| 单位名称 | 清华大学 | 大赛年份 | 2025年 | ||||
| 大赛届次 | 第20届 | 奖项 | 金奖 | ||||
| 发明人姓名 | 杨昉 孙士渊 宋健 刘泽浩 王军 张麒 王劲涛 潘长勇 张洪明 | ||||||
| 应用行业 | 通信设备，光电子元器件 | ||||||
| 项目类别 | 专利 | ||||||
| 专利类型 | 发明 | ||||||
| 专利情况 | 申请号 | 申请日期 | |||||
| 专利号 | 授权日期 | ||||||
| 计算机软件著作权证书登记号 | |||||||
| 项目简介 | 1. 发明目的、基本思路、与现有技术对比有什么改进与创新 本项目针对当前可见光通信（VLC）系统在室内复杂环境中面临的信道相关性高、空间复用不足、易受遮挡中断等关键难题，提出并实现了“基于光学智能反射面的无线光通信系统”，旨在通过主动调控光信道环境，突破传统VLC系统的覆盖与传输限制，提升通信的可靠性、信道容量与能量效率。项目研发得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金等多项国家科技项目的支持，为系统攻关与工程实现提供了坚实基础。在技术原理上，本项目构建了由发射机、光学智能反射面（OIRS）与接收机组成的协同优化机制。OIRS由可独立调控的高精度镜面单元阵列构成，通过动态调整反射方向，实时重构光信号传播路径，增强非视距传输能力，从而在动态复杂环境中建立并维持稳定的高质量通信链路。本项目基本思路是以大规模可调反射单元构建光学智能反射阵列，通过分布式同步控制与实时优化算法，实现对光传播信道的主动重构与智能塑造，将传统被动传输的光通信环境转变为可调控、智能化的通信系统。目前，该系统已完成原型验证与性能评估，关键指标达到行业先进水平。相关技术转化产品已实现产业化应用并形成示范应用，累计新增销售额达到5159万元。 |
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| 2. 已取得的社会及经济效益,如:产值、利润、节约能源及改善环境等方面 与基于传统反射器件的VLC技术相比，本项目在三个层面实现创新：1.单元结构创新。首创基于双伺服电机的双自由度镜面单元，实现亚秒级响应的动态调节，为主动调控信道提供了关键硬件基础。2. 控制架构创新。设计了“边缘控制板+中央计算机”的分布式架构，实现了对64个单元的高效协同控制，攻克了大规模阵列工程实施的难题。3. 通信机制创新。提出并实现了发射机预编码、智能反射面调控与接收机检测的联合优化，完成了对光通信信道的“主动重构”与“智能塑造”，为解决可见光通信信道相关性高、易受遮挡中断等瓶颈问题提供了全新方案。上述创新体系获得了国际同行高度认可：IEEE Life Fellow、美国四院院士Vincent Poor教授评价本成果“可以缓解VLC视距路径依赖”；IEEE Fellow、Marco Di Renzo教授亦指出研究“证明了OIRS在VLC中的实用性”。项目技术已授权相关发明专利9项，成果荣获2021年信息社会峰会冠军奖、2022年日内瓦发明展金奖、2023年中国电子学会科学技术二等奖；同时，团队积极推动相关领域的标准化建设，已牵头国家标准2项，向国际电联输出5项提案。 |
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| 项目进展阶段 | 小批量试用 | ||||||
| 备注 | |||||||