العودة إلى الأخبار

الاتصالات بالضوء المرئي والإضاءة الذكية وتصنيعها

المصدر: 中国之光网 المشاهدات: 2719

01 | مزايا الاتصالات بالضوء المرئي والوضع الحالي لتقنية Li-Fi


1. نقاط الألم في السوق والتكنولوجيا

أدت الاتصالات اللاسلكية الحديثة، بعد مئات السنين من البحث، إلى راحة كبيرة في الحياة الحديثة، لكنها لا تزال تواجه بعض التحديات غير المحلولة، مثل: المناطق المحظورة للاتصالات اللاسلكية تحت الماء، والتداخل الكهرومغناطيسي الشديد على نفس التردد في البيئات الصناعية المعقدة، وسهولة التنصت على الاتصالات اللاسلكية وتحديد مواقعها.

2. آفاق تطبيق تقنية الاتصالات بالضوء المرئي

تقدم تقنية الاتصالات بالضوء المرئي (Li-Fi) مزايا لا غنى عنها مقارنة بتقنيات الاتصالات اللاسلكية التقليدية بالترددات الراديوية في المجالات العسكرية والصناعية؛ فهي تتيح اتصالات عالية السرعة تحت الماء وتضمن نقل بيانات موثوقًا وعالي السرعة في البيئات الكهرومغناطيسية الصناعية المعقدة، مع مقاومة التداخلات الكهرومغناطيسية القوية. كما تسهل الاتصالات بالضوء المرئي التواصل الموثوق بين الأجسام المتحركة والثابتة. يمكن لأنظمة الاتصالات بالضوء المرئي تحت الماء إنشاء روابط بيانات تحت الماء طويلة المدى وعالية السرعة بين الغواصات ومنصات القتال وشبكات استشعار الألياف البصرية، مما قد يغير تكتيكات وممارسات الحرب تحت الماء. بالإضافة إلى ذلك، كتقنية وصول داخلية، تعوض الاتصالات بالضوء المرئي بشكل مثالي عن محدودية التغطية الداخلية لشبكة 5G.

1.png

3. نظرة عامة على المجال التقني

2.png

حاليًا، سوق إضاءة الاتصالات بالضوء المرئي الذكي في الصين في مرحلة النشوء، مع تزايد مستمر في طلب السوق. في القطاع العسكري، لا توجد منتجات تجارية ناضجة ومطورة محليًا وقابلة للتحكم متاحة لتزويد الجيش؛ لدى كل من الولايات المتحدة والمملكة المتحدة شركات متخصصة تعمل في هذا المجال. يهيمن على القطاع الصناعي شركتا هوكويو اليابانية وبيبرل+فوكس الألمانية. في القطاع المدني، تقود شركات مثل فيليبس وكري تطوير الصناعة. في مجال الإضاءة الذكية، يعد سوق البنية التحتية الجديدة في الصين ضخمًا.

4. مزايا تقنية Li-Fi

3.png

5. مبادئ تقنية LiFi
سرعة الإنترنت في تقنية Li-Fi أسرع بمئة مرة من سرعة Wi-Fi. تُعرف تقنية Li-Fi، أو الاتصالات الضوئية المرئية (VLC)، أيضاً باسم "تقنية الدقة الضوئية"، وهي تقنية اتصال لاسلكي جديدة اخترعها هارالد هاس من ألمانيا. تعتمد بشكل أساسي على مصابيح LED المنتشرة في كل مكان؛ من خلال دمج شريحة صغيرة داخل هذه المصابيح الكهربائية LED لتشكيل طرفية إرسال، توفر للمستخدمين نظام اتصالات ضوئية مرئية داخلياً مستقراً وفعالاً.
6. قيود تطوير تقنية LiFi
  • مقارنةً بـ Wi-Fi، يتمتع LiFi بقدرات مضادة للتداخل واختراق منخفضة بشكل كبير. إذا تم حجب مسار الضوء بين المرسل والمستقبل، يتوقف نقل البيانات فورًا، فضلاً عن اختراق الجدران.

  • الضوء المرئي غير مناسب لنقل المعلومات ثنائي الاتجاه، حيث يصعب إرسال إشارات العودة. إذا كانت الإشارات العكسية ستنقل عبر الشبكة، يجب توصيل كل مصباح كهربائي بكابل شبكة. لإشارة العودة، يجب أيضًا تجهيز جهاز الاستقبال بمصباح كهربائي ويتطلب محاذاة دقيقة؛ وإلا فلن تزداد السرعة. لذلك، فإن النقل أحادي الاتجاه أكثر ملاءمة لاتصالات الضوء المرئي (Li-Fi)، بتطبيق تقنية الضوء المرئي في السيناريوهات التي لا تتطلب عودة المعلومات.

  • نظرًا لعدم وجود شرائح ناضجة نسبيًا، فإن المعدات التي يستخدمها الباحثون في مختبر فودان بحجم جهازين محمولين. لتصغير المعدات، يجب تقليص حجم الشرائح، مما يتطلب دعمًا ماليًا للبحث والتطوير في تكنولوجيا الشرائح.




02 | تطبيق Li-Fi في أعمدة الإنارة الذكية

4.png


1. اتصالات الضوء المرئي تحل نقاط الألم في صناعة أعمدة الإنارة الذكية

5.png

2. حل نقل البيانات لشبكة الإضاءة الكثيفة بتقنية Li-Fi

6.png

مزايا نقل الضوء بالأشعة تحت الحمراء:

  • اتجاهية قوية، مما يتيح تجنب التداخل عن طريق التحكم في الاتجاه؛
  • مسافة النقل القصيرة تتجنب التوجيه المعقد والتعارضات؛
  • نقل في جميع الأحوال الجوية، مقاوم للمطر والثلج والضباب وغيرها.


3. الاتصال البيني للبيانات بين أجهزة متعددة داخل أعمدة إنارة Li-Fi

7.png



8.png



03 | طرفية وتقنية اتصالات الضوء المرئي تحت الماء (Li-Fi)

1. طرفية اتصالات الضوء المرئي تحت الماء
طرفية اتصالات الضوء المرئي (Li-Fi) برمائية (نموذج أولي)

9.png

10.png

مسافة الإرسال: أكثر من 100 متر تحت الماء، و200 متر في الهواء؛

اتصال معلومات الفيديو والصوت وأجهزة الاستشعار متعددة القنوات.


طرفية اتصالات الضوء المرئي المحمولة (نموذج أولي)

11.png

12.png

مسافة الإرسال: 50 مترًا تحت الماء، 100 متر في الهواء؛

يوفر اتصالاً صوتياً ثنائي الاتجاه الكامل.


2. محطة اتصالات بصرية تحت البحر

محطة اتصالات ضوئية تحت البحر عسكرية (قيد التطوير)

نطاق تغطية محطة الاتصالات الضوئية تحت البحر: 200 متر؛

اتصال معلومات الصوت والفيديو وأجهزة الاستشعار متعددة القنوات؛

النشر المتزامن لقدرات الضرب تحت الماء ومحطات القاعدة؛

جمع بيانات شبكة الاستشعار تحت الماء.


محطة اتصالات ضوئية تحت الماء مدنية (قيد التطوير)

15.png

  • يوفر تغطية اتصالات للأعمال تحت الماء؛

  • يوفر الترفيه الغوصي ضمان السلامة؛

  • محطة قاعدة البحث العلمي تحت الماء، شبكة أجهزة الاستشعار تحت الماء.


3. الابتكار التكنولوجي

تكامل عالي وقدرة عالية

16.png


LED مثالي دون الطول الموجي
  • يقترح نموذج LED مثالي دون الطول الموجي؛

  • نجحت في تطوير LED ببنية عمودية دون طول موجي بسماكة 225nm وطول موجي للانبعاث 411nm;

  • تحسن بنية LED الجديدة الفعالية الضوئية، وتقلل سعة الوصلة، وتخفض توليد الحرارة في LED، وتوسع عرض النطاق الترددي 3 ديسيبل لـ LED؛

  • نظام اتصالات الضوء المرئي تحت الماء، مجهز لأول مرة بهذا المصباح LED للتحقق من الاتصالات عالية السرعة بسرعة 60 ميجابت في الثانية في خزان ماء بطول 10 أمتار.

18.png


الإضاءة الذكية التكيفية
يضبط شدة الإضاءة بشكل نشط بناءً على بيئة الضوء الخارجية

19.png


ظاهرة التعايش بين انبعاث الضوء والكشف عنه في ثنائيات البئر الكمي
أول نظام تحقق للاتصالات البصرية المكانية يحقق في وقت واحد انبعاث الضوء وكشفه

20.png

تقنية التعديل وفك التعديل متعددة الأبعاد لقنوات الضوء المرئي

21.png





04 | حل متكامل للإضاءة الذكية من تقنية أوي

تأسست شركة أوي للتكنولوجيا في أوائل عام 2015. تقع الشركة في حديقة جينغانغ للابتكار العلمي والتكنولوجي، رقم 1 شارع كيتشوانغ، حي ياوهوا، منطقة تشيشيا، مدينة نانجينغ، مقاطعة جيانغسو. يتكون الفريق التقني الأساسي من نخبة من الخبراء التقنيين المتميزين من شركات مثل زد تي إي، وهواوي تكنولوجيز، وتشاينا تيليكوم، وHP. حالياً، تشكلت لديها ثلاثة اتجاهات للبحث والتطوير: البحث والتطوير وإنتاج الأجهزة، وتطوير البرمجيات المدمجة، وتطوير برمجيات منصة السحابة لإنترنت الأشياء. في مجال إنترنت الأشياء، حصلت على 18 حقاً لنشر البرمجيات وبراءة اختراع واحدة.

1. مؤهلات الشركة:
  • مؤسسة عالية التقنية

  • نظام إدارة الجودة ISO9001

  • المؤسسات الصغيرة والمتوسطة التقنية في مقاطعة جيانغسو

  • عضو في تحالف تطبيقات لورا الصيني

  • عضو في تحالف ابتكار تطبيقات الجيل الخامس من شركة تشاينا يونيكوم


2. تاريخ التطوير

22.png


3. نقاط الألم في الصناعة

23.png


4. شركة أوي للتكنولوجيا سلسلة المنتجات الرئيسية
منصة سحابية لإنترنت الأشياء:

24.png

خدمة تحليل المعرفات:

25.png

معدات نقل البيانات الداخلية والخارجية لطبقة الشبكة:
  • ميني IWG M20
  • IWG B30 للاستخدام الخارجي

26.png

بوابة حوسبة الحافة لطبقة الاستشعار: AW-DTU-F901

27.png

يُنفّذ تحسين البيانات، والاستجابة في الوقت الفعلي، والاتصال المرن، وتحليل النماذج في عقد حافة إنترنت الأشياء، مما يدفع بإنترنت الأشياء الرقمي إلى الأمام في عصر الجيل الخامس. قابل للتطبيق على نطاق واسع في مجالات إنترنت الأشياء المختلفة، مثل الشبكات الكهربائية الذكية، والمدن الذكية، والمباني الذكية.

وحدة تحكم ذكية لطبقة التنفيذ: AW-ACU-M002

28.png




المؤلف


微信图片_20201104154930.bmp

الدكتور يانغ بو


مؤسس ومدير عام شركة أويي للتكنولوجيا (نانجينغ) المحدودة

مدير مشاريع أول لأنظمة المعلومات

مهندس أول. تخرج بدرجة الماجستير من جامعة شيديان في عام 2005؛ ومنذ عام 2016، درس نظرية ليزر الفونونات تحت إشراف الحائز على جائزة نوبل الشهير السيد بيتر غرونبرغ، وقام بالتعلم والبحث في تقنية الاتصالات الضوئية المرئية (Li-Fi) تحت الماء تحت إشراف البروفيسور وانغ يونغجين من جامعة نانجينغ للبريد والاتصالات. حصل على درجة الدكتوراه في أنظمة الاتصالات والمعلومات من جامعة نانجينغ للبريد والاتصالات في ديسمبر 2019. أسس شركة أويي للتكنولوجيا (نانجينغ) المحدودة في عام 2019، ونظم البحث والتطوير وتسليم العديد من المنتجات، بما في ذلك سحابة مصاعد كانغلي، ومشروع قراءة العدادات عبر إنترنت الأشياء لشركة الصين للغازات، ونظام التصنيع الذكي الرشيق لهواشينغ يوانتشوانغ، ونظام كانبان لشركة لوكسشير بريسيجن، ووحدات التحكم الصناعية الذكية، وموازين الحرارة الجبهية، وأجهزة العلاج الطبيعي EMS. عمل سابقاً في مركز بحث وتطوير زد تي إي في نانجينغ.


نشر 15 ورقة بحثية في مجلات محلية ومجلات مصنفة ضمن SCI/EI، ودُعي لتقديم تقريرين أكاديميين دوليين. تم التقدم بطلب ومنح ما مجموعه 12 براءة اختراع، بما في ذلك 2 براءة اختراع دولية، مع دمج براءة اختراع واحدة في المعيار الدولي 3GPP.




إشعار حقوق النشر

المقالات المنسوبة إلى تشاينا لايت محفوظة الحقوق. يرجى ذكر المصدر عند إعادة النشر وإلا قد تُتخذ إجراءات قانونية.

المقالات المعاد نشرها لا تعني أن تشاينا لايت تؤيد آراءها أو مواقفها.

لأي مشكلة تتعلق بحقوق النشر أو صحة المحتوى، يرجى الاتصال على 0510-85188298 وسنعالجها سريعاً.