在水下,常用于空中通信的頻段并不能同樣在水中使用,在水下這些電磁波會嚴重衰減,傳輸距離只有幾米,即使目前使用的極長波通信能夠使用,但它的天線非常大,成本非常之高,并且只能在海水表面附近傳播,因此無法用于深水下的無線通信。聲波通信雖然作為目前水下無線通信的主流手段,但是聲波通信速率非常低下,基本被限制在幾十kbps,并且還有延遲,噪聲多,顯然不支持大容量水下數據實時可靠通信。
針對水下無線通信,除了聲波通信,研究人員開始把研究方向轉向水下無線激光通信,研究證明藍光和綠光水下衰減非常小,理論上可以傳輸幾百米甚至幾公里,因此世界各國都在研究水下激光通信,并在實驗當中取得了相當重要的突破,但這也是問題的關鍵,因為這些研究成果仍然還停留在實驗室,還沒有真正實現商用。
而就在最近商用水下無線光通信取得了突破,日本島津制造所發布了旗下首款可商用的水下光學無線通信設備MC100,該設備通過使用波長在水中衰減很小的激光(可見光)來實現幾十Mbps級的高速通信。
MC100是日本島津制造所在日本國防設備局安全促進系統項目下支持開發的一種雙用途技術設備。主要特色功能有:高速通信,通信速率可以達到95Mbps以上,采用的是100M標準通信接口。深海通信,設備耐壓程度可以達到36Mpa以上,相當于水下3500m的水壓。小巧輕便,不包括附件,質量在4Kg以下。
MC100水下激光通信可實現實時雙向通信,因此集成了收發功能,激光波長使用藍光和綠光。
在0.5dB/m的水下衰減環境下,可以實現最大通信距離10米以上,當然衰減越低,通信距離越遠,反之衰減嚴重,通信距離則受限。而對于深海環境,水下雜質一般很少,因此深海衰減一般較低。適合用于深海勘探的無人水下潛艇器裝配使用。
MC100功耗很低,在5W以下比普通家用燈光還低,使用24V直流標準電源供電,很顯然這套設備由于低功耗可以長時間在水下工作,大大增加了工作的便利。MC100設備連接器也采用了高端專用的SubConn連接器:DBH13M,安全性和可靠性非常高。MC100的尺寸也很小,在120mm×250mm以下,可以輕松安裝在水下潛航器上。
單個MC100設備造價1500萬日元,約合人民幣90多萬,實現整個設備通信需要2個這樣的設備,因此整套系統造價在180多萬左右。據傳這套設備將為日本水下WIFI建設提供支持。
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