光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

戴 悅

（湖南省通信建設(shè)有限公司，湖南 長沙 410000）

0 引 言

在21世紀，我國已經(jīng)進入到現(xiàn)代信息化社會，通信技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在發(fā)展中不斷創(chuàng)新。在這樣的社會背景下，光通信技術(shù)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)運而生，為人們的生產(chǎn)與生活帶來便利，現(xiàn)已滲透到各行各業(yè)，在全國范圍內(nèi)掀起技術(shù)革命。由此可見，對光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的應(yīng)用進行探析具有重要的價值。

1 光通信技術(shù)與物聯(lián)技術(shù)相關(guān)概念

1.1 光通信技術(shù)

光通信技術(shù)實質(zhì)上是一種通信方式，主要載體為光波。光通信技術(shù)雖然發(fā)展時間不長，但是技術(shù)相對成熟，可以滿足我國的業(yè)務(wù)需求。早在20世紀，相關(guān)學者就提出，光通信會代替以往的有線通信與微波通信，成為通信主流。這就表明光通信在通信方式中占據(jù)重要地位。光纖通信中涉及到許多核心技術(shù)，但是智能光網(wǎng)絡(luò)、光纖到戶、波分復(fù)用、彈性分組環(huán)四項技術(shù)最為重要。智能光網(wǎng)絡(luò)屬于光傳送網(wǎng)技術(shù)，可以滿足我國的業(yè)務(wù)發(fā)展需求。光纖到戶作為我國的主流技術(shù)，是我國的寬帶業(yè)務(wù)的發(fā)展目標，可以對IP業(yè)務(wù)進行承載，現(xiàn)階段我國已將其作為重大的計劃項目[1]。波分復(fù)用主要包括兩種，即密集波分復(fù)用、系數(shù)波分復(fù)用，主要應(yīng)用在傳輸領(lǐng)域，可以突破以往SPH的容量。彈性分組環(huán)在光城域網(wǎng)中會成為重要的技術(shù)，已經(jīng)引起了大批制造商、運營商的關(guān)注。光通信技術(shù)之所以成為我國重點的關(guān)注對象，主要由于其具有如表1所示的優(yōu)勢。

表1 光通信優(yōu)勢

1.2 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)在實際運行的過程中通過紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)以及各類型掃描儀等相關(guān)信息傳感設(shè)備，根據(jù)實際情況與標準，將生活中各種類型的物品相連接，進而能夠開展信息交換，實現(xiàn)智能化識別。物聯(lián)網(wǎng)自身在應(yīng)用的過程中與網(wǎng)絡(luò)無關(guān)，其表達的是人們生活中常見的各種事物所組成的一個系統(tǒng)，將其安裝相關(guān)的傳感器設(shè)備之后，與網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息庫產(chǎn)生聯(lián)系，促使其能夠直接管理連接物品。伴隨科技發(fā)展的進步，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用形式與概念正在不斷的完善與創(chuàng)新，涵蓋的方面日益廣泛[2]。物聯(lián)網(wǎng)在實際應(yīng)用的過程中主要依賴可靠的運輸、全面感知能力以及智能處理開展工作的，進而能夠高效準確的識別物件信息。物聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)主要分為三層，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層，具體如圖1所示。

（1）感知層。感知層作為物聯(lián)網(wǎng)的最低層組織，同時也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)層次，在實際應(yīng)用的過程中主要對物體的信息進行感知與收集。生活中比較常見的硬件設(shè)施有傳感網(wǎng)絡(luò)以及攝像頭等。

（2）網(wǎng)絡(luò)層。作為物聯(lián)網(wǎng)的中間層次，主要是促進感知層與應(yīng)用層的連接，進而完成相關(guān)的數(shù)據(jù)傳輸或管理工作，人們通常稱網(wǎng)絡(luò)層為傳播信息的橋梁。在實際應(yīng)用的過程中，網(wǎng)絡(luò)層能夠高效的收集感知層的數(shù)據(jù)信息，將其傳輸?shù)綉?yīng)用層。生活中比較常見的應(yīng)用方式有GPRS、移動通信網(wǎng)絡(luò)以及無線通信網(wǎng)絡(luò)等。

（3）應(yīng)用層。應(yīng)用層作為物聯(lián)網(wǎng)的最上層，主要是接受感知層所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，并根據(jù)實際情況將其運用，或利用相關(guān)技術(shù)進行數(shù)據(jù)處理，為各個領(lǐng)域提供相關(guān)的信息數(shù)據(jù)。其主要表達的方式為終端顯示器與數(shù)據(jù)庫，可發(fā)揮有效的作用，同時也是物聯(lián)網(wǎng)不可缺少的組成部分。

圖1 物聯(lián)網(wǎng)的基本結(jié)構(gòu)

2 光通信技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的具體應(yīng)用

2.1 應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)感知層

在物聯(lián)網(wǎng)感知層主要應(yīng)用的是光通信技術(shù)中的光纖傳感技術(shù)。在感知層中，需要利用傳感器收集目標物體的信息，光纖傳感技術(shù)在傳輸信息中，載體與媒介為光纖，傳輸方式為光波，屬于傳感技術(shù)的創(chuàng)新。光波在傳輸?shù)倪^程中，對外界環(huán)境的敏感度較高，一旦出現(xiàn)變化，光波的性質(zhì)也會隨之改變，從而對物體信息情況進行判斷，這是光纖技術(shù)主要的工作原理。在物聯(lián)網(wǎng)感知層中，光纖傳感器具有顯著的優(yōu)勢，與傳統(tǒng)的傳感器相比，體積與重量較小，便于攜帶，在安裝時較為便利，且靈敏度較強，在同一時間可以對多個目標物體進行監(jiān)測。因此，在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，應(yīng)該充分發(fā)揮無線傳感技術(shù)的優(yōu)勢。此外，在物聯(lián)網(wǎng)感知層中，也對無線光通信技術(shù)進行了應(yīng)用，可以有效提高信息的傳播速度，在有限的時間內(nèi)，對大量的信息與資料進行收集。

2.2 應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層

在物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層中，需要對感知層收集的信息進行整理與傳輸。物聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)層中，通常采用的光纖通信技術(shù)方式為有線通信，主要優(yōu)勢體現(xiàn)在傳播距離里長、傳輸信息安全、成本低廉。在我國，全球定位系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了長時間的發(fā)展，可以進行基站的全覆蓋，網(wǎng)絡(luò)安全性較高，更好的滿足物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展需求。為了實現(xiàn)最高的傳輸速率，就需要應(yīng)用光通信技術(shù)。光通信技術(shù)與傳統(tǒng)的寬帶相比，性能提高10倍，從而確保物聯(lián)網(wǎng)的信息傳播水平。但是物聯(lián)網(wǎng)在運行過程中，由于傳輸數(shù)據(jù)較多，所以極易出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擁堵的情況，引發(fā)安全風險。因此，需要對多個端口進行創(chuàng)建，以便數(shù)據(jù)進行快捷的傳輸[3-4]。目前，采用有線網(wǎng)絡(luò)傳輸中，受到時間、空間、路由、環(huán)境的限制，無法滿足物聯(lián)網(wǎng)的傳輸需求，因此需要將其與無線通信技術(shù)進行有機結(jié)合，確保信息傳輸?shù)募皶r性與對稱性。

2.3 應(yīng)用在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用層

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中，主要支撐技術(shù)之一為M2M，將光通信技術(shù)應(yīng)用其中，可以對多種數(shù)據(jù)請求進行處理，具體在應(yīng)用層中，可以對手機終端進行構(gòu)建，從而對信息進行感知與處理，達到移動通信管理的需求。當前，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)融合到我國的各個領(lǐng)域中，使得管理服務(wù)逐漸朝著智能化的方向發(fā)展。例如，在鐵路、公路、電網(wǎng)中，可以將傳感器嵌入其中，通過光纜連接，形成無線物聯(lián)網(wǎng)，科學的配置資源。

3 結(jié) 論

合理的將光通信技術(shù)應(yīng)用到物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展中，是未來發(fā)展的趨勢。據(jù)相關(guān)專業(yè)人士統(tǒng)計，光纖傳感器能夠有效地測量70多種物理量。因此，可以合理的將其利用到物品偵查以及防偽識別等技術(shù)中，充分的發(fā)揮其應(yīng)用價值。在物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模集成化發(fā)展的形勢下，光通信技術(shù)能夠有效地應(yīng)用到信息處理當中，高效的采集人與物以及物與物之間的信息，發(fā)揮光通信技術(shù)的優(yōu)勢，為物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展提供幫助。因此，提倡在物聯(lián)網(wǎng)感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層中對該技術(shù)進行應(yīng)用。