新时期物联网发展中光通信技术的应用分析论文_王坤林 于佳

新时期物联网发展中光通信技术的应用分析论文_王坤林 于佳

摘要:光通信技术包括光纤通信技术和无线通信技术。现阶段,光通信技术相对发达,网络已经进入该地区,如果相对成熟的光学通信网络与物联网相结合,无疑会使物联网质的飞跃,物联网将在工业和农业、环境、健康和其他类型的传统和公共领域有很大的应用价值。光通信技术在物联网中的应用,不仅可以方便对每一个环节的监控与维护管理,还可以通过不同的移动设备将物联网扩展到世界的每一个角落。在物联网中使用光通信技术可以被认为是未来的总体趋势。

关键词:光通信技术;物联网发展;应用;

中国正处在信息高速发展的时代。互联网的广泛应用极大地促进了国内外人民之间的交流和信息共享。在人们享受互联网带来的新时代生活的同时,一种新的网络世界形式正在逐渐渗透到人们的生活中,这就是物联网的世界。物联网的英文名字是InternetofThings,顾名思义,是物品和物品之间相互连接构成的类似于互联网世界的模式。事实上,物联网是在互联网和传统电信网络的基础上,实现信息交换和附加物品交换的一个新的信息世界。从本质上讲,它是由大数据技术、云计算技术等先进技术支撑的物联网“第二代”。它的广泛应用,对促进国民经济的快速发展和新时期社会的不断进步具有重要的意义。

一、物联网的基本结构

物联网主要是基于多层结构模型,物联网由感知层、网络层和应用层三个方面组成。

1.感知层本身是物联网组织的最低层次,是物联网稳定运行的主要载体,具有数据和信息的感知和收集功能。在实际操作方面,传感层主要包括RFID系统和传感器系统等,其中传感器和RFID电子标签主要用于采集物品信息。

2.网络层:一般来讲,网络层位于物联网的感知层和应用层之间。它对实现远程数据的有效传输和信息管理具有重要作用。网络层的工作原理如下:感知层收集的数据和信息传输到物联网的应用层。网络层包含多种通信技术。如GPPS, Internet和有限的通信网络。

3.应用层:应用层主要位于物联网的最上层,它主要是负责收集和应用相关的信息数据。

二、将光通信技术应用于物联网的感知层 ,使信息传与感更加准确

物联网感知层是在物联网分层中的最低层次,在物理学科方面,用光纤制成的传感器都具有高强灵敏度,普遍被用来探知各种物理量,这种灵敏性用于物联网感知层更是将这一特性发挥到最佳。光通信技术在物联网感知层的应用,主要原理是光纤传感,即是光纤在外界环境变化的同时,其物理性质随之发生固定方向的转变,光纤传感与光通信技术结合可对多个目标进行同时准确的监测,与其他技术相比较下具有明显优势,其应用也是物理理论打破传统观念在网络信息方面应用成功的突破性发展。由于光纤传感具有较高的灵敏度,所以应用与物联网感知层所采取的信息具有高可靠性,比如现在流行的信息读取现象-二维码扫描,即是利用光传感进行了短距离信息读取,充分体现了光纤传导的强大的感应能力。除此之外,扫描终端还可以进行连续多个信息的扫描读取,不会出现信息冲突混乱的现象,方便快捷的同时,也可以保证信息的安全性。光波被发射出去,在携带信息进行传输的同时,光波本身具有的敏感性也使得光波具有捕捉信息的能力,这就实现了信息搜集和传输同时进行,便捷高效。

三、光通信技术在物联网网络层中的运用

物联网的网络层处于物联网结构的中间,因此它必须发挥连接过去和未来的作用。网络层主要起数据传输和数据信息管理的作用,需要将感知层的数据信息传输到应用层。物联网涉及到海量数据的采集和传输,对网络的要求是显而易见的。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆为了保证数据传输的及时性,使用无线通信网络作为网络层的主干是必然的。只有无处不在的无线通信网络才能保证物联网中各种信息的连接和交换。我国目前的无线通信网络已经非常成熟,物联网直接利用现有的通信网络作为网络层,不仅方便了物联网的部署,而且降低了整体成本需求。随着物联网的发展,对网络的需求也在迅速扩大。光通信技术下的无线通信网络也在不断发展新的网络,接入带宽越来越大。

四、光通信技术在物联网应用层中的应用,促进了物联网的发展升级

物联网分有三层结构,应用层是其中的最上层,在结构上包括云计算、物联网中间件和物联网应用三部分,其中云计算是其技术依托,而物联网应用是手机、软件应用者直接接触的各项应用,应用层直接为应用者提供服务,这一特点注定了物联网应用层与广大客户的密切联系,根据物联网应用前景和参与物联网世界的人数持续增加的趋势进行分析可以推知,物联网应用层的发展前景广阔,而对物联网应用层应用光通信技术更加快了其发展升级,进而促进物联网整体上先前发展。光通信技术在具备容量大、损耗小等优点的同时也存在不灵活、应用不便等弊端,光通信技术在物联网应用层的应用需要在与其他技术融合改变弊端的前提下进行。目前采用的是融合无线网络和移动通信网络的方法形成整合式的物联网来提高信息接入的灵活度,实现了避过光波通信的弊端,充分利用光波在信息传导中容量大的、抗干扰能力强的优点,为物联网连接亿万人在全国范围内实现网联提供可能。同时,光通信技术还为物联网终端向移动终端的转变提供了极大的助力作用,以各终端的通信为基础考虑,其管理方式有很好的适用性,所以应用上才会切实可行。为实现在物联网应用层应用光通信技术需要工程建设来完成,实际的安装操作中,首先是在各终端设备的组合过程中将光纤装入其中,光纤在感受接收信息后可与光缆产生感应并形成远距离传感网络,多个局域传感网络相互叠加并和互联网等高度整合后形成全新的物联网世界,支持整个社会的物资信息流通。可见,光通信技术在物联网应用层的应用为物联网的发展起到了极大的支撑作用。

五、在物联网网络层应用光通信技术极大地提高了其网络承载力,是支撑其运行的重要保障

物联网是应用于全国范围内的网络技术,注定了用户的数量巨大且处于不断攀升状态,因而物联网在运行过程中会产生庞大的数据量,因此,要使物联网在全国范围内保持良好且长久的运行状态,其信息传导媒介必须拥有极大的承载力,考虑到持续攀升的用户数量,媒介承载力还需有足够的扩展空间,而光通信技术恰恰满足了这一需求。我国已在技术上获得一根光纤同时承载300亿人同时通话的突破,加之光波在信息传导上具有的高抗干扰力和低消耗优势,使得我国物联网在网络传输层面成功做到远距离无干扰的信息传输。除此之外,光通信技术在物联网网络层的运用还成功实现了数量巨大的信号源的同时、有序集合传导,使得全国范围内畅通联网完美实现。目前,以光通信技术为依托,我国网络世界已实现一个人与另一个人在任意地点、任意时间进行多形式的信息沟通,此外,随着光通信技术的不断发展,从4G向5G的转变即将拉开帷幕,通过网络世界进行的交流会得到更加快捷的程度。网络层次的信息传输在注重速度的同时,安全性也是不容忽视的方面,物联网网络层在信息安全方面的依旧是依靠光通信技术,在信息传出和信息传入端开设多个端口,同时制定了多种形式内容齐全的安全协议,以保证信息的安全性。光通信技术在物联网网络层的运用是在极大提高其网络承载力的基础上促进延伸出来的多方面的问题的解决,可见其在物联网网络层的重要作用。

总之,光纤在对外界表现出的极强的灵敏度应用于物联网行业促进了物联网信息传和感的准确无误进行。物联网与光通信技术的结合标示了技术联合应用的新方向,当今社会,信息发展瞬息万变,时代发展的步伐愈渐加快,国家若想要在飞速发展的时代大背景下保持在发展前沿,需要时刻跟进时代的步伐。

参考文献:

[1]张兴.光通信技术在物联网中的应用.2018.

[2]韩小雅.新时期物联网发展中光通信技术的应用研究.2018.

论文作者:王坤林 于佳

论文发表刊物:《科学与技术》2019年13期

论文发表时间:2019/12/5

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