六博光电：参与天宫二号设计，『空中光纤』会成为下一个互联网革命高潮的推动力吗？|裸泳投资欲
记者：王珺/主编：张浩
深度报道/共3660字/阅读8分钟
项目名称：六博光电
主营业务：移动光通信设备制造与服务提供商
融资情况：2017年获得150万元天使轮投资
关键词：空间光通信、FSO、虚拟光纤、天宫二号激光通信载荷设计、国内卫星业务通信最高水平
受访人：六博光电总经理 梁赫西
一句话提炼：国内极少数全面掌握空间光通信技术的单位之一
2018年9月23日下午，诺贝尔物理学奖得主、香港中文大学前校长高锟逝世，享年84岁。而高锟一生最大成就，莫过于发明光纤通信，亦因如此，他有『光纤之父』之称，享誉全球。
我们手机的互联网接入的是4G、5G网络，而其主干网采用的很多就是高锟发明的光纤通信。
光纤通信是以光波为载频，以光导纤维为传输介质的通信方式，被称为『有线』光通信。因为传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小，而远优于电缆、微波通信的传输，因此已成为世界通信中主要传输方式。
『可以说光纤通信将互联网革命推向了一个高潮。』
尽管如此，光纤的缺点其实也很明显：『有线』光纤设备架设困难、容易被破坏且成本高，更重要的是，在某些山区、沙漠、海上钻井平台，因地形条件限制，很难铺设光缆。
很少有人知道，其实还有一种『无线』光通信技术——被称为『虚拟光纤』的自由空间光通信FSO（Free Space Optical Communications），原理与光纤类似，都是以激光为载体，只不过是使用空气作为传输媒介。
既然是『无线』，可直接架设在屋顶等地进行空中传送，那么也不存在铺设困难和高成本问题；相对无线电和微波，又拥有容量和带宽利用率高、传输速度快、不受雷达干扰、保密性强等优点。
光纤、微波、FSO比较
简单来说，FSO同时具有光纤的高带宽和移动通信无线便捷的优点；基于此，在六博光电的创始人之一梁赫西看来，空间光通信可能是下一个互联网革命高潮的推动力。
2017年5月，包括梁赫西在内，来自武汉大学电子信息学院激光通信实验室的六位博士成立了六博光电，希望通过激光网络建设，成为『空中光纤』的架设者，用激光联通世界，让信息更畅通、更安全。
武大电子信息学院激光通信实验室成立于2000年，是我国最早专门从事激光通信技术研究机构之一；六博光电执行董事艾勇教授是激光通信实验室主任，也是天宫二号（空间实验室）激光通信载荷设计总师。
天宫二号激光通信载荷由武汉大学、六博光电共同研制完成，对地通信速率高达1.6Gbps，通信距离800km，创国内卫星业务通信最高水平，『天宫二号目前仍在轨运行，充分证明了我们技术的稳定可靠。』
天宫二号2016年12月22日下传的伽玛暴探测器数据的反演结果
FSO这些年的确没有之前那么热闹
因为应用优势非常明显，FSO技术在2000年代曾经红极一时。但目前技术上存在的某些缺陷使FSO这些年在民用市场的确没有之前那么热闹：一是设备移动的时候激光对准跟踪技术难度高；二是FSO属于视距宽带通信技术，对雨、雪和雾等天气较敏感。要解决FSO的实际应用，这两个问题无法逃避。
动平台之间的激光通信对于自动瞄准，跟踪，锁定技术的要求很高。比如两个军舰在快速移动的情况下通讯，或者架设设备的两栋楼出现震动导致激光对不上。六博光电的核心技术也在于这一点，基于实验室之前的项目资源，他们在激光接收领域很有优势，通过采用技术门槛较高、业界较少运用的技术，能在较低成本基础上解决跟踪问题。
2015年7月，团队在武汉东湖成功进行船载高速无线激光通信试验，这是我国公开报道的首次在航行船上实现无线激光通信试验，速率可以达到2.5G。
另一方面，因为激光通信是点对点的视距通信，这就意味着信号传输与光的穿透能力息息相关，因此远距离传输时候受到天气影响较大。比如雾霾天气下距离越长，光的穿透能力衰减越多，如果能见度只有50米，两公里的传输就比较困难。
梁赫西表示，他们通过激光微波混合方案解决这一问题——即微波系统与FSO系统互为备份，在天气恶劣甚至无法进行光通信时，启动微波通信系统。
『有人可能觉得是『吃饱了撑着』，但实际上在天气较好的条件下，激光能弥补微波速率不够、带宽较低等缺陷；而极端天气下传输的大都是指令，对速率要求很低，微波只需要保证应急，因而大大了提高通信系统的适用性和可靠性。』
在军用及移动通信备份等民用市场，优势明显
希望用激光搭建通信桥梁，他们为项目取名激光网桥，其产品包括以下几类：
定点激光网桥：提供快速的局域网架设和互联网接入服务，设备可靠性高、保密性强、架设速度快、重量轻、功耗小。比如两栋楼之间可直接在楼顶架设设备，主干网互通组成局域网；基于其自主开发的专网间免流量手机互通系统，还可以进行无公网区域的互通。
移动激光网桥：国内首创激光网桥WiFi产品，通信速率高达10Gbps实现微弧度级跟踪精度和高效智能跟踪算法，可在动点上进行信息传输，可广泛应用于机载、车载、舰载、星载、艇载激光通信终端，组建天-空-地一体化高速通信网。
无线激光供电、超远空间飞行目标探测系统：对飞行无人机实时无线激光供电，实现飞行永不落；基于差分干涉成像FPI的超远距离空间目标监视系统。
空间通信其实是最古老的远距离信号传递方式，最为人所知的就是古代的烽火狼烟；空间光通信则起源于1880年，贝尔利用声光传感和太阳光束验证现代光通信基本原理。自此，空间光通信越来越重要，也激励着世界范围内的研究。
其实国外对于FSO的研究一直没有中断，2014年美国国防杂志报道称，空间光通信在未来战争十大颠覆性技术中排名第一；桂林34所作为国内FSO设备的重要产地，近年来销量逐年增加，梁赫西表示：『按照我们的设想以及国家的战略部署，可能未来会组成天-空-地一体的高速通信网络，称之为光网络。』
虽然在远距离应用上，FSO目前还无法达到电信网络要求的通信可靠性，不过作为应急通信手段，FSO表现出的高带宽和保密性优势，让其在海岛、反恐、国防、保密等军用和移动通信备份等民用市场，具有更明显的战略需求与应用价值。
军用应用包括边防哨所实时监控、车载保密通信网络、空天地混合网，空中监视混合通信网等等。比如战场上敌方强电磁辐射干扰会导致微波通信失效，光纤通信无法短时间内建立，FSO建立时间短且抗干扰的优势就凸显出来了。
FSO在民用领域的应用也十分广泛：
移动基站备份：随着通信数据量的增加，光纤承载量要求也会提升，那就会涉及光纤扩容以及挖地铺光缆等市政问题；如果将FSO作为移动基站备份，就可以很方便进行。
应急通信功能：在地震等紧急情况下传统通信常会中断，FSO可随时建立进行应急通信
最后一公里：由于频谱不受限，传输速率高、抗干扰和抗截获性等优势，FSO在许多领域有望取代无线通信，成为『最后一公里』通信的解决方案
特殊地域互联网接入服务，如不便架设光缆线路且保密性要求高的岛屿和山区。
另外，六博光电也在规划智慧城市和企业专业组网。梁赫西告诉我们，在森林防火、景区监控、高速监控等大规模数据采集场景中，目前数据大都存储在硬盘上，回传不具有实时性，『我们可以在监控成本很低的基础上，实现大规模数据快速实时传输。』
如果真的联通开始布局，我们可能就是过亿级企业
据全球第二大市场研究咨询公司marketandmarkets最新研究显示，2022年全球民用FSO市场的总容量预计达到72亿美元，年复合增长率41.4%，保守估计国防军用市场规模是民用的3-5倍。
而国内市场可能更大。单单就移动基站备份这一领域来说，工信部2017年数据显示，全国基站总数是619万，未来五年预估5%的基站将会采用FSO技术进行备份；另一方面，党中央也一直在部署军民融合领域。
虽然市场很大，但因技术难度很高，能提供产品的厂商其实非常有限。国外的Trimble 公司的FSO设备广泛应用于军事、银行、机场、石油钻塔、企业网互联、媒体实况转播、野外作业等领域；而国内做得较好的只有三家，以中国电子科技集团第三四研究所为主要代表，每年销售额将近五亿。
对于一个技术门槛很高的公司来说，走的一定是技术路线。梁赫西表示，就民用领域来说，他们即将推出的产品相比Trimble FSO和34所，基于技术优势，在通讯距离和跟踪优势上性价比有明显提升。
『通过技术革新降低成本，一定是技术领先才可以实现成本可控。我们首先的目标就是分割第34所市场的1%。』
军用领域六博的速度和售价优势更明显，但还没有军工资质，于是，它们从军方技术服务和为兵器集团、中国航天集团等企业做外包服务开始起步，后期形成一系列质量标准体系后，再申请军工生产资质。
主创团队三年已经完成合同金额2000万，计划2018年11月份推出定点FSO产品，年产值大概500万；目前在还没有产品的情况下，已完成200到300万定制化研发订单。梁赫西表示，产品利润率可能会在50%以上。
它们也已经和华为、联通签订初步战略合作，做基站备份技术服务预演，『真正的应用到日常生活中可能还有一段时间。但如果真的联通等电信企业真正开始布局，我们可能就是过亿级企业。』
光纤之父 高锟
高锟在六十年代提出光纤理论，但最初被批评『痴人说梦』。
那个时候，光纤的传输效率非常低，速度也不高，几乎没有人看好；梁赫西坦言，现在反对FSO的声音其实也不少，很多人都不看好FSO的应用推广。
也就是说，FSO正处于几十年前光纤的时代环境。
但就目前来说，FSO通信常被人诟病的通信可靠度不高的缺陷，通过技术进步和软件补偿总有办法克服，而现在的主要问题是在成本和性能间权衡。在梁赫西看来，空间光通信很有可能推动下一个互联网革命高潮。
每一次高科技技术的应用总需要时间。毕竟，事物的发展总是螺旋式上升、波浪形前进的。
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