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以分布式光纤传感器“点亮”光网络,「高勘」以“定性又定量”构筑行业优势

郑诗婷 刘晓潼 36氪广东 2023-10-25

依托行业取得规模化优势,再去切入到小的行业,最终将会形成形成规模化、性价比和数据积累的整体优势。


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|郑诗婷 刘晓潼

编辑江倩君

据国家统计局数据显示,2021年末,全国光缆线路总长度达5481万公里。由于光缆的无源特性以及部署的隐蔽特性,光网络资产被称之为“哑资源”,行业也一直存在着光网络资产难以实现数字化管理、建设及运维的痛点。这意味着,光网络的施工、设计、维护方面,需要依托大量人力。

高勘(广州)技术有限公司(以下简称:「高勘」)首席技术官罗丁元描述到,着眼于这样的行业难题,「高勘」引入光传感技术,将光网络变为能够实现快速采集、快速识别、高度感知的网络,通过光缆资产可视化和光缆资产数据持续的更新,从而实现光网络高效的管理和运维。

从无源到“可视化”

引入光传感技术到光网络领域,数据的可视化使得「高勘」业务形态进一步深化,通过数据采集形成数据驱动业务的平台型模式。罗丁元介绍,从设计到施工到维护,光传感技术使得光网络从无源变成了感知器的存在,解决了此类工程数据清洗、数据核查难度大的痛点,同时也便于数据的持续跟踪,提升了资源的利用和效率,如某省的电信运营商客户在推广解决方案的后期,已基本减少了70%的寻找时间,提升了30%的资源利用效率。

不仅仅作用于效率的提升,罗丁元认为,此种解决方案也解决了三种难题。首先是虚拟化工程工作量的审核更加便利化。其次也更新了精准的数据,对实现设施精确定位有较大帮助,节省了地下设施寻找的时间。同时也能挖掘潜在资源,盘活未利用的或是可利用的数据等资源。

“目前,全国大部分运营商采用高勘解决方案,实现了将光传感技术引到光网络维护的产业市场教育。”罗丁元介绍,这样的解决方案,使客户在不开井、不开挖、不爬杆的情况下,实现光缆高精度地理信息的获取,提供了光缆地理信息高速核查的方案,减少光缆核查工作量。基于外部震动如地震波的特征值的比对,解决了外部的环境侦测问题,依托外部的战略源解决光网的拓扑逻辑关系的梳理。解决方案也提供从光缆路由到纤芯管理,再到光路管理的一套全方位的软件平台,即通过实时变动的数据,驱动光网络设计、运维、维护的数据驱动流程。

原来的设计施工维护流程,没有准确、实施的数据支撑,大部分为碎片化的图纸、工作群和电话的联系,信息沟通的组合时效性较低。而高勘提供的解决方案能从中实现生产整合,降低了对技术人员专业性的要求,提升整体效率。由原来的人和人之间的互动,变为数据和人之间的互动,加速设计、施工、运维的效率。

分布式通信赋予场景“触觉与听觉”

除了以上场景,「高勘」也补充定义了光子感知通信。罗丁元称,新一代的光子感知通信技术利用光缆的外部环境特征的变化,即光传感本身的特质,利用外部的声波震动,变成了一种主动调制的数据传输方案。在不割接的情况下,能提供低速的数据传输通道,罗丁元认为这是高勘所做的行业创新使得既有光缆成为媒介,将光缆周边需要上传点位的数据传至几十公里、甚至上百公里距离的机房中,解决水下、地下的分布式通信需求。

高勘在光传感方面的积累,源于三个核心,罗丁元介绍。第一个核心是全自主化的基于自主嵌入式的光电数据处理平台相比于基于实验室的行业方案,行业软件基础大多采用MATLAB转LabVIEW的轻代码或图形化开发,硬件基础基于美国NI的采集卡和x86架构的工控机,采用模块化的光路架构。而高勘完成了完全嵌入式开发平台,非x86计算架构,而是基于半导体光芯片整合的光路架构,实现低功耗和自主化。

第二核心在于,在运营商行业,运营商光网规模使用量大。「高勘」借助运营商庞大的光网络和全球1.2亿光缆公里的使用规模,解决了数据压缩和规模化的数据采集问题。

通过采集地下的震动波和地震数据,「高勘」在将近3万光缆公里的基础上,建立了基于不同地形、不同温度、不同湿度、不同环境下的地下地震波和声波的传导模型,获取了地下地震波和震动波传导分布的数据库,由此取得了规模化的差异。

在智慧城市方面的应用场景,则主要在于城市交通的车流量跟踪或是地下的环境监测,如燃气公司和供水公司的地下数据监测。罗丁元称,在交通、能源、电网、海洋等领域也实现了规模化应用。

切入运营商行业,罗丁元介绍,要成为运营商主流供应商,需要一个总体和完整的解决方案,即从激光器、调制器、半导体光放等从设计流片到分装分册再到模块整合,再到算法整理到产品的解决方案,因此入行门槛较高。

从底层逻辑来看,行业需要“性价比”。原材料晶圆、气体,制作成芯片,到器件、模块、整机,再叠加算法,变成最终的解决方案。在未规模化前打通产业链,利润将能达到“一乘三”“一乘四”的效果,则足以形成自身另一大核心优势。

目前,「高勘」的行业客户以B端基础设施应用者为主,并在运营商、电网、石油、国防四大行业为主要布局。罗丁元形容,“「高勘」的解决方案对于B端的基础设施而言,赋予了城市、郊野、水下这种基础设施的‘触觉’和‘听觉’,通过连续的‘触觉’和‘听觉’感知,来监控基础设施的变化和健康性。”

 “定性又定量”构筑行业优势

光传感行业的弱点在于应用场景多样化所带来的“定性不定量”,罗丁元解释道,如像地下地震波、声波状态的获取,不同于离线的单点数据,此场景涉及如何呈现时间,事件是什么类型,其中需要大量的工程化测试。

基于工程化的针对性,可以根据不同场景需求,通过场景设计变成小场景,实现“定性又定量”。因此,企业需要有“发现场景的能力”,罗丁元认为这一部分是「高勘」的经营优势,即“将不定量的东西变为定量”。那么依托行业取得规模化优势,再去切入到小的行业,最终将会形成规模化、性价比和数据积累的整体优势。

谈到行业对行业的理解,罗丁元说道,“分布式光纤传感器将传统的光缆变为一种感知态,但“感知”部分依然有较大的探索空间。”分布式光纤传感器的挑战难度在于超柔性、耐拉力以探测更多的位置变量。引入如磁流体光纤、光子晶体光纤这样的新一代技术,将更容易获取声波、地震波甚至电磁场波,如何使这些技术走出实验室,快速工程化,是行业亟需解决的问题

光纤光缆的低价格,在于全球40余年普及下的极致的性价比。在罗丁元看来,分布式特种光纤传感器才刚刚开始,目前仍停留在Demo阶段,相比通讯光缆,价格差距仍在100倍以上,这种成本上的差距也为行业带来一定挑战。

「高勘」布局规划在于全产业链的几个突破核心:第一个是关键光子感知激光器、特种光栅等的国产替代。罗丁元认为,这一方面的投入和产出的预期需用长期视野来看待。

第二个突破核心则在于缩减与通信光缆的价格差距,从几百倍缩减为数十倍。而要解决通用性问题,必须要解决分布式特种光纤传感器本身的问题。

深入行业,接触客户,接触需求,是罗丁元所认为的第三个突破核心,这是将碎片化需求糅合为通用化平台的基础。

未来,「高勘」的发展着眼点将是提升销售规模。罗丁元称,行业的门槛和天花板不在于芯片的制造和流片,而是对数据的积累——有100个碎片化场景,才能解决问题,这也是行业的最大价值。目前,分布式特种光纤传感器行业仍在于应用技术的积累,未来,底层技术的积累也将为行业带来新的颠覆。

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