新时期物联网发展中光通信技术的应用分析

新时期物联网发展中光通信技术的应用分析

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摘要:光通信技术是以光波为传输介质来实现连接各个终端达到通信交流目的的一种技术,与之前应用的无线电波相比有很大的进步意义。与无线电波相同,光波也属于电磁波,但在频率上,光波比之无线电波较高,但波长较之无线电波偏短,于是在信息传输上显现出来容量大、抗干扰能力强的特点,因此在通信应用上逐渐盖过无线电波掀起一股光通信技术的浪潮。光通信技术起源于1966年高锟提出的光传输理论,时隔十年的时间,才研制出了应用于实际中的产品,通过多年的应用与实验改进,终于在2019年2月实现重大突破,成功做到300亿人通过一根光纤进行同时通话,堪称人类历史上一次神话般的突破。显然我国的光通信技术发展已经十分成熟,其在物联网各方面的应用无疑是推动我国信息时代发展迈向了一个新台阶。

关键词:新时期;物联网发展;光通信技术;应用

1物联网结构框架

1.1 感知层

物联网中的感知层为低层次组织,负责获取物体信息。感知层可界定为物联网中的识别技术,由多种传感器技术构成,其中包括:二维码标签、RFID标签和读写器、温湿度传感器、红外线、摄像头、GPS等感知设备终端。

1.2 网络层

网络层负责信息传递,由多种网络类型组成,其中涵盖了广电网、互联网、云计算平台、网络管理系统等。可以界定为物联网的核心中枢,可处理来自物联网终端由感知层提供的诸多信息内容,并传输至应用层。其实现方式较多,如有线通信、蜂窝无线通信、GPRS技术以及3G或4G移动通信等。

1.3 应用层

应用层主要负责对网络层数据运用,可界定为物联网结构中的最上层,亦可对物联网信息进行智能化处理。应用层可链接终端用户与物联网平台,与诸多领域或行业的内部需求充分结合之后,实现对物联网技术的智能化应用。其表现方式主要为数据库和终端显示设备对于物联网数据信息的表达。

2光通信技术在物联网中的应用

2.1光通信技术在物联网感知层的应用

2.1.1光纤传感技术在物联网感知层的应用

物联网感知层采用无线传感网络,利用传感器可以监控物体周边的环境,并获得实时的数据。光纤传感技术是随着光纤通信技术和光导纤维发展起来的,是以光为载体的一种新技术。光纤传感技术相对敏感,受环境的影响容易发生变化,根据这些变化的数据可以判断外界物体的情况。光纤传感器和传统传感器相比,其体积小、质量轻,安装较为方便,灵敏度较高,受外界环境的限制较小。另外,光纤还能够同时检测多个目标,在物联网的感知层应用光纤传感技术可以充分发挥其自身优势。

2.1.2无线光纤通信技术在物联网感知层的应用

无线光纤通信技术是物联网中比较重要的一项技术,可以在物联网的多个方面发挥作用,无线光纤通信技术用于实现物联网感知层的信息通信。无线光纤通信技术中比较常见的两种技术是无线通信技术和光纤通信技术,这两种技术的结合可以为人们的生活提供更多的服务,而且不容易受到外界因素的影响。物联网中使用无线光纤通信技术不受时间、空间的限制,对于使用者来说,在物联网感知层应用无线光纤通信技术不仅传播速度较快,而且还可以获得大量的资料和信息。

2.2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。上文提及,在2019年2月,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应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应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。

2.3无线终端开发

M2M(Machine-to-Machine/Man)物联网终端技术中最为重要的应用层协议,在借助光通信技术之后,可优化智能终端对于网络数据信息的使用条件,继而满足更多的终端设备对数据传输的基本要求,对于改善物联网终端设备的应用环境亦然存在较大的支持作用。将3G、4G或GPRS嵌入M2M终端设备中,可创建无限通信网络的信息链接。直接将智能终端设备扩充为借助光通信技术完成的数据信息处理环节,让更多的移动终端设备进入物联网环节下,完善其物品信息交互的便捷性。因此,光通信技术在物联网中的开发从未停止,不断契合了多端口通信协议的信息处理要求。诸如,在工程项目中,借助光通信技术和传感设备,可完成对电网、桥梁、铁路、建筑等数据的处理,而后与物联网完成数据交互,最终在使用多数施工设备时,提高其数据传输效果,令终端设备能更加快速地了解现场施工情况,对物联网结合实际物理信息管理生产生活起到了重要的支持作用。促进施工细节在物联网中的配置优化,降低建设成本,提高管理效率。因此,物联网技术所表现的智能化特征,是在应用层方面引用光通信技术后达到的有效开发,真正发挥物联网技术在实践应用中的优势。

2.4光纤通信技术在物联网网络层的应用

2.4.1光纤通信技术在物联网网络层的应用

感知层在收集到信息之后,需要通过无线或有线网络将信息传输到网络层,以便网络层能够及时进行分析处理。光纤通信技术不容易受到磁场的干扰,比较适合长距离运输,通常情况下,在有线网络运输中采用的比较多,适应于信息传输工作较大的物联网工作中,但是有线网络的光纤通信技术并不是适用于所有的传输工作,物联网中网络传输需要不受时间和空间的限制,但是有线网络受路由和环境的局限,有时无法满足物联网的传输要求。因此,在物联网中如何将有线网络和无线网络较好的结合在一起已经成为现阶段重点研究的问题,解决了这一问题能够推进物联网的发展。

2.4.2无线通信技术在物联网网络层的应用

在物联网中应用无线通信技术需要保证信息的时效性,减少信息不对称情况的出现,为物联网中的信息交换提供重要的保障。随着科学技术的进步,通信技术的发展也相对成熟。如今人们的生活已经离不开互联网,4G网络、WiFi等已经成为人们生活中必不可少的一部分,移动通信已经成为时代发展的主流。但是任何技术都有一定的劣势,在物联网中应用移动通信技术,如果物联网的信息在一定时间内突然增多,则会容易造成移动网络的堵塞、崩塌,导致网络减慢,从而影响人们的正常使用。因此,需要不断优化移动通信技术,做与时俱进,在应用实践的过程中要能够及时发现问题,并采取相关的措施,使其能够满足物联网的要求。

结论

综上所述,随着人们生活水平的提高,对于互联网的需求也在不断增加,为了使互联网能够满足社会的发展需求,需要将光通信技术和物联网结合起来,以光通信技术的发展推动物联网的发展,为此,还需要不断探索光通信技术,使其更加优化,和物联网之间进行充分的结合,以此来促进物联网和光通信技术的共同发展。

参考文献:

[1]伊大文.光通信技术在物联网发展中的应用[J].中国新通信,2018(18):101-102.

[2]蒋燕.浅谈光通信技术在物联网中的应用[J].中国新通信,2017(24):108-109.

[3]郑超.光通信技术在物联网中的应用探索[J].企业技术开发,2016(08):80-81.

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