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光開(kāi)關(guān):自動(dòng)駕駛時(shí)代的幕后英雄,賦能未來(lái)出行革命

2025-06-14

——廣西科毅光通信科技有限公司引領(lǐng)車(chē)載光通信技術(shù)創(chuàng)新

引言:自動(dòng)駕駛浪潮下的光開(kāi)關(guān)機(jī)遇

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2025年6月,全球智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)大會(huì)(WCX)在上海召開(kāi),自動(dòng)駕駛技術(shù)再次成為焦點(diǎn)。據(jù)中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)發(fā)布的《車(chē)載光通信技術(shù)白皮書(shū)》預(yù)測(cè),到2030年,80%的L4級(jí)自動(dòng)駕駛車(chē)輛將采用光通信技術(shù),而光開(kāi)關(guān)作為核心器件,將成為實(shí)現(xiàn)高速、低時(shí)延數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵。廣西科毅光通信科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“科毅光通”)深耕光通信領(lǐng)域多年,憑借對(duì)光開(kāi)關(guān)技術(shù)的深度研發(fā)與創(chuàng)新實(shí)踐,為自動(dòng)駕駛技術(shù)提供高性能解決方案,助力行業(yè)突破帶寬瓶頸,構(gòu)建更安全、高效的智能出行生態(tài)。



一、自動(dòng)駕駛對(duì)光開(kāi)關(guān)的技術(shù)需求


1. 自動(dòng)駕駛的數(shù)據(jù)傳輸挑戰(zhàn)

自動(dòng)駕駛車(chē)輛依賴(lài)激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá)等傳感器,單臺(tái)車(chē)輛每秒可產(chǎn)生數(shù)GB的數(shù)據(jù)量。傳統(tǒng)銅纜通信系統(tǒng)存在以下痛點(diǎn):

  • 帶寬限制:銅纜最大傳輸速率為1Gbps,難以滿足多傳感器并發(fā)數(shù)據(jù)的傳輸需求;

  • 電磁干擾:復(fù)雜電磁環(huán)境下,信號(hào)易受干擾,影響決策準(zhǔn)確性;

  • 重量與能耗:銅纜體積大、重量重,增加整車(chē)能耗,與新能源汽車(chē)輕量化趨勢(shì)沖突。



2. 光開(kāi)關(guān)的核心價(jià)值

光開(kāi)關(guān)通過(guò)光信號(hào)路徑切換,可實(shí)現(xiàn)高速、低損耗的數(shù)據(jù)傳輸,其核心優(yōu)勢(shì)包括:

  • 超高速率:支持25Gbps至100Gbps的數(shù)據(jù)傳輸,適配自動(dòng)駕駛的實(shí)時(shí)處理需求;

  • 抗干擾能力:光纖通信不受電磁干擾,保障信號(hào)穩(wěn)定性;

  • 輕量化設(shè)計(jì):光纜重量?jī)H為銅纜的1/10,降低整車(chē)能耗。


3. 行業(yè)技術(shù)趨勢(shì)

根據(jù)北理深汽院在2025年6月世界智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)大會(huì)上的觀點(diǎn),車(chē)載光通信技術(shù)將呈現(xiàn)“高速化、融合化、生態(tài)化、普適化”四大趨勢(shì)。光開(kāi)關(guān)作為其核心組件,需滿足以下要求:

  • 高可靠性:在-40℃~125℃極端溫度下穩(wěn)定運(yùn)行,壽命超20年;

  • 低時(shí)延切換:毫秒級(jí)響應(yīng)時(shí)間,保障緊急情況下的實(shí)時(shí)決策;

  • 模塊化集成:支持多通道波分復(fù)用(WDM),適配不同傳感器的數(shù)據(jù)需求。


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二、光開(kāi)關(guān)在自動(dòng)駕駛中的關(guān)鍵應(yīng)用場(chǎng)景


1. 硅基光電子車(chē)載光網(wǎng)絡(luò)(SiPhON)的突破

2024年11月,慶應(yīng)義塾大學(xué)、東京大學(xué)等聯(lián)合研發(fā)的硅基光電子車(chē)載光網(wǎng)絡(luò)(SiPhON)系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)50Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率。該系統(tǒng)通過(guò)光開(kāi)關(guān)陣列實(shí)現(xiàn)傳感器與中央控制單元(ECU)間的光信號(hào)動(dòng)態(tài)分配,其核心優(yōu)勢(shì)包括:

  • 雙冗余設(shè)計(jì):光開(kāi)關(guān)通過(guò)復(fù)制光路路徑,確保單點(diǎn)故障時(shí)系統(tǒng)仍可運(yùn)行;

  • 低功耗運(yùn)行:光開(kāi)關(guān)功耗低于0.5W,適配新能源汽車(chē)的能效要求。

案例:科毅光通為某國(guó)產(chǎn)車(chē)企提供的定制化SiPhON光開(kāi)關(guān),已應(yīng)用于L3級(jí)自動(dòng)駕駛測(cè)試車(chē),實(shí)現(xiàn)激光雷達(dá)與ECU間0.2ms的信號(hào)切換延遲。


2. 光開(kāi)關(guān)在傳感器融合中的作用

自動(dòng)駕駛依賴(lài)多傳感器(激光雷達(dá)、攝像頭、毫米波雷達(dá))的數(shù)據(jù)融合,光開(kāi)關(guān)通過(guò)以下方式提升系統(tǒng)性能:

  • 動(dòng)態(tài)光路調(diào)度:根據(jù)傳感器優(yōu)先級(jí)動(dòng)態(tài)分配帶寬,例如緊急避障時(shí)優(yōu)先處理激光雷達(dá)數(shù)據(jù);

  • 波長(zhǎng)無(wú)關(guān)性:支持多波長(zhǎng)復(fù)用,兼容不同傳感器的光信號(hào)傳輸需求;

  • 環(huán)境適應(yīng)性:IP67級(jí)封裝設(shè)計(jì),適應(yīng)雨雪、高溫等復(fù)雜工況。

案例:2025年4月,中國(guó)電子科技集團(tuán)發(fā)布“光開(kāi)關(guān)陣列器件測(cè)試用多通道電壓發(fā)生電路”專(zhuān)利(CN119335232B),科毅光通的光開(kāi)關(guān)產(chǎn)品被選為測(cè)試平臺(tái)核心器件,驗(yàn)證其在-40℃極端溫度下的穩(wěn)定性。


3. 光纖傳輸與光開(kāi)關(guān)的協(xié)同優(yōu)化

采埃孚(ZF)在2025年4月宣布量產(chǎn)車(chē)規(guī)級(jí)光纖傳輸系統(tǒng),支持最遠(yuǎn)40米的25Gbps數(shù)據(jù)傳輸。光開(kāi)關(guān)在其中扮演關(guān)鍵角色:

  • 光路切換:通過(guò)光開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)多路光纖信號(hào)的靈活路由,降低布線復(fù)雜度;

  • 冗余備份:主備光路自動(dòng)切換,保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B續(xù)性;

  • 低插入損耗:?jiǎn)瓮ǖ罁p耗低于0.1dB,確保信號(hào)質(zhì)量。

案例:科毅光通與采埃孚合作開(kāi)發(fā)的車(chē)載光開(kāi)關(guān),已應(yīng)用于某新能源SUV的V2X通信模塊,實(shí)現(xiàn)車(chē)與車(chē)、車(chē)與路側(cè)單元(RSU)的高速互聯(lián)。


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三、科毅光通的技術(shù)創(chuàng)新與行業(yè)貢獻(xiàn)


1. 專(zhuān)利布局與標(biāo)準(zhǔn)共建

  • 聯(lián)合微電子中心2024年發(fā)布的三維光開(kāi)關(guān)專(zhuān)利(CN114859623B),為自動(dòng)駕駛的通感融合提供多維度光信號(hào)切換方案;

  • 科毅光通參與制定《車(chē)載光通信技術(shù)白皮書(shū)》,推動(dòng)國(guó)產(chǎn)光開(kāi)關(guān)在L4級(jí)自動(dòng)駕駛中的規(guī)模化應(yīng)用。


2. 產(chǎn)品矩陣與定制化能力

科毅光通提供覆蓋機(jī)械式、MEMS、保偏等多種類(lèi)型的光開(kāi)關(guān)產(chǎn)品,滿足不同場(chǎng)景需求:

  • 機(jī)械式光開(kāi)關(guān):適用于低頻次切換場(chǎng)景,壽命超10萬(wàn)次;

  • MEMS光開(kāi)關(guān):適配高速、高密度網(wǎng)絡(luò),壽命超10億次;

  • 保偏光開(kāi)關(guān):專(zhuān)為自動(dòng)駕駛傳感器設(shè)計(jì),支持25G/50G WDM系統(tǒng)。


3. 生態(tài)合作與市場(chǎng)拓展

  • 與車(chē)企合作:為比亞迪、蔚來(lái)等提供定制化光開(kāi)關(guān)解決方案,支持L2+/L3級(jí)自動(dòng)駕駛;

  • 產(chǎn)學(xué)研聯(lián)動(dòng):聯(lián)合北京理工大學(xué)、東南大學(xué)等高校,探索光子鉤技術(shù)、量子光開(kāi)關(guān)等前沿方向;

  • 國(guó)際市場(chǎng)布局:產(chǎn)品出口至歐洲、東南亞,參與全球智能駕駛項(xiàng)目。



四、未來(lái)展望:光開(kāi)關(guān)技術(shù)的演進(jìn)方向


1. 向6G與光量子計(jì)算延伸

隨著6G技術(shù)的預(yù)研啟動(dòng),光開(kāi)關(guān)將面臨更高帶寬(1Tbps)和更低時(shí)延(μs級(jí))的挑戰(zhàn)??埔愎馔ㄕ季忠韵路较颍?/span>

  • 光子鉤技術(shù):借鑒托木斯克理工大學(xué)的離軸波帶片設(shè)計(jì),開(kāi)發(fā)無(wú)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的超高速光開(kāi)關(guān);

  • 量子光開(kāi)關(guān):結(jié)合量子糾纏原理,實(shí)現(xiàn)超安全通信網(wǎng)絡(luò)的光路控制。


2. 智能化與綠色化趨勢(shì)

  • AI驅(qū)動(dòng)的光路管理:通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)算法優(yōu)化光信號(hào)路徑,降低能耗;

  • 液冷技術(shù)協(xié)同:光開(kāi)關(guān)與液冷服務(wù)器集成,進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)中心能效(PUE<1.05)。



結(jié)語(yǔ):攜手科毅光通,共筑自動(dòng)駕駛未來(lái)

在自動(dòng)駕駛與智能出行的浪潮中,光開(kāi)關(guān)已成為車(chē)輛“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”的核心組件。廣西科毅光通信科技有限公司憑借領(lǐng)先的技術(shù)實(shí)力、豐富的產(chǎn)品線及定制化服務(wù)能力,持續(xù)為行業(yè)提供高性能解決方案。如需了解更多光開(kāi)關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)或定制服務(wù),歡迎訪問(wèn)官網(wǎng)(www.www.bmortechnologies.com),或聯(lián)系我們的技術(shù)團(tuán)隊(duì)獲取支持。


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