拓邦股份交流纪要0322
从三个层面来看整个公司的情况:1.赛道维度,控制器的智能化赛道是长 期可持续发展的赛道,空间是足够广阔;新能源赛道尤其储能赛道是大的发展 趋势,从大的赛道来讲没有问题。
2..从公司的竞争力和份额趋势,拓邦成为行业的龙头,尤其去年三、四季 度行业需求下行但拓邦一直保持较高的收入增长。一方面反应公司是比较优秀 的龙头企业,另外公司在原材料价格上涨各方面都有压力的时候,份额进一步 强化提升。从长期维度来看,公司格局在这一轮过程中会变得更好,有利于公 司长期发展。
3.从投资判断来说,年报业绩压力在四季度比较大,疫情、原材料价格上 涨对于全行业包括中国各行业都受到了大的影响。从中长期维度来说,在艰难 阶段公司加速份额提升,加速国产替代有利于公司长期的发展竞争力。
从3-5年的维度来说公司长期确定性会增加,立足长远,前期调整比较充 分,从公司今年定的股权激励目标来看,收入是继续保持高增长。从中长期维 度来说,投资者长期伴随公司成长获得更好的投资回报。
交流:年报总结起来就是三件事,一是年报,二是回购,三是分拆。
年报:公司收入是77.67,同比+40%,在近5年公司实现了复合30%的增 速。归母净利润是5.65,同比+6.16%;扣非净利润4.32,同比+13.28%。公司的 五大板块都实现了比较好的增长,头部客户数量突破100家,数量同比增加了20 多家,占收入比重超过了80%。
1.工具板块:21年超越基础家电板块,成为公司的第一大业务板块,实现 了接近30亿的收入,同比+43.36%。工具板块下游市场比较集中,拓邦已经积 累了比较明显的客户优势和产品优势,下游工具板块CR10为80-90%,我们已经 进入了多个头部客户,除了份额第一的TTI之外(占比提到了70%),其它份额 来源于其它头部客户。
产品维度实现多品类的横向拓展,除了电动工具以外,园林工具、工具 灯、地板护理以及经典产品都实现了快速的增长。这个板块未来成长的驱动力 就是应用场景以及产品拓展会打开增量市场。对于存量市场我们会通过技术升 级,从用油改为用电,从有绳改为无绳。长期增长态势还是比较看好的。
2.家电板块:21年我们实现的收入是30亿,同比+37%。下游的大家电、小 家电、创新家电、客户等等品类比较多。成长依赖于两个方面,一是存量市 场,过去两年我们客户开拓比较顺利,体量和数量都在增加;二是增量市场, 通过技术创新,推出创新产品,包括净化产品、厨房产品,服务机器人还有很 多创新智能设备增长比较迅猛,这两个因素打开了家电板块的成长空间。
3.新能源板块:我们的电子技术是在10年就开始培育的,前期拓邦公司新 能源锂电池主要是面向新能源汽车市场,但在16年的时候把市场转向了加氢储 能,业绩快速成长。这个板块包括储能和绿色出行,2021年绿色新能源收入 12.4亿,同比+10%,它已经成为公司第三成长曲线。我们对电池技术、解决方 案以及客户的理解,能迅速打开市场。
储能占新能源70%,收入是接近9亿,同比+40%,我们在这个板块里面有


几个方向,包括户用储能、便携式储能、通讯备件和工商业储能。户用储能、 便携式储能在21年实现了倍增,22年还是有望延续高增长态势。户用储能主要 是面向海外的家电储能,房车、电器电元等细分领域提供锂电池等级产品;便 携式储能主要是面向国内头部客户来提供逆变器产品。通信备件21年受上游材 料上涨以及产能限制,21年是下降的;工商业储能目前占比不高,但是未来我 们认为未来有望贡献公司新的增长点。
新型动力储能在21年是3亿收入,同比+42%,占新能源板块的30%。主要 是提供了充电桩的控制器以及逆变桩的直流核电机,这个板块我们暂时没有提 供电池。
新型动力板块21年收入是1亿,同比+57%。新型动力主要是面向换电站、 移动机器人提供BMS以及电等级产品。
4.工业板块:这个板块收入在3亿左右,下游应用领域主要是下游3C设备、 机器人、医疗设备提供控制器、驱动器和电机。随着国产化进程的加速和国产 智能化的需求,未来有可能会迎来新一轮的增长周期,这是属于工业行业的属 性。
5.智能解决方案:公司从最早期控制器单板,到电机、电池形成部件,包 括集成面板,CFT显示的部件、组件,未来希望通过自定义的核心技术能够为 用户在创新领域提供综合的解决方案。目前收入体量不大,增长+60%,未来随 着物联网的增速,在这个板块也会做出我们的贡献,也希望在这个领域里面有 所突破。
21年毛利率是21.28%,同比-3 pp。主要是受材料涨价的因素。未来随着原 材料价格的逐步回落,希望盈利能力逐步恢复到正常的水平。
国际化进展在加速。2021年越南也是属于疫情的重灾区,但我们6个多月就 投产了。同时新建了德国和北美海外运营中心,增加了罗马尼亚和墨西哥的制 造中心。越南、罗马尼亚和墨西哥在2022年有望逐步贡献产能。
最后有两个比较重要的影响利润因素。一是坏账,公司在移动电源非主流 产品以及ARD运营商这两个产品有两个客户,客户运营出现了问题,我们对两 个客户进行了充分的计提,大概的影响有接近七千万。二是在四季度新增了一 个基地,增加了费用,同时子公司上市进行股改之后,对于2021年的影响大概 有一千万的利润影响。
Q1:毛利率的影响高于预期,为什么会比想的要大,下游客户传导比四季 度慢?往后看2022年毛利率能恢复到什么水平?如果分季度来看,爬坡趋势有 没有大概的展望?
A:2021年毛利率影响是3 pp,一是四季度、三季度原材料涨价比原来预期 更严峻一些;二是会计科目调整,比如说给客户现金折扣原来是计在财务费用 的,根据新的会计准则调到了总业务成本里面;三是今年销售运费是计入到总 成本。扣除这些因素基本上和原来差不多,
展望2022年,从一季度开始是缓步回升的过程,全年能够达到什么比例公 司内部有目标,但没办法公开。

Q2:现在一季度传导的怎么样?二季度、三季度全年能够传导到什么程 度?
A:现在没有办法去预判全年传导多少。公司对于新产品一定是传导的, 对于已经下了订单的老产品怎么传导,不同客户接受程度有差异。总体来说自 主可控产品,国内ODM产品实现了国产替代转价能够强一些。海外客户定价机 制比较严,价格需要马上涨价没有那么快速。
拓邦一定是具备转移能力,但是能量化到多少还是比较复杂的。目前四季 度有很多材料在下游材料是传递了涨价,但不是所有产品都能够传递涨价。毛 利从年初开始有望缓慢的回升,因为Q1有材料建造成本,而且现在因为疫情的 影响,原材料也会出现波动。量化的指标现在没有办法回复。
Q3:很多原材料今年价格会逐步回落,主要是哪几种材料?占比是多少? 比如说多少是芯片,芯片主要是哪一种芯片?
A:我们是做PCI的,上游原材料品类特别多,每一个品类占收入比重都不 是特别高。金额比较高的就是芯片和工业半导体,这块大概是在8-10%,贵重 元器件不涨价占比非常低,也就是电阻、电容。对于公司品类来讲,一个板上 有几百种原材料,应该来说每一种占比都不会特别高。
Q4:芯片价格现在有回落吗?
A:国产的比较稳定一些,但海外ST、DR这些芯片不仅没有回落,供货依 然没有紧张,价格也比较高。我们好一些,因为我们国产替代快一些,国际上 的DR、ST这些芯片依然比较紧张,价格回落了一些。
Q5:今年毛利率怎么实现反复提升?是通过咱们反复传导?
A:传递这个事情是动态的,做企业肯定要赚钱,上游材料涨价了肯定向 下游传递,但是传递的比例是多少不确定的。不是说企业的溢价权不够,而是 企业业务形态比较复杂,一个客户几千种产品,不可能有点材料涨价就马上到 系统里面调价,所以没有办法对比。
Q6:现在公司提出2030年目标,关于中长期目标中,未来构成的分布和主 要的成长逻辑,以及从公司市场份额或者是市场竞争端的角度来说未来会是怎 么样的状态?
A:五年计划里面以四电一网为核心,未来会有第6、第7个行业,比如说 工具板块希望达到30%的市占率,家电板块希望达到8-10%的市占率,这个目标 没有变化。对于2030年目标,未来在智能化、低碳化、区域化和短量化趋势下 找到属于拓邦的市场机会,不同的区域里面,不同的客户里面提供不同的产 品。希望在2030年来看,我们的这种机会有控制器、电机和整机的机会。
目前还是会围绕四电一网。我们会围绕发电端、储电端、用电端做自己的 贡献,从企业来看会围绕降本增效,产品升级、技术迭代方面找到属于我们的 机会。
对于2030年收入结构来看,希望解决方案有比较大的比重。未来业务布局 希望把家电和工具做稳,把锂电池和新能源工业做强做大来完成我们未来的十 年目标。
从业绩目标来看,希望解决方案的占比达到一定的比例,除了市场能力之


外还有资源整合能力和核心承担能力,我们会围绕这三个核心承担能力,为业 务布局以及定下来的业绩目标。
Q7:关于子公司分拆?业务情况?
A:具体预案没有披露。公司希望通过分拆可以激发内部员工的活力,把 产业做大,只要能够把产业做大,能够和员工共享,这是我们共同的目标。
这个公司是2016年收购了元控子公司,主要给下游自动化设备,比如工厂 的接电机,焊接等等3C设备做驱动控制器。元控是在这几个驱动方面做的非常 好。行业目前有的汇川和雷赛公司以及河旺电器,国内上市公司不多。以前这 些公司都是给德国、日本、台湾做。优势一是成本优势,二是工厂智能化生机 的趋势。以前设备都是进口的,控制器、驱动很多日本、台湾公司在做,但是 这些公司不太可能配合公司做智能化升级,拓邦在未来趋势越来越明显。
国产化替代对于企业是利好的,因为速度、设备周期短,人口红利消失之 后越来越难做了,现在工厂只要是能用设备的地方就能够用设备。这个板块对 于下游客户应用周期特别长,因为驱动器比重比较低,所以下游客户不会说因 为那个成本低就换掉你,客户黏性是非常强的。
元控在过去收购5年之内,从原来以部件为主,主动研发了四氟驱动控制 器,这几年已经完全得到了产品品质验证和客户认证,未来就是一个大体量市 场推广过程。
Q8:回溯2020年家电少了2.94亿,工具多了1.8亿,这是什么原因?
A:家电是把逆变器调到了新能源,20年新能源汽车和逆变器放在了家电 板块,今年因为体量在增加所以调出来了,主要是这两个,其它的没有调整。
Q9:公司新能源业务销售渠道问题,比如说直销、经销比例是什么样的? 主要通过哪些方式卖新能源产品?
A:新能源板块也是提供定制化的解决方案,家电储能主要是给下游大的 整机厂商,基本上没有分销的说法,都是直接给到下游客户。
通讯备件基本上就是运营商;逆变器就是头部便携电源;家电储能主要是 海外的整机客户,有部分是工程商,有部分是做整机的;电源也是做房车的整 机公司。一般总结为两类,第一个是主机厂,第二个就是工程运营商。其中 70%给到主机厂,基站这边是给到铁塔,是中国移动招标的,也是直销的。
Q10:我们的工具里面也有配套卖一些锂电,这部分可以跟大家解读一下 吗?
A:工具板块提供的场景有控制板、控制器,锂电机、电池包、整机这四 类产品,根据客户不同需求,可以提供单品也可以提供组合,这也是我们在这 个板块里面跟同行相比非常有特色的产品组合,2021年数据还没有出来,整机 电池包、电机增长不错,电机增长基数20年大概是1亿多,电池包增长也差不 多,2021年整机增速慢一点,其它增速还可以。
Q11:回购和分红大家关注度比较高,包括我们从回购规模和占持比比较 小一些?
A:公司在这个点调的有点多,对于公司来讲调回购是因为我们基于公司

未来长期发展的信心,金额来看马上有分红预案在5月份实施。拓邦在这么艰难 的情况下愿意拿出一部分现金进行回购,更多是体现未来的信心。根据公司的 运营状况优先保障业务的发展,加上分红差不多是1亿,这是目前能够拿出来。
展望未来,我们认为科技行业的重大机遇还是围绕智能技术的应用产生, 智能控制器的需求会持续快速增长,估值所处的行业增量机会也在增多,我们 作为智能控制器龙头企业会持续以技术创新为核心能力,现在也是具备了全球 化的运营能力。会持续为下游客户提升智能化的水平,大家看到我们产品价值 量也在不断提升。#投资##价值投资日志[超话]#

#生态##甘靖数字经济[超话]#【万亿级产业机遇,生态修复领域未来市场可期】随着《土地污染防治法》的出台,政策监管趋严、污染治理力度加大,土壤修复领域未来市场可期。目前,国内土壤修复在环保产业产值中占比不足1%,远落后于大气污染防治、污水处理、垃圾处理等环保产业,而未来将呈现万亿级的产业机遇。

一、土壤修复提上日程
随着一系列土壤管理政策的出台,土壤修复工程被提上日程,已成为我国生态文明建设的重要领域。这些政策包括:2015年,环保部修订实施的《环境保护法》将农田污染防治、土壤污染防治及环境保护专项支出等纳入立法主要内容;2016年,《土壤污染防治行动计划》(“土十条”)出台,启动了土壤污染治理市场,2018年,《土地污染防治法》,成立污染防治基金,鼓励企业以市场化形式参与治理。2020年,《土壤污染防治基金管理办法》出台,鼓励各地探索基金管理有效模式和回报机制。

二、土壤修复的类型和治理技术
土壤修复包括工业污染场地修复、重金属污染治理、地下水污染防控与修复、农田改良及污染修复、流域治理、矿山污染修复、填埋场污染治理与生态修复,以及污染场地开发利用等。

1、土壤污染的类型

根据污染物的不同,土壤污染主要有四类:

化学污染物:包括无机污染物和有机污染物,前者如汞、镉、铅、砷等重金属,过量的氮、磷植物营养元素以及氧化物和硫化物等;后者如各种化学农药、石油及其裂解产物,以及其他各类有机合成产物等。

物理污染物:指来自工厂、矿山的固体废弃物如尾矿、废石、粉煤灰和工业垃圾等。

生物污染物:指带有各种病菌的城市垃圾和由卫生设施(包括医院)排出的废水、废物以及厩肥等。

放射性污染物:主要存在于核原料开采和大气层核爆炸地区,以锶和铯等在土壤中生存期长的放射性元素为主。

2、土壤污染治理技术

目前土壤污染治理技术主要包括三类:

物理修复:是指通过各种物理过程将污染物从土壤中去除或分离的技术。目前常用的技术包括客土法、热脱附、土壤气相抽提、机械通风等。

化学修复:是指向土壤中加入化学物质,通过对重金属和有机物的氧化还原、鳌合或沉淀等化学反应,去除土壤中的污染物或降低土壤中污染物的生物有效性或毒性的技术。主要包括土壤固化稳定化、淋洗、氧化还原等。

生物修复:是利用生物特有的分解有毒有害物质的能力,达到去除土壤中污染物的目的,主要包括微生物修复、植物修复、动物修复和生物联合修复,如引入蚯蚓、种植超富集植物等。

目前我国土壤修复领域存在技术多样、缺乏标准、治理成效差等诸多问题,只是进行土壤烧结和酸碱中和的项目不在少数。同时,土壤污染修复呈现周期长、成本高、见效慢的特点,特别是受地下水的影响,缺乏系统治理的小区域土壤修复成效很难维持,这都有待于土壤修复技术的不断突破。

三、土壤修复产业市场发展
随着政策监管趋严、污染治理力度加大,治理需求将稳步释放,土壤修复潜在市场空间巨大。2015年土壤修复市场规模为30亿元,到2019年市场规模已达218亿元。据全球环保研究网测算,中国“十三五”期间土壤修复行业市场容量为724.5亿元,其中耕地修复150亿元、场地修复488亿元、矿山修复86.5亿元。我国土壤修复行业投资价值点主要聚焦在三个方面,通过房地产带动污染场地修复、农业用地修复以及矿山危险品污染修复。

近两年我国土壤修复项目快速释放,2020年土壤修复工程项目数量同比增长89%。从实施情况来看,工业污染场地的修复实施力度更大,矿山修复项目也在逐渐增加。我国有待修复的工业场地存量200万亩,待修复矿山污染地块300万亩,待修复的污染耕地面积3.92亿亩。包括场地修复、耕地修复、矿山修复等在内,土壤修复潜在市场空间将超过5.2万亿元。

我国现阶段的土壤修复工作,涉及土地和环保两大敏感因素,市场环境比较复杂、业主类型多样,牵涉到生态环境部门、政府投资公司、自然资源部门、污染责任方、工业园区、市政城管部门、住建部门、房地产公司以及其他机构。三类土壤修复中,工业污染场地修复具备较好的盈利模式,农业用地修复、矿山危险品污染修复盈利模式尚不明确,较为依赖财政资金。当前土壤修复项目资金多来源于政府或国家专项资金,融资渠道需进一步拓宽。

四、土壤修复产业链发展解构
目前我国土壤修复产业处于起步阶段,相关技术积累和产业链环节发展,远不能满足不断壮大的市场。技术创新和产业化是土壤修复企业未来发展的核心竞争力,通过“产-学-研-用-治”相结合的研发过程,研发出适合的土壤修复技术是土壤修复产业的必由之路。

就土壤修复产业链来看,上游包括土壤监测、土壤检测、场地勘探等;中游包括技术设备和药剂研发生产、土壤修复工程的设计和施工;下游包括综合治理效果评估、土壤质量维护等。此外,还包括土壤修复工程招标代理、环境监理等业态。其中,土壤修复产业链的核心为修复药剂的研发、修复技术工艺研发、设备研发与集成。

1、修复药剂

修复药剂主要为各种化学药剂,包括铬、镉、铅、砷、汞、锌、镍、铜等重金属污染物修复药剂和有机污染物修复药剂等。微生物制剂是未来土壤修复技术发展的趋势,有很大的发展空间。

2、修复设备

土壤修复设备主要包括土壤采样机、传送系统、破碎系统、加药系统、搅拌混合系统、热脱附系统、淋洗系统等。

集成化、一体化是土壤修复设备的发展趋势。比如土壤采样机一般为高度集成化钻机,配合土壤采样、地下水建井、土壤取气等工具,构成一套完整的土壤与地下水环境取样修复智能系统;淋洗分级系统结合智能加药、搅拌混合系统,可实现集污染土壤破碎、筛分及药剂混合搅拌为一体的综合修复功能。

而土壤修复一体化设备集供料系统、破碎系统、搅拌系统、加药系统、传送系统为一体,通过对污染土壤进行快速筛分、破碎、搅拌等处理工序,达到对污染土壤进行修复处理的目的,整个过程通过电脑实现自动化全程监控,具有效率高、智能化、节能环保的优点。

3、检测设备

检测设备包括土壤检测监测设备,土壤养分速测仪、土壤重金属测定仪、土壤水分测定仪、土壤酸度计、土壤监测传感器、土壤取样设备等。

检测设备除了服务于土壤修复工程,更主要的是服务于土壤污染监测。截至目前,我国已初步建成包含79941个点位的国家土壤环境监测网,要实现所有土壤类型、县域和主要农产品产地的全覆盖,还需要大量的监测检测设备。

4、主要企业

目前在行业内崭露头角的多数为具备集成技术与工程经验的综合型公司,在行业起步成长阶段,这些公司更容易获利。从长期看,技术的成熟度、适应性及产业化将是企业竞争力的核心。

我国土壤修复技术和国际先进水平相比仍有很大差距,主要体现为市场主流土壤修复技术构成的不同,随着土壤修复市场深化,新技术成本逐步下降,在土壤修复更加关注其生态和社会效应的情况下,新的土壤修复技术将更受欢迎。

五、土壤修复产业发展建议
目前国内各地土壤修复工作刚刚开始,大多以单独的工程项目推进,缺乏系统的长效的统筹安排。为了从整体上高质量地推进土壤修改工作,东滩智库建议各地方应根据地域土壤污染特点,自上而下制定土壤修复顶层设计,将地方土壤修复的实施与土壤修复产业链的打造相结合,以市场换产业、以产业促实施,形成土壤修复一体化解决方案。

在操作上,东滩智库建议以省市级区域为单位,可以整合高阶土壤修复实验室平台,土壤监测、检测、修复等技术企业,土壤修复工程施工、造价、监理等服务企业,围绕高标准推进土壤修复工程和土壤修复产业集群落地,将土壤修复顶层设计、工程实施和产业导入一体化推进,统筹推进一个顶层设计、一个研究院、一条产业链、一支基金、一个平台、一批项目。

土壤修复顶层设计:从思路、目标、标准、技术、产业、项目等多方面,形成区域土壤修复顶层设计,将土壤修复产业链的打造与全省土壤修复的实施相结合。

土壤修复研究院:发起设立土壤与地下水污染修复产业技术研究院,主要推动信息咨询平台(项目信息、技术信息、人才信息、企业信息、会务信息、政策产业信息)、技术服务平台(综合环境样本库等)、教育培训平台(科技咨询师培训、政策法规、技术交流、成果转化等)等建设运营。

土壤修复产业链:以公司化全程运作模式,规划建设一个土壤修复产业园区,以市场换产业,整合国内外土壤修复技术和产业资源,打通监测、检测、修复、服务等的全产业链体系。

土壤修复产业基金:以政府产业引导基金为基础,包装整合批量土壤修复技术项目、工程实施项目和孵化项目,发起设立土壤修复产业投资基金,推动土壤修复工程的实施落地,促进土壤修复产业的孵化培育。

土壤修复网络平台:搭建土壤修复产业互联网,融合土壤监测物联网、产业电商、产业大数据三大应用平台,为土壤修复产业链提供科研生产、监测检测、工程实施、项目融资等综合服务的大平台。

一批土壤修复项目:根据土壤修复顶层设计,在工业用地、农业耕地、矿山用地三类土壤修复项目中,结合代表性、可行性等筛选一批工程项目,落实技术、标准和流程等打造示范标杆项目。 https://t.cn/RI7nYAL

#你不知道的科学那些事儿# 【可见光通信了解一下[来]没有辐射隐忧,使用起来更安全[鼓掌]】可见光即电磁波谱中人眼可以感知的部分,除了提供给人类丰富的色彩世界、照亮夜晚的黑,业已被科研人员逐步发掘出更多潜力,可见光通信便是其中之一。

可见光通信技术的原理是将需要传输的信息调制到发光二极管(LED)的驱动电流上,使LED灯具以极高的频率闪烁。

闪烁频率可以躲过人眼,却绕不过光电探测器,后者只需检测到这种高频闪烁携带的通信信息,就可以对LED灯光照射下的电器进行万能遥控,还可以让计算机、手机连接上互联网。

近日,电子科技大学教授巫江与萨里大学、剑桥大学等科研人员共同在《自然—电子》上发表论文,系统论述了有机半导体、胶体量子点和金属卤化物钙钛矿材料的发展,及其LED器件的性能改进和器件创新,探讨了新型光源的带宽调制机理与外量子效率的优化策略,尤其是新型LED光源在片上光互连和Li-Fi(Light Fidelity)等应用场景。

可见光的妙用

谈到无线网,人们更熟悉的是肉眼不可见的电磁波。且不论是2G还是现在的5G,皆由其将移动终端接入互联网。而随着光纤通信的发展,光的传输又重回大众视野。其实,早在19世纪80年代,电话的发明人亚历山大·贝尔就曾提出“光子电话”的概念,即将语音信号调制在太阳光中,可以实现在数百米之外的地方接收并转换回语音信号。这个想法虽然过于“前卫”,但是光能传递信号一事却一直被可见光研究人员铭记于心。

“不论贝尔曾经提出的太阳光传输信号,还是现在的光纤通信乃至可见光通信,原理并无太大差异,都是由发射器发出信息,再由接收器‘翻译’,主要区别只是传输介质不同。”巫江在接受《中国科学报》采访时解释说。发射的信息只有0和1两种状态,但是经过编码的可见光波就可生成不同组合的编码,传递复杂的信息。“如果遮挡光线是0,无遮挡是1,那么可见光在人眼无法捕捉的快速闪烁中就可完成信息传递。”

在中国科学院半导体研究所可见光通信实验室中,一盏暖白色的灯在白天也亮着。它负责的不仅仅是照明,还将房间内的电脑、空调、电视等电器连接在一起,只需呼唤智能音箱,使用者便可借助灯光随意控制房间内任意电器。其秘密就在每个电器终端安装的一个小小接收器上。“你看我用手遮挡接收器时,智能音箱便无法将指令传过来。”中国科学院半导体研究所光电子研发中心研究员陈雄斌在接受《中国科学报》采访时进行了可见光智能家居系统的功能演示和原理讲解。

作为实验室负责人,他早在2008年就开始从事可见光通信技术研究。团队经过夜以继日的攻坚克难,先后在2009年的中国国际工业博览会和2010年的上海世博会上公开展示可见光通信技术研究成果。2017年,通过主持可见光通信国家重点研发计划项目,陈雄斌逐步将可见光通信技术工程化并进行了商业化推广。

在他眼中,可见光通信的劣势也是优势。“很多人担心光线容易被遮挡,影响信号传递,但反过来想,光是直线传播,虽然无法穿透不透明的阻隔,但如果在光线直射下,信号则会更强,而且保密性更佳。甚至即便是充当可见光发射点的两盏很近的灯,也不会互相产生影响,反而会因为两个点直射的信号覆盖范围不交叉而保证了很好的通信信噪比。”陈雄斌认为,可见光通信的信号使用安全性高、可见易控,靠透镜和灯罩就可以灵活控制信号覆盖区域,同时能通过肉眼观察信号覆盖区域,并能有效防止信息泄露,是保障室内人口密集区域通信容量的最佳选择。

就目前研究结论看,LED可见光通信除了信号光源发射功率高的优势外,还可以省去再额外拉线安装互联网接口的麻烦。且相较于电磁波而言,可见光没有辐射的隐忧,使用起来更安全。此外,像医院、核电站和空间站等对电磁干扰有严格限制的场合,可见光通信也能派上用场。由此,可见光通信既解决了无线频谱资源拓展的问题,也解决了能源环保问题。

为什么是LED

既然可见光通信具有独特的优势,那么为何白炽灯年代不推广可见光通信技术,而非得是LED时代呢?受访专家解释说,首先,LED具备多方面的优势,例如使用寿命长、安全可靠以及节能度高等,被普遍认为属于下一代主流照明技术;其次,用固态半导体芯片作为发光材料的LED,更容易被人“控制”。

而让LED成为可见光通信的载体,先要解决的是光信号接收问题。在LED可见光通信系统中,存在着强烈的背景噪声及电路固有噪声的干扰,同时随着传输距离的加大,接收机接收到的信号十分微弱,因此需要更灵敏的接收器,同时要对信号进行前置处理,摒除干扰。

之后需要解决的就是调制、编码以及解调技术问题。目前,LED可见光无线通信系统大多采用强度调制的直接检测非相干系统,编码方式大多为二进制开关键控(OOK)编码,传递效率较低,也可以采用光学组编码形式如脉冲位置调制来达到更高的发送速率。

另外,还需要码间干扰克服技术支持。在室内LED可见光通信系统中,LED光源具有较大的发射功率和宽广的辐射角,光线分布在整个房间。OOK编码器输出的矩形脉冲在传播过程中,由于LED单元灯分布位置不同,以及大气信道中存在的粒子散射,导致了不同的传输延迟。光脉冲会在时间上延伸,每个符号的脉冲将加宽延伸到相邻符号的时间间隔内,产生码间干扰(ISI),此时就需要采用抗扰动滤波器的相关电平编码,降低ISI的影响。

随着研究的深入,除了最初的白光LED,国内外研究人员也对RGB LED、OLED、Micro LED,以及激光灯都进行了相关研究。

陈雄斌开始研究时也曾遇到过灯光闪烁、通信速率低等问题。但在其团队不懈努力下,能用室内照明最常用的荧光型LED做高速可见光通信成为了他们的技术特色。2014年,他们在Optics Express期刊上发表的成果显示,OOK调制速率可达550Mbps;2020年,在荧光型LED为光源、PIN管做探测器的前提下,OOK调制速率达到1.2Gbps、传输距离3.4米时,没加检错纠错时平均误码率1.61×10-5,系统的3dB带宽已经拓展到了498MHz。

未来可期

“随着环保节能减碳日益受到重视,半导体照明的应用也日益广泛。传统LED相对成本较低,虽然目前LED的主要赛道还是显示器与照明器材,但是随着通信技术的积累与材料的拓宽,可见光通信未来的应用场景将越来越广泛。”巫江说。

在论文中,巫江与其他作者设想了几种可见光通信的应用场景。例如,像自动驾驶这样对延时要求严格的短程通信集成组件,或者柔性生物传感器,再或者水下通信,以及用于精确跟踪和定位的物联网传感器和室内数据服务等。“我个人认为,可见光通信将在原来的电磁波无线网技术解决方案基础上提供更多的新内容,是增量的过程,而不是简单地重复现有的技术。”巫江举例说,“不久前郑州遭遇内涝时,基站罢工,手机信号全无,造成出行困难。如果可见光照明可以应用,那么只需要在高楼上安装灯塔就可以作为紧急的数据连接点,用于应急通信。如果遭遇大面积停电,使用无人机替代也可。”

不仅如此,如果将可见光与柔性织物相结合,那么柔性织物在进行显示的同时也可以成为无线网的发射或者接收方。

“既然光能传递信号,那么以后的电视广告,也不再需要在屏幕上显示二维码,有购买需求的观众只需打开摄像头就能自动扫描到电视机背光源传递的隐形产品链接。”陈雄斌说,“我希望可见光通信有更大空间施展拳脚,例如在金属密闭空间内,电磁波因为强反射可能会产生严重干扰,但是可见光不会,希望有机会与有需求的机构合作,拓宽可见光通信的应用范围。”

最后,巫江表示,虽然可见光应用领域广泛,但是信号发射器与接收器等元器件的集成、如何与现有平台更好地融合,以及国际应用标准的建立等都需要时间。https://t.cn/A6IePpxe


发布     👍 0 举报 写留言 🖊   
✋热门推荐
  • #熊猫守护者[超话]##阳光信用# 生命是一种缘,你刻意追求的东西也许终生得不到,而你不曾期遇的灿烂,反而会在你的淡泊从容中不期而至。我们马不停蹄地寻找幸福
  • #官渡智慧养老# 百度“五福AI助老计划”落地昆明官渡助力全区智慧养老。11月5日上午,官渡区民政局、百度公益、中国传媒大学政府与公共事务学院公益传播研究中心联
  • 苹果同学的第25次微博官方带货直播文字版预告[围观] 今晚老时间,7点半准时约 1.善品助农,四川凉山盐源苹果:年度返场✅!我老公在四川老家小时候吃的,超级有
  • 时间真是个奇怪的东西。 在我记忆里07年快男魏晨是第四而张杰是季军,直到前两年才知道自己记反了。 突然想到魏晨,在父辈里边还有出演,这些年总在电影里看到他,以至
  • 肯尼斯·克拉克在讨论维米尔的画作《画室里的画家》时,提到了一个显而易见但却很少被人拿出来议论的事情,那就是维米尔的画作与他的画室空间的关系,其中最有趣的一点就是
  • #喻言毕业快乐# 倒计时24天 “第一次见我的人,或者认识我不久的人,对我甚至会有一些误解。我总会把自己包裹得很厉害,伪装成没人能伤害我的样子,可每当别人发现
  • #佛教[超话]#《大方等大集经》录出 尔时,海慧菩萨白佛言:世尊!是大乘经能多利益无量众生。何以故?一切众生因大乘故,得人天乐及涅槃乐。世尊!夫大乘者,何
  • 深圳公园不少,总面积毫不逊色,深圳在公园建设比任何一个城市要好!毕竟深圳的土地资源又那么少,可以拿出这么多土地做公园设施,已经是非常难得! 其次,广州的公园虽然
  • #男人风尚LEON# 【十一月刊封面人物 | @欧豪 】 亦正亦邪,正是@欧豪 对于自我角色的“不设限”。“我无法保证自己一定是适合某一种角色的,所以不会一
  • #如果信仰有颜色一定是中国红# 如果信仰有颜色一定是中国红 太美了太喜欢这句话了 嗯,我追的光是五星红旗五角星⭐的光 我想要发光 所以我初中的时候就给自己取名叫
  • #电脑壁纸[超话]# 月日 | ♥ . ----------- 自制丨打工仔分区壁纸|电脑分区壁纸|电脑壁纸 人生的幸福,不在于富足,而在于满足。
  • TV动画《某科学的一方通行》追加声优:久保ユリカ。该作将于7月播出。 片头曲片尾曲分别由THE SIXTH LIE、sajou no hana演唱。 【制作】
  • #每日一善[超话]##阳光信用# 请别让诺言成空谈,别让承诺成欺骗。我们每个人都要努力做个善良有爱心诚实守信之人,我们要尽力做到诺不轻许,许则为之。 正能量就
  • 第二种友谊是知性的。吸引你的是新相识的才华禀赋。他有你不曾有过的观点想法,他见过生活中你未曾见过的东西,他的经历丰富,让人叹为观止。但是每一口井都有底,你朋友也
  • 现代艺术和自然生命的位置关系、以及因位置关系形成的必然因果(中) 原创 康宾桥 地球村益友 今天 Innocence 音乐: Guido Negraszu
  • 【#河北晋州新增1例确诊病例# ,系7岁男孩】晋州市关于新增新冠肺炎确诊病例的通告: 2021年11月5日0时-24时,河北省晋州市在隔离点核酸检测中发现的1
  • 2022年属狗生肖运势 今年运势各方面都有很大的提升,整体运势比去年好很多,属狗人要积极把握好运;要进修、丰富自己,积攒实力,蓄势待发! 事业运势 :今年有
  • 亲爱的排排今天是第一百九十八天了 今天对喜酒我中午是没有吃到的不过晚上去吃了 坡还给我留了糖当婆婆从包包里拿出被挤变形的糖盒是我真的感动啊 想着我呢还有妈妈给我
  • -V1.12.3.1 补丁- ✅调整了 ADATA XPG Battlecruiser,防止较低插槽中的 GPU 和PSU 护罩夹住的问题。 ✅校准了在 M
  • 泉州婚礼:海边的新人,不一样的思念。 #泉州婚礼策划##泉州婚礼跟拍##泉州跟妆##婚礼主持##晋江石狮婚礼跟拍##惠安婚礼跟拍##福建婚礼跟拍##南安婚礼跟