引用本文:
丁举鹏,易芝玲,赵楷,等. 工业无线光技术研究进展[J]. 光通信技术,2022,46(2):35-40.
丁举鹏1,易芝玲2,赵 楷1,王劲涛3,阳 辉3,王丽丽4
(1.新疆大学 信息科学与工程学院,乌鲁木齐 830046; 2.中国移动通信有限公司研究院,北京100053; 3.清华大学 电子工程系,北京 100084; 4.鲁东大学 信息与电气工程学院,山东 烟台 264025)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:现有的绝大部分应用于各类工业环境无线解决方案是基于传统射频的技术范式,存在电磁干扰、工业数据泄露等潜在风险,众多研究机构正积极地将多样的无线光技术引入到工业智能场景。为了清晰阐述无线光技术在工业场景应用的研究进展,分别从工业无线光多载波传输、多输入多输出(MIMO)传输、定位和原型通信系统实验这些方面进行了梳理,初步给出了工业无线光技术进一步发展所要应对的主要技术挑战和潜在解决方案。
关键词:工业无线光通信;工业无线光定位;工业无线链路
中图分类号:TN919 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2022)02-0035-06
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.02.007
0 引言
智能工厂对工业生产设备在延迟量、可靠性和安全性等方面提出了严格需求,这对现有基于射频(RF)技术的工业无线技术是一种挑战[1-8]。在最初的智能工厂及物联网集成场景中,业界提出整合并使用包括射频标识(RFID)、无线局域网(WiFi)、移动网络和无线传感装置在内的多种无线技术来实现智能工厂的愿景。然而,这几种无线技术必须面对信号衰落、多径传播、阴影效应和干扰问题等一系列劣化效应。
近年来,无线光(WO)技术作为现有RF技术方案的重要补充获得了广泛关注和积极探索[3-4]。WO技术通过利用红外或可见光波来承载无线数据,具有频谱资源丰富、保密性强、抗传统电磁干扰和免频谱授权等优势,能够支持无线链路快速、独立部署,无需对整个通信基础设施进行重新设计,就可以整合RF和WO链路来构造混合解决方案[5-7]。目前,国际上工业WO及定位技术的研究与产业化、标准化的工作正在进行中,针对工业环境WO技术的研究也取得了稳步的发展[8-20]。结合工业领域WO技术的研究态势,本文从工业WO传输、工业WO定位、传播特性和原型通信系统实验等方面进行介绍。
5 结束语
随着智慧工厂逐步从设想走向现实,工业WO技术必将取得长足的发展和应用,使其具有的无电磁干扰、无有害辐射、保密性强、频谱资源丰富和传输容量大等优势得到充分利用。与此同时,由于WO技术在移动性、可靠性等方面面临关键挑战,需要针对性地研究解决方案,为其在严峻工业场景的大规模应用铺平道路。