Назад к новостям

Видимая световая связь и интеллектуальное освещение и их индустриализация

Источник: 中国之光网 Просмотры: 2718

01 | Преимущества видимой световой связи и текущее состояние технологии Li-Fi


1. Проблемы рынка и технологии

Современная беспроводная связь, после сотен лет исследований, принесла большое удобство в современную жизнь, но всё ещё сталкивается с некоторыми нерешёнными проблемами, такими как: запретные зоны для подводной беспроводной связи, серьёзные электромагнитные помехи на одной частоте в сложных промышленных условиях и уязвимость беспроводной связи к прослушиванию и определению местоположения.

2. Перспективы применения технологии видимой световой связи

Технология видимой световой связи (Li-Fi) обладает незаменимыми преимуществами перед традиционной беспроводной связью на радиочастотах в военной и промышленной сферах; она обеспечивает высокоскоростную подводную связь и надежную высокоскоростную передачу данных в сложных промышленных электромагнитных условиях, устойчива к сильным электромагнитным помехам. Видимая световая связь также обеспечивает надежную связь между движущимися и неподвижными объектами. Подводные системы видимой световой связи могут создавать дальние высокоскоростные подводные каналы передачи данных между подводными лодками, боевыми платформами и волоконно-оптическими сенсорными сетями, что потенциально может изменить тактику и методы ведения подводной войны. Кроме того, как технология внутреннего доступа, видимая световая связь идеально компенсирует недостаточное покрытие 5G внутри помещений.

1.png

3. Обзор технической области

2.png

В настоящее время китайский рынок интеллектуального освещения с видимой световой связью находится на начальной стадии, при этом рыночный спрос постоянно растет. В военном секторе отсутствуют отечественные, контролируемые и зрелые коммерческие продукты, доступные для поставки вооруженным силам; как в США, так и в Великобритании есть специализированные компании, работающие в этой области. Промышленный сектор монополизирован японской компанией Hokuyo и немецкой компанией Pepperl+Fuchs. В гражданском секторе развитие отрасли возглавляют такие компании, как Philips и Cree. В сфере умного освещения рынок новой инфраструктуры Китая огромен.

4. Преимущества технологии Li-Fi

3.png

5. Принципы технологии LiFi
Скорость интернета в технологии Li-Fi в сто раз выше, чем в Wi-Fi. Li-Fi, или видимая световая связь (VLC), также известная как «световая точность», — это новая технология беспроводной связи, изобретенная Харальдом Хаасом из Германии. По сути, она использует повсеместно распространенные светодиодные лампы; путем внедрения крошечного чипа внутрь этих лампочек LED для формирования передающего терминала, она предоставляет пользователям стабильную и эффективную систему внутренней видимой световой связи.
6. Ограничения развития технологии LiFi
  • По сравнению с Wi-Fi, LiFi имеет значительно сниженные возможности противодействия помехам и проникновения. Если световой путь между передатчиком и приемником заблокирован, передача данных немедленно прекращается, не говоря уже о прохождении через стены.

  • Видимый свет не подходит для двунаправленной передачи информации, так как трудно передавать обратные сигналы. Если обратные сигналы должны передаваться по сети, каждая лампочка должна быть подключена к сетевому кабелю. Для возврата сигнала принимающее устройство также должно быть оснащено лампочкой и требует точного выравнивания; в противном случае скорость не увеличится. Поэтому однонаправленная передача более подходит для видимой световой связи (Li-Fi), применяя технологию видимого света в сценариях, где возврат информации не требуется.

  • Из-за отсутствия относительно зрелых чипов оборудование, используемое исследователями в лаборатории Фудань, имеет размер двух ноутбуков. Чтобы уменьшить размеры оборудования, необходимо уменьшить чипы, что требует финансовой поддержки НИОКР в области чиповых технологий.




02 | Применение Li-Fi в умных уличных фонарях

4.png


1. Видимая световая связь решает болевые точки отрасли умных уличных фонарей

5.png

2. Решение передачи данных для плотных сетей освещения Li-Fi

6.png

Преимущества передачи инфракрасного света:

  • Высокая направленность, позволяющая избегать взаимных помех за счет управления направлением;
  • Короткое расстояние передачи позволяет избежать сложной маршрутизации и конфликтов;
  • Всепогодная передача, устойчивая к дождю, снегу, туману и т. д.


3. Взаимосвязь данных множества терминалов внутри уличных фонарей Li-Fi

7.png



8.png



03 | Подводный терминал и технология видимой световой связи (Li-Fi)

1. Подводный терминал видимой световой связи
Амфибийный терминал Li-Fi (прототип)

9.png

10.png

Дальность передачи: Более 100 метров под водой, 200 метров в воздухе;

Передача видео-, аудио- и многоканальной сенсорной информации.


Портативный терминал видимой световой связи (прототип)

11.png

12.png

Дальность передачи: 50 метров под водой, 100 метров в воздухе;

Обеспечивает полнодуплексную голосовую связь.


2. Подводная станция оптической связи

Военная подводная станция оптической связи (в разработке)

Зона покрытия подводной станции оптической связи: 200 метров;

Аудиовизуальная и многоканальная сенсорная информационная связь;

Синхронное развертывание подводных ударных сил и базовых станций;

Сбор данных подводной сенсорной сети.


Гражданская подводная станция оптической связи (В разработке)

15.png

  • обеспечивает покрытие связи для подводных работ;

  • Дайвинг-развлечения обеспечивают гарантию безопасности;

  • Подводная научно-исследовательская базовая станция, подводная сенсорная сеть.


3. Технологические инновации

Высокая степень интеграции, высокая мощность

16.png


Субволновой идеальный LED
  • предлагает субволновую идеальную модель LED;

  • успешно разработала светодиод с субволновой вертикальной структурой толщиной 225 нм и длиной волны излучения 411 нм;

  • Новая структура светодиодов повышает световую отдачу, уменьшает ёмкость перехода, снижает тепловыделение светодиодов и расширяет полосу пропускания 3 дБ светодиодов;

  • Подводная система видимой световой связи, впервые оснащенная этим светодиодом LED для проверки высокоскоростной связи со скоростью 60 Мбит/с в резервуаре с водой длиной 10 метров.

18.png


Адаптивное умное освещение
Активно регулирует интенсивность освещения в зависимости от внешней световой среды

19.png


Явление сосуществования излучения и детектирования света в квантово-размерных диодах
Первая система проверки пространственной оптической связи, одновременно обеспечивающая излучение и обнаружение света

20.png

Технология многомерной модуляции и демодуляции для каналов видимого света

21.png





04 | Решение для умного освещения от Aowei Technology

Компания Aowei Technology была основана в начале 2015 года. Компания расположена в парке научных и технологических инноваций Цзиньган, дом 1, улица Кэчуан, район Яохуа, район Цися, город Нанкин, провинция Цзянсу. Основная техническая команда состоит из выдающихся технических специалистов из таких компаний, как ZTE Corporation, Huawei Technologies, China Telecom и HP. В настоящее время сформированы три направления НИОКР: НИОКР и производство аппаратного обеспечения, разработка встроенного программного обеспечения и разработка программного обеспечения для облачной платформы Интернета вещей (IoT). В области IoT получено 18 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ и 1 Патент.

1. Квалификация компании:
  • Высокотехнологичное предприятие

  • Система менеджмента качества ISO9001

  • Научно-технологические малые и средние предприятия провинции Цзянсу

  • Член Китайского альянса приложений LoRa

  • Член Альянса инноваций в области применения 5G компании China Unicom


2. История развития

22.png


3. Проблемы отрасли

23.png


4. Aowei Technology Основная серия продуктов
Облачная платформа Интернета вещей:

24.png

Сервис разрешения идентификаторов:

25.png

Оборудование для передачи данных внутри и вне помещений сетевого уровня:
  • Мини IWG M20
  • Уличный IWG B30

26.png

Шлюз периферийных вычислений уровня восприятия: AW-DTU-F901

27.png

Реализует оптимизацию данных, реакцию в реальном времени, гибкое подключение и анализ моделей на периферийных узлах Интернета вещей, продвигая цифровой Интернет вещей в эпоху 5G. Широко применяется в различных областях Интернета вещей, таких как интеллектуальные электросети, умные города и умные здания.

Интеллектуальный контроллер уровня исполнения: AW-ACU-M002

28.png




Автор


微信图片_20201104154930.bmp

Д-р Ян Бо


Основатель и генеральный директор компании Aowei Technology (Nanjing) Co., Ltd.

Старший менеджер проектов информационных систем

Старший инженер. Получил степень магистра в Сианьском университете электронной науки и технологии в 2005 году; с 2016 года изучал теорию фононного лазера под руководством известного лауреата Нобелевской премии господина Петера Грюнберга, а также занимался обучением и исследованиями в области подводной технологии видимой световой связи (Li-Fi) под руководством профессора Ван Юнцзиня из Нанкинского университета почты и телекоммуникаций. В декабре 2019 года получил степень доктора философии по специальности «Связь и информационные системы» в Нанкинском университете почты и телекоммуникаций. В 2019 году основал компанию Aowei Technology (Nanjing) Co., Ltd. и организовал НИОКР и поставку множества продуктов, включая облачную систему лифтов Kangli, проект IoT-считывания показаний счетчиков для China Resources Gas, систему гибкого умного производства Huaxing Yuanchuang, канбан-систему Luxshare Precision, интеллектуальные промышленные контроллеры, бесконтактные термометры и устройства для ЭМС-физиотерапии. Ранее работал в нанкинском центре НИОКР компании ZTE.


Опубликовал 15 статей в отечественных журналах и журналах, индексируемых в SCI/EI, и был приглашен для выступления с 2 международными академическими докладами. Всего подано и получено 12 Патентов, включая 2 международных Патента, при этом 1 Патент включен в международный стандарт 3GPP.




Уведомление об авторских правах

Материалы China Light защищены авторским правом. При перепубликации указывайте источник, иначе возможна юридическая ответственность.

Перепубликованные материалы не обязательно отражают позицию China Light.

По вопросам авторских прав, достоверности или другим вопросам звоните 0510-85188298. Мы оперативно обработаем обращение.