光纖通信與光纖傳感器技術在物聯網中的作用
2015-10-29
物聯網技術現階段應用已經十分廣泛，利用各種技術對信息進行感知、傳輸、處理和反饋，其最大特征是感知的多樣性、分散性、智能性和實時性。多樣性表現為感知對象多、感知參數多、容量大;分散性即人與物、物與物通常比較分散;智能性是指需對數據進行分析和處理;實用性即能夠實時感知、傳輸和處理信息。
目前的物聯網有別于早期的物聯網。早期的物聯網通過RFID技術對物品靜態特性進行識別和感知，利用互聯網進行信息傳輸;現在的物聯網通過各種信息感知設備，如RFID、光電傳感器、全球定位系統等獲知各種信息，基于互聯網進行信息傳輸和處理，實現人與物、物與物的溝通和互動。物聯網涉及多學科、多技術，需要先進的通信技術作為支撐。
物聯網工作的主要流程是感應、傳輸和智能：首先對物體的靜態屬性、動態屬性進行感知，對環境變量進行感知;然后進行遠距離、寬帶、可靠的信息傳輸;最后對大數據進行實時、快速、智能化的處理。
光纖通信與光纖傳感器技術將在物聯網領域發揮重要作用。光纖是直徑為0.125mm、長度從幾米至幾十公里、由二氧化硅玻璃材料制作的光傳輸介質。光纖的損耗很小，在1.55um波段損耗可低至0.2dB每千米，約99%的入射光可以通過1千米長的光纖。
光纖具有寬帶特性，可將各種傳感器復用于一根光纖，進行檢測和傳輸。光纖傳感器具有體積小、重量輕、牢固耐用、抗電磁干擾、傳感頭無須供電、使用安全(絕緣性好、無燃爆危險)、可遠距離遙測、多點復用、分布式測量等優點，光纖材料用做傳感器具有獨特的優勢。
光纖傳感器的原理是通過檢測光纖中傳輸的光波強度、相位、頻率/波長、偏振的變化感知外界物理量的變化。光纖傳感器可制成分立的、準連續和分布式的傳感測量系統。可以測量溫度、位移、加速度、壓力、應變、電場、磁場、轉動、氣體濃度、流速、銹蝕等各種變量。
早在2008年，IBM提出“智能地球”的概念，建議政府投資建設新一代智慧型基礎設施。IT產業下一階段的任務是把新一代信息技術運用于各行業中，把傳感器嵌入和裝備到電網、交通、橋梁、隧道、建筑、大壩、水油氣管道、城市基礎設施等各種物體中，并通過網絡連接，形成“物聯網”。
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