摘要:物联网技术与光通信技术的结合,对于现代信息发展具有重大意义,也是技术发展的方向。文章通过认识光通信技术与物联网,透视物联网基本结构,探索两个技术融合的现实应用,分析光通信技术在物联网技术发展中的现实意义。
关键词:光通信技术;物联网;宽带;媒介
物联网这一概念最早是由MIT所提出的,只是当时并没有引起太大的关注,一直到2009年,IBM的CEO首次提出了“智慧地球”这一概念的时候,引起了美国各界的大量关注,社会各界都高度认为这一概念会是新的信息革命,而这背后隐藏的便是物联网这一核心。同一年8月,我们国家也迅速跟进物联网概念,在我国开始掀起了物联网研究的热潮,各大行业都在致力于研究新的物联网市场。所谓物联网,目前国家上通用的定义是:通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接起来,进行信息交换和通信,以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。今后物联网的发展趋势是想要借助于各类无线网络来构造一个全球互联的庞大网络,实现人与物、物与物、物与人之间的无缝连接和信息交换。这种构想可以说是非常超前的。光通信技术指的是光纤通信技术和无线通信技术两大类。
目前我国的光通信技术发展是较为成熟的,网络已经渗入了各个地区,如果将较为成熟的光通信网络和物联网想结合,无疑会带来物联网的质的飞跃,那个物联网将会在工农业、环境、医疗等各类传统和公共领域有着极大的应用价值。将光通信技术应用于物联网之中,既可以方便快捷的实现对每个环节的监控和维护管理,也可以通过目前所拥有的各个不同是移动设备将物联网深入到世界的每一个角落。物联网中的光通信技术的应用可以说是未来的大趋势,未来的物联网必将是以光通信技术为核心的庞大的物联网络。
1 基本概念
光通信技术,就是以光波作为传送信息媒介的通信方式。与无线电波通信技术相同,光通信技术也属于电磁波通信技术,然而光波频率比无线电波的要高,波长较短,因此传播时信息容量更大。光通信技术主要有两种方式:光纤与无线,表现出高度带动性、渗透性与创造性。在信号覆盖与传播上有着显著优点。目前中国光通信技术发展相对成熟,以廉价灵活的传输特点,被运用到诸多领域内。
物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,依照原定程序协议,将现实中任何物体与互联网连接,通过信息交换与通讯,实现智能化识别、定位、监控、管理物体的网络。物联网物体本身与网络无关,是人们生产生活中存在的千万事物,在安装上传感器之后,与目前网络数据信息库链接,让人们直接去认识、管理这些事物。物联网的概念随着社会经济与科技发展,是不断演变,与概念刚提出时有了很大改进,涵盖范畴日益丰富。物联网核心能力是运输可靠、感知全面以及处理职能化这三个方面。它可以将识别的物件信息,通过场景感知,将信息聚合一起进行无缝连接处理。
尚前,光通信技术在物联网结构中发挥着巨大功能。两者互相结合,在工业、环境、军事、医疗、保健等人们各种日常生活与商务生产领域体现出优越的实用价值,造福人类生活。物联网中光通信技术主要有:光纤传感、射频识别、WiFi等近距离无线光通信技术、还有GPRS、3G、4G移动通信技术等长距离无线通信技术。科研工作者们已经开始着手将光通信技术引入互联网终端,实现远距离的互联网检测控制、维护管理与正常运营。
2 光通信技术在物联网中的应用
目前的物联网结构是采用的分层结构,物联网是被分为感知层、网络层和应用层三大部分,那么对于光通信技术在物联网中的应用,在这三大部分中均有所体现。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
2.1光通信技术在物联网感知层中的应用
感知层,顾名思义是来感知和采集各类信息数据的,它是处于物联网的最底层,也是整个物联网中重要的基础部分,感知层一定程度上决定着物联网这个系统的好坏与否。感知层主要起到的是数据信息感知和采集的功能。光通信技术在物联网中的主要应用就是它光纤传感技术。光纤传感属于相较于传统的传感技术有着得天独厚的优势,光在光纤中传播的时候,在收到外界因素如温度和压力等的影响之下,会使得光波的表征量如相位和波长等发生变化,由此便可以感知物理量的变化,这也是光纤传感的原理。此外,还可以利用光纤的特性来将其特殊处理,对其光栅进行调整之后可以演变出探测各类化学物质的化学和生物传感器。
2.2光通信技术在物联网网络层中的应用
物联网网络层是处在物联网结构中的中间位置,那么必然要起到承前启后的作用,网络层主要是起到数据运输和数据信息管理的作用,它要讲感知层的数据信息传递到应用层。物联网涉及到海量的数据的集合和传输,对于网络的要求显而易见。为了保证数据传输的时效性,使用无线通信网络作为网络层的支柱无疑是必然的,无处不在的无线通信网络才能保证物联网中各类信息链接和交换。我国目前的无线通信网络已经极为成熟,物联网直接利用现有的通信网络来作为网络层既方便了物联网的部署又降低了整体的成本需要。随着物联网的发展,对于网络的需求量也是在飞速扩张,光通信技术下的无线通信网络也是在不断的进步发展新的更大的接入带宽的网络。
2.3光通信技术在物联网应用层的应用
物联网的应用层是处在物联网的最上层,它主要完成感知层所采集到的信息数据的应用和处理。将光通信技术中的光纤传感技术应用到各个处理终端,那么就会更好更快的处理感知层的海量数据信息。在当前的发展中,物联网已经与各行各业紧密的结合起来,已经在促进各个行业的智能化管理,将光纤传感装备到各个实体设备和基础设施当中,通过光缆链接可以形成庞大的光纤传感网络,再与无线通信网络结合,加上物联网中心的强大的云计算平台,那么就可以实现对各个设备的更加简单而精密的管理,生活和工作中的方方面面都可以通过物联网平台来介入,那么主要就可以更好的利用各类资源,有效的提高生产生活水平,可以使得人类社会更好更快的发展起来。
2.4 物联网无线终端应用
M2M设备中的光通信技术,可以满足许多数据请求,并自动包含其中的数据设备。将GPRS、3G、4G嵌入到M2M设备中,创建手机终端。这样就将手机打造成为通信、感知、信息处理的职能终端。光通信技术在将物联网终端塑造成移动通信终端上,具有十分重要的作用。他它符合移动通信网络终端的管理方式,以人与人之间通信为基础,在安全协议与多端口通信信息处理上效果良好。
在工程建设中,工作人员通过将光传感技术嵌入到设备中,可以职能处理电网、桥梁、铁路、建筑等信息,然后再与物联网进行结合,将多种施工设备、机器与基础设施等物理系统进行合理整合。让施工的大小细节,在物联网中得到科学规划与配置,节约建设成本,管理生产生活。物联网变现出的职能化特征,与数据信通过光通信技术在云计算平台中自行处理是分不开的。
3 结语
光通信技术在物联网中的运用,不仅仅是过去几年的发展形势,也是未来发展方向。据科学家统计计算,光纤传感器可以同时测量七十多个物理量,因此将其用在工程检测、犯罪侦查、防伪识别等方面仍然很大空间。在物联网规模集成化的发展形势下,光通信技术对数据信息集束处理能力能够得到更好的适用。人与人之间的通信,人对物的信息采集、物与物之间的信息交换等都可能将是光通信技术的用武之地。
参考文献
[1]吴从均,颜昌翔,高志良.空间激光通信发展概述[J].中国光学,2013,(5).
[2]林宏,周朋超,王菲菲,等.用于光通信的高速响应有机电致发光器件[J].发光学报,2013,(1).
[3]陈桂芬.王义君.无线传感器网络跨层服务优化时间同步机制[J].光学精密工程,2013,(12).
论文作者:唐敏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第19期
论文发表时间:2019/9/21
标签:光通信论文; 技术论文; 光纤论文; 网络论文; 信息论文; 终端论文; 数据论文; 《基层建设》2019年第19期论文;