Kyocera Corporation je dosegla brezžično optično podvodno komunikacijo (UWOC) s hitrostjo 750 Mbit/s brez zakasnitve. To je doslej najvišja hitrost, dosežena v prototipnem sistemu s Kyocera SLD GaN-laserji. Poskusi na morju so potekali v bližini mesta Numazu v prefekturi Shizuoka na Japonskem. Cilj je doseči hitrost 1 Gbit/s, da bi spodbudili prenosno moč komunikacije za različne podvodne aplikacije, vključno s podvodnimi droni za morsko raziskovanje in inteligentno akvakulturo.
Ozadje poskusov na morju
V zadnjem času so številne organizacije okrepile izkoriščanje morskih virov. Vodilni v industriji pričakujejo uporabo inteligentnih, umetno inteligentno vodenih akvakultur in podvodnih dronov ter AUV-jev (avtonomnih podvodnih plovil) za inšpekcijo in nadzor podvodne infrastrukture. Elektromagnetni valovi v radijskem frekvenčnem območju se v vodi znatno oslabijo.
Akustična komunikacija, ki jo pogosto uporabljajo strokovnjaki, prenaša velike količine podatkov, kot so slike ali videoposnetki, le počasi. Nasprotno pa je podvodna komunikacija z svetlobo podvržena le majhni oslabelosti in omogoča hitro prenos podatkov. Kyocera se osredotoča na to optično metodo prenosa in razvija tehnologijo UWOC z uporabo GaN-laserjev, ki omogočajo hitro, kapacitetno močno komunikacijo z nizko zakasnitvijo. Januarja 2025 je Kyocera pri notranjem testiranju dosegla komunikacijsko hitrost do 1,8 Gbit/s. Glede na praktično izvedbo je Kyocera izvedla poskuse na morju in potrdila primernost tehnologije. Kljub tem napredkom lahko doseg in učinkovitost sistema vplivata motnost vode in omejitve pri napajanju. Razumevanje teh omejitev je ključno za uporabo v različnih morskih okoljih.
Pregled in predstavitev Kyocerinega sistema UWOC
Kyocera je razvila sistem UWOC z visoko hitrostjo brez zakasnitve, ki temelji na Gbps. Sistem uporablja polprevodniške lasere na osnovi gallijevega nitrida (GaN), materiala, ki učinkovito oddaja modro svetlobo. Testi so potrdili, da sistem Kyocera, zasnovan za maksimalno hitrost prenosa podatkov 1 Gbps, lahko tudi v težkih morskih razmerah stabilno doseže 750 Mbps na kratkih razdaljah. Sistem, ki temelji na laserju, je bil le minimalno prizadet zaradi motnosti, toka in okoljske svetlobe ter je dosegel pričakovane hitrosti prenosa tako v sladki vodi kot pod realnimi pogoji na morju.
Test je bil izveden na razdalji 6,7 metra v morskem okolju s slano vodo, z komunikacijsko razdaljo od 15 cm do 1,5 m in zmerno motnostjo vode, da bi ocenili stabilnost in zmogljivost sistema pod različnimi pogoji. Ti testi so nujni, da se zagotovi, da tehnologija omogoča nemoten prenos visoko ločljivih video in senzornih podatkov.
Podrobnosti poskusa
| Lokacija: | Offshore Numazu City, prefektura Shizuoka, Japonska |
| Datum: | 19. do 21. avgusta 2025 |
| Meritev okolja: | Podrobne meritve morskih okoljskih parametrov, kot so motnost, temperatura vode, koncentracija klorofila, slanost in zunanji motnji svetlobe (tuja svetloba) |
| Merjenje komunikacijske hitrosti: | Preverjanje povezave med komunikacijsko razdaljo in komunikacijsko hitrostjo |
| Ocenjevanje vpliva tuje svetlobe: | Preverjanje komunikacijske zmogljivosti s in brez zaščit in pod sončno svetlobo |
Prihodnji razvoj
Ta tehnologija omogoča podvodni IoT naslednje generacije. S tradicionalnimi tehnikami prenosa podatkov to doslej ni bilo mogoče. Optična tehnologija podpira ultra hitro komunikacijo podvodnih dronov in robotov, prenos in nalaganje velikih količin podatkov z morskih opazovalnih naprav ter uporabo obsežnih podvodnih senzorjev za inteligentno akvakulturo. Kyocera si prizadeva vzpostaviti komunikacijo v razponu gigabitov na sekundo (Gbps) v morskem okolju. Cilj je industrializacija tovrstnih optičnih sistemov podvodne komunikacije do leta 2027. S to tehnologijo želi Kyocera odpreti morsko poslovno področje, ustvariti nove možnosti za globalno morsko spremljanje in upravljanje virov ter prispevati k trajnostni družbi prihodnosti. Da bi to dosegli, podjetje načrtuje več pilotnih projektov za testiranje zmogljivosti sistema pod različnimi morski pogoji. Trenutno se vzpostavljajo sodelovanja z vodilnimi v industriji in ključnimi akterji v morskem sektorju, da bi pridobili regulativne vpoglede in optimizirali vstop na trg. V okviru izvajanja industrijskih standardov in odpiranja aplikacij tehnologije je Kyocera zainteresirana za nadaljnja partnerstva.
Ta demonstracijski poskus je začasno poročilo, ki temelji na rezultatih predavanja, ki je bilo predstavljeno na 43. letni konferenci Robotics Society of Japan (RSJ2025) septembra 2025.
Kontakt:
