持续提升系统 功能 低功耗待机能 力 • 需通过超低 功耗延长使用 寿命降低使用 成本。 高精度定位能 力 • 需对工业现 场的各类要素 进行定位管理。 高安全通信能 力 • 需使用独立 的协议不被其 他设备监听干 扰 需 求 产品体积 终端成本 通信能力 6 5 4 3 2 1 0 ● 连接数量 定位精度 终端功耗 产品体积 终端成本 终端成本 通信能力 6 5 4 3 4 2 1 0 4 3 定位精度 终端功耗 产品体积 终端成本 通信能力 6 5 4 3 2 1 ● ● 0 定位精度 终端功耗 相较于其他通信技术， 专门面向工 业互联场景研发的埃威互联技术更 适用于局部区域内大量要素需要采 集、定位、控制的场景 技术对比优势 埃威互联通信技术 连接数量 UWB 通信技 术 通信能力 通信能力 6 5 4 3 2 1 ● 0 ● 定位精度 终端功耗 产品体积 终端成本 连接数量 Lora 通信技 术 通信能力 6 5 4 3 2 1 0 标准蓝牙通信技术 无源 RFID 通信技 术 产品体积 ● ● 终端功耗 ● 终端成本 WWW.SHAV.CN 连接数量 连接数量 定位精度 4 4 3 埃威公司深耕通信领域，以软件无线电技 术，在

本发展报告面向未来智算中心超大规模扩展、AI 大模型极致性 能与高效部署的核心需求，联合产业合作伙伴共同提出先进光互连 技术架构与演进路径，旨在突破传统电互连在带宽、距离与能效方 面的根本性瓶颈，构建高带宽、超低时延、低功耗及高可靠性的新 一代智算中心互连底座，为人工智能、高性能计算及云服务等关键 业务的持续跃升提供坚实支撑。 本发展报告的版权归中国移动云能力中心所有，并受法律保护。 转载、摘编或利用其它方式使用本发展报告文字或者观点的，应注 正经历前所未有的爆发式增长。基于铜缆的互连技术在带宽密度、 传输距离与能耗效率上的瓶颈日益凸显，光子作为光互连技术的信 息载体和物理基石，具有极低传输损耗、超高频率、抗干扰等物理 特性，使得光互连技术在带宽、距离、抗扰、功耗、密度等方面具 有压倒性优势，拥有巨大潜力。 光互连技术的应用范围正从传统的电信骨干网和城域网，快速 向数据中心内部、高性能计算集群等更广泛的领域渗透。特别是在 数据中心内部，随着服务器端口速率向 宽、低时 延、低功耗等方面的优势，有望成为未来算力时代不可或缺的基础 设施。智算中心场景下的光互连技术具体包括新型可插拔模块、光 电共封以及光交换三个核心技术方向。 2.1 新型可插拔模块 2.1.1 线性可插拔光学 随着数据中心传输速率的不断攀升，传统光模块的功耗和成本 急剧上升，已成为制约数据中心扩展的瓶颈。 图 1 线性可插拔光学结构 在传统光模块的功耗中，DSP 模块占了很大的比例，因此在

。当前 普遍部署的纯电交换网络在互联规模、带宽密度、端到端时延与能效 比等方面逐渐逼近物理与经济的上限：算力芯片的通信需求远超传统 网络承载能力，高功耗、高成本和复杂布线问题愈发突出。 在此背景下，光交换技术凭借超大带宽、超低延迟与低功耗等特 性，正与电交换形成互补融合的“光电协同”架构，成为新一代智算 中心网络的重要发展方向。光电协同不仅能够在物理层显著提升链路 性能，还为网络的灵 括 Fat-Tree、Leaf-Spine、Dcell、BCube 等。受限于集成电路工艺的发展 限制，传统电交换机的带宽密度已难以满足大模型训练增长的流量需 求。光交换具有大带宽、可靠性高、功耗小、组网灵活的特点，相比 电交换机具有高带宽、低能耗的优势，是突破网络核心侧带宽密度瓶 颈的最佳技术路线，适用于超大规模 AI 训练集群。光电协同架构[6] 可以将光交换的高带宽、低延迟和电交换的灵活控制能力整合起来， 级带宽，充分发挥光与电两者优势。 表 1-2 光电交换技术比较 光电协同 全电交换 全光交换 带宽 TB 级 ≤800Gbps TB 级 延迟 纳秒（光）+微秒（电 控制） 微秒级 纳秒级 能效 功耗较低 功耗高 功耗低 成本 一般 较低 较高 1.3.1 电交换的技术瓶颈与发展困境 端口密度瓶颈 尽管近年来电交换芯片在制程工艺、转发架构与缓存设计方面不 断优化，但在智算中心应用场景下，其性能仍面临明显瓶颈。随着摩

络边缘延伸。当前网络架 构普遍采用“电处理+光传输”的分层方式，这一架构正面临功耗高、 转发复杂、跨层协同效率低等核心瓶颈。IP 流量主导的容量激增对新 一代节能技术提出更高的要求。行业正推动 IP 业务层与光传输层融 合，通过将 DWDM 相干光模块直接部署于路由器等分组设备，消除 独立光转发设备，降低功耗与空间占用。 光电融合技术从最开始的 IP over WDM 方案，已有十余年历史， 基础设施成为行业 共识。传统“电+光”分层架构下，多级转发、重复 OEO（光电光）转 换导致整体链路能效低下。光电融合网络的发展目标之一，正是通过 将高能耗的 IP 处理前移至光层边缘，利用低功耗相干模块（如 400G/800G ZR+）实现 IP 业务直接出彩光进入波分系统，减少两级 OEO 过程，大幅减少中间设备和机房能耗。在架构层面，通过 CPO （共封装光学）、硅光集成、动态光层调度等新技术，推动网络走向“极 引擎线卡、彩光 相干模块、模块化白盒波分设备、模块化白盒路由器、框式商用路由 器等形态。该层直接承载业务转发与光信号调制解调，是支撑 IP 业 务直接入光、光层传输、降低中继损耗、实现大带宽低功耗传输的物 理基础。其形态灵活、接口丰富，可按需部署于算力集群边缘、骨干 传输节点或广域边界侧。 协议层：该层为设备的操作系统与功能编排系统，负责统一管理 设备板卡、端口、链路等资源，支撑算力感知、自适应路径、彩光驱

02 CLAA ，专业的物联感知网综合提供商 CLAA-China LoRa Application Alliance LoRa Alliance 董事会成员中兴通讯发起的基于 LoRa 技术的低功耗广覆盖物联网联 盟 定位 孵化创新 平 台 资源对接 平 台 市场合作 平 台 方案验证 平 台 技术交流 平 台 参与标准 规范统一 共享智慧 城市机会 测试验证 虽然覆盖距离广，但终端设备功耗 大、部署成本高、部分地方无覆盖等 劣势导致目前承载在移动蜂窝网络上 的物与物的连接仅占连接总数的 6% 。 广覆盖、强渗透 短距离无线通信技术： 如 WiFi 、 RFID 、蓝牙、 ZigBee 等 虽部署成本低、功耗低、传输速率 高，但是传输距离短、穿透差，大多 只适用于室内，或需要使用中继方式 组网，只能满足局域网通信场景。 低功耗、低成本 LoRa 终端模块成本 OPEX 是 1/100 市场部署更快 实现按需部署 • 覆盖不依赖现网的 LTE 基站部署 • 已成熟商用 4 年 , LoRa 芯片年出货量已超过 1000 万 应用场景 更丰富 • 终端功耗仅 NB 的 1/100 • 独有的 GPS-FREE 定位功能 • 移动性更好 • 成熟商用的终端类别数是 NB 的 10 倍 技术优势 CLAA 技术成为燃气物联网主流通信标准 客户

GHz频段。在智慧医院场景下，Wi-Fi适用于 网络覆盖范围广、数据传输速度快、需要传输大量数 据的应用场景，其缺点是功耗相对较高，且在高密度 设备部署的环境中可能会遇到信道干扰问题。 b）蓝牙。蓝牙是一种短距离通信技术，通常使用 2.4 GHz 频段，传输距离较短，设备体积小，功耗低，适 用终端类型广泛，可用于智慧医院的各种可穿戴设备 和医疗设备的近距离通信。 c）RFID。RFID 标签成本低，尤其是 d）ZigBee。ZigBee 是一种基于 IEEE 802.15.4 标 准的低功耗局域网协议，支持低速率的数据传输。 ZigBee 设备功耗低，成本相对较低，网络部署简单，适 合自动化控制和传感器网络。ZigBee的传输距离和速 率都不如Wi-Fi，不适合传输大量数据。 e）LoRa。LoRa 技术是一种低功耗、长距离覆盖 的园区网络覆盖技术，这对于大型医院园区或者需要 远程监控的患者来说非常有价值。LoRa g）NB-IoT。NB-IoT 又称为 LTE-Cat.NB-1，是由 3GPP标准化组织定义的一种技术标准，是专为物联网 设计的、可在全球范围内广泛使用的窄带射频技术。 NB-IoT 具有低功耗、低成本、广覆盖、大连接等优势， 可采取带内、保护带或独立载波 3种部署方式，并与现 有网络共存，在医疗行业中可被广泛应用于居家监护 等领域。 3.2.2 智慧医疗物联网技术的选择策略 医

发生显著变化。天 然气行业的不断发展与普及将及大的推动智能燃气表的发展。 当前 , 传统智能燃气表在解决燃气客户痛点时存在许多问题 , 比如数据传输不稳定、 功耗高和抄表成功率低等。 而 NB-loT 具有高安全、广覆盖、大连接、低功耗和低成本等特点 , 可以较好的 解决上述问题 , 并更好的满足燃气客户的发展需求。燃气表行业作为一个可持续发 展的行业，市场前景广阔。目前我国正处于传统膜式燃气表向智能燃气表的转换 NB-IoT 技术优势 NB-IoT 安全防护体系 安全防护体系 认证安全 平台安全 接入安全 设备安全 燃气物联网未来需求 燃气物联网未来需求 广、深覆盖 • 超大连接 • 超低功耗 • 高网络可靠性、 安全性 安装维护方便 • 满足多样性的燃 气应用场景 • 不同业务场景的 实时性要求 • 支持低成本运 营商接入 • 灵活的通讯资 费可选 作为不可再生能源，如 燃气表模块采用双列直插封装设计，集成 ST 公司超低功耗 MCU ，可支持多种类型的标准基表接口， 适用于任何空间有限的燃气表设计和应用方案；采用 2mm*2mm 的 eSIM 卡设计，避免了三切等传统 插卡式 SIM 卡存在的接触不良、不耐高温高湿、容易变形等问题，使 NB 智能燃气表更加稳定与可靠。 燃气表参数 NB-IoT 智慧燃气表性能参数 1. 采用 NB-IoT 无线远传模块。 2. 低功耗情况下可靠传输。 3

自动控制措施技术匮乏或应用成本太高。 传统的农业环境信息采集、传输、处理和应用方式 农业大数据对采集、传输、处理和应用技术的要求 农业大数据采集需要的传感器：检测准确、小型化、低成本、无 线、低功耗、在线监测、方便安装、免维护； 农业大数据需要的信息采集：多维度、高粒度、大范围、连续、 在线、高频率； 农业大数据需要的信息传输：无线、远距离、稳定、双向； 农业大数据需要的信息接收和处理：云平台、数据库、数字模型、 核心技术： 远距离无线信息采集和传输技术 温室大棚设备无线控制技术 水肥一体化精准无线控制技术 病虫害数字模型应用 多节点信息协同和自组网技术 网络预警 无线节点和基站低功耗技术等。 土壤水势 雨量计 土壤水分 PR2 土壤温度 空气温湿度 大气 压 超声波风速风向 太阳辐射 植物红外线温度 植物茎杆直径测量计 果实生长尺寸 叶面湿度 叶面水分散失和 物联网无线信息采集节点 无线节点是物联网无线数据采集专用节点，创新的无线传感器接入、传输 技术。 单点信息采集的成本与传统的自动监测站相比下降大约８０－９０％； 信息传输稳定可靠、即插即用、超低功耗、免维护。无线信号可以轻松穿 越房屋、农作物等各种障碍物。 技术规格 描述 供电电源 Li AA 3.6V 2.4Ah 使用寿命 3-5 年（按每小时一次传输） 接口信息 1 个数字接口、

节点模块仅用于通讯电池 寿 命长达 10 年 低功耗 免牌照的频段网关 / 路由器建设和运营节点 / 终端成本低 低成本 IOT 低功耗广域网 (LPWAN) 解决方案 ◆ 低功耗广域网络 (LPWAN) 功耗低、覆盖范围广、穿透性强 ◆ 适用于传感器节点定期发送和少量接收数据的应用情况，如能源 管理、设备监测、管网监测、停车位监测等场景 ◆ LoRa 技术是构建低功耗广域网络 (LPWAN) 的无线通讯技术 ◆ LoRa 不仅仅是低功耗而且是中远距离传输，在户外可视距离传输 高达 20 公里 INTERNET OF THINGS … 口回 40 基于 LoRa 的物联网平 台 API BAAS 向上：统一能力开放 物联网平台 网络构架 商业应用 行业应用 LORA 网关路由器 IOT 低功耗广域网 (LPWAN) 解决方 案 重点在：化工、 医药、食品、 易燃易爆等企业 的安全监测， 数据采样、警情 分析的数据采集、传输及上报 分析。 设备管理： 设备监管、设备 历史数据分析、故障管理、设 备远程控制等 IOT 低功耗广域网 (LPWAN) 解决方 案 42 基于 LoRa 的无线抄表系统解决方案 ◆ 免布线，安装方便，避免高额施工成本 ◆ LoRa 独特的扩频技术避免同频干扰，传输距离远 ◆ 系统选用