光通信技术在物联网发展中的应用.docx

光通信技术在物联网发展中的应用物联网的发展及特征所谓物联网是指将各种信息传感设备如射频识别装置红外感应器全球定位系统激光扫描器等种种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络其目的是让所有的物品都与网络连接在一起方便识别和管理它其实就是将原本与网络无关但与我们的生活工作息息相关的万事万物都装上传感器然后与现有的互联网连接让人们可以更直接地去控制和管理这些事物以方便我们的生活和促进生产乃至整个社会的发展物联网概念本身也在不断地演进涵盖的范畴也比以前更加丰富随着信息与通信技术的日益发达物联网应用前景相当广阔预计将广泛应用于智能交通能源环境保护政府工作公共事业金融服务平安家居工业制造医疗卫生智能家居现代农林业等诸多领域目前普遍认为物联网的体系构架可分为感知层网络层应用层个层面并且在每个层面上都有很多种选择感知层包括二维码标签和识读器标签和读写器传感器摄像头传感器网络传感器网关视频检测识别终端等主要完成识别物体和采集信息的功能网络层包括各类信息通信网络如短距无线通信网蜂窝无线通信网传统互联网移动互联网有线通信网以及物联网信息中心物联网管理中心等主要完成将感知层获取的信息进行传递和处理的功能应用层是物联网与各类行业专业技术深度融合实现各种智能化行业应用实现广泛智能化物联网的核心能力主要包括可靠传输全面感知以及智能处理这三点其基本特征主要有智能化以及泛在化两方面所谓的智能化就是能够将情景感知各种信息的聚合以及无缝连接处理者几方面内容进行有机结合通过末端网络准确收集管理对象的各种信息并且及时的进行分析处理最后将结果提供给需要的用户而泛在化则是指物联网覆盖应该逐步实现无处不在这样才能适应社会的发展需求正是由于上述特点物联网的应用前景必然非常广泛光通信技术在物联网发展中的应用光通信技术在物联网发展中的应用可以分为三个部分即网络层感知层以及应用层具体内容为光通信技术在物联网网络层的应用光纤技术商用化已经有多年了经过这么多年的发展已经逐步成熟近年来随着光纤放大器以及波分复用技术的快速发展在很大程度上促进了光纤通信技术容量的扩大以及速度的提高在物联网迅速发展过程中需要完成各种信号的会聚接入传输并形成全国性的物联网光纤通信将有很大的应用前景不论是移动网还是传统固定电话网从长远发展趋势看最终将走向泛在网从物联网应用的承载需求看通信网或者说泛在网的技术发展完全能够承载物联网的需求物联网涉及海量的数据集合和泛在的网络要求即要求在空间上无所不在时间上随时随地传感网所承载的业务状态多数是近距离通信而通信网特别是光纤通信网络能承载更高的带宽适合长距离传输非常适宜物联网应用的拓展现有通信网络核心层传送技术正在向大容量化和智能化发展从物联网的角度来看还应更加智能化包括自动配置障碍自动诊断和分析路由自动调度适配资源分配更智能化等等网络接入层传送技术的发展趋势是光接入网络目前各大运营商都已建设光纤接入它具有服务质量保障和更丰富的接入能力能够满足多种高速媒体流传送需求与移动通信相比光通信技术具有容量大损耗小速度快带宽高等优点可是其接入却不是很灵活而移动通信虽然接入灵活但是其带宽却是有限的所以只有将二者进行有效融合才能推动物联网的进一步发展光通信技术在物联网感知层的应用光通信技术在物联网中应用的另一个领域就是感知层其关键就是光纤传感技术随着科学发展水平的不断进步传统的单点检测技术已经发展成分布式网络监测技术而且逐步走向了产业化生产其应用前景非常广阔光纤传感技术与传统传感技术相比其优势在于光纤本身的物理特性光波在光纤中传播时在外界因素如温度压力位移电磁场转动等的作用下通过光的反射折射和吸收效应光学多普勒效应声光电光磁光弹光效应和光声效应等原理使表征光波的特征参量如振幅相位偏振态波长等直接或间接地发生变化因而可以将光纤作为敏感元件来探测各种物理量这就是光纤传感器的基本原理此外光纤还有多种衍生传感功能利用该特性通过对光纤光栅进行特殊处理可制成探测各种化学物质的光纤光栅化学和生物化学传感器与普通光纤光栅相比长周期光栅对光纤包层外材料的折射率变化更敏感将光纤光栅涂上特殊的活性涂覆层可测量低浓度的目标分子此类光纤传感器可用于航天器的氢气漏泄检测煤矿中的瓦斯检测等而光纤本身又是光波的传输媒质这种传感合一的特征所带来的优势在物联网应用中将无可匹敌不论是基于瑞利散射布里渊散射和拉曼散射原理的分布式光纤传感器还是基于双光束干涉的光纤传感干涉仪其光纤传感臂上的每一点既是敏感点又是传输介质而基于多光束干涉的准分布式光纤传感器近年来发展迅速的光纤光栅传感器两者也均是光纤本身的一个集成部分此类光纤传感器与常规光纤可熔接形成低插入损耗连接具有在线特征和优势与光纤传输有天然的兼容性可以替代传统分立和薄膜型光无源器件从而为全光通信系统和光纤传感网络提供了巨大的灵活性光通信技术在物联网应用层的应用在今后的发展过程中可以将物联网与各行各业进行深度融合这样就可以促进行业的智能化管理如果把光纤传感器嵌入或装备到电网铁路桥梁隧道公路建筑大坝供水系统油气管道等各种重大工程设施中通过光缆连接后可以形成广域光纤传感网络再通过与无线物联网的组合与互联网的组合可以实现各种设备机器基础设施等物理系统的整合在此基础上通过物联网信息中心管理中心功能强大的云计算平台对海量数据进行存储分析处理与决策完成从信息到知识再到控制指挥的智能演化就可使人类更加精细更加动态地管理生产生活的方方面面达到智慧状态进一步提高资源利用效率提高人类生产力水平促进人类与自然的和谐发展结束语综上所述随着人们生活水平的不断提高对互联网的需求也在不断提高这就给物联网发展提出了更高的要求为了能够适应社会的发展需求就要不断的发展与创新光通信技术具有容量大速度快可以在线传输等特征如果将其与物联网相结合必然会促进网络功能的进一步发展