试论光通信技术在物联网中的应用

试论光通信技术在物联网中的应用
摘要:随着社会经济的不断发展,通信设施和技术不断完善,电子通信技术具备良好的优势,被应用在很多领域和行业,促进了通信行业的发展。光通信技术将光波转化成传输媒介传输和交互信息数据,光通信技术具备很强的抗干扰性,能够传输大容量的信息数据。在物联网中应用光通信技术,能够满足信息时代的发展需求,随着光通信技术的不断发展,其能在物联网中为社会提供更大的便利。
关键词:光通信技术;物联网;应用
1物联网和光通信技术的概念
1.1物联网的概念
随着信息技术和网络技术的发展,物联网在社会上得到了很大的关注,物联网是指通过传感设备(如红外感应器、全球定位系统等)将网络和物品连接,达到交互信息的作用。在物品上安装传感设备,可以利用网络控制和管理物品,可以利用智能化技术对物品进行监测和定位,提升物品的管理效果。随着时代的不断发展,物联网的应用领域逐渐变得广泛。在物联
网中,可以识别物品信息和感知物品场景来整合信息,提升处理效率。物联网分为感知层、网络层、应用层。其中,感知层采用了物联网的识别技术,主要从物品中获取信息数据,采用了多种传感器,如读写器、二维码标签、红外线、温湿度传感器、摄像头等感知设备终端获取信息。网络层是核心,主要用于传输信息,由多种网络构成,如互联网、网络管理系统、广电网、云计算平台等,可以通过有线通信、GPRS技术、4G、5G等网络传输感知层获取信息数据。应用层可以使用传输的信息数据,也可以智能化处理信息,通过数据库、终端显示设备呈现信息数据。可以连接物联网平台和终端用户,根据企业内部的需求智能化运用物联网技术。
三菱plc学习机1.2光通信技术的概念
光通信技术的传播媒介是光波,能够实现高效的信息交互。光通信技术的工作原理和无线电波通信技术相似,光通信和无线电波通信都可以归为电磁波通信。在波长方面,光通信比无线电波通信的通信波长短,在频率方面,光通信的频率高于无线电波通信,因此光通信技术的信息传送容量非常大。光通信技术应用过程中具备渗透性、带动性、创造性等特点,提升了信号传播的效率。随着光通信技术的不断发展,其在各个领域得到了广泛应用,可以充分发挥自身优势,促进国家经济的发展。
2光电技术与物联网的联合应用关系
在物联网运行环节中,要完成运输的可靠性管理、全面感知,因此,合理化应用光电技术,就能提高场景的感知能力,借助技术要素和应用流程更好地融合信息数据,打造信息体系无缝连接模式。将光电技术应用在物联网中,就能建立远距离互联网检测控制模式,维护日常管理控制工作的规范性,也为运营效能最优化提供保障,真正意义上搭建光电技术和物联网的统筹融合。
3物联网中光通信技术的应用意义
在物联网中应用光通信技术,能够结合物联网和光通信技术的优势,可以在工业、军事、医疗、环境等领域发挥出更大的价值,给生活和工作提供很大的便利。目前,物联网中光通信技术的应用分为近距离和远距离无线光通信技术。近距离无线光通信技术有射频识别、光纤传感等,远距离无线光通信技术有GPRS等。光通信技术对社会发展起到了一定的推动作用,研究人员重点研究在互联网终端上应用光通信技术,进而达到远程控制和互联网检测的效果,促进社会的发展。
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4光通信系统的架构
光通信系统的基本架构是点对点系统,而当前人们的工作当中,对于通信容量的需求呈现逐年增长的趋势,因而光多输入多输出系统的发展也十分迅速。一般而言,当前的点对点可见光系统主要由两部分构成,分别是发射与接收。第一,在发射方面,发射还可以被分为光学部分与电学部分,光学部分当中包含光学天线以及发射机光学芯片;电学部分主要包括发射机驱动电路和信号处理电路。光学与电学部分之间的光电子器件就是可见光通信系统的发射机。当信号经过处理之后,可以通过发光二极管实现强度调制,从而将电信号转化为光信号。第二,在接收方面,接收方面也可以被分为光学部分与电学部分。其中,光学部分所采用的探测器芯片为雪崩光电二极管和光电二极管,在实践当中,将更多的光学信息聚集在探测器芯片上。而电学部分则需要将光信号转化为电信号,通过调制、解码之后,再恢复原始的发送信号。值得注意的是,可见光从理论上来讲存在较大的通信容量,但是由于信号处理算法、发射接收机材料器件的限制,并不能达到非常理想的效果。为此,还需要加强对光通信系统架构的研究,通过有效的研究,针对光通信系统进行不断的完善,从而达到较为理想的应用效果。
5光电信息技术在物联网中的应用艾盒
5.1感知层的应用
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在光通信技术应用过程中,要借助光纤传感技术进行物联网感知层的应用管理,借助同步发展模式,更好地满足光导纤维的应用要求。因为光纤传感技术本身就隶属于光子技术,因此,要将光作为传输的基础媒介,以便于信息传递和处理控制环节最优化。需要注意的是,光波自身的性质并不是非常稳定,会受到外界环境变化因素的影响,使得传播过程出现不同程度的物理变化。而物联网技术正是基于其动态特征,建立传感统一的应用结构,更好地完成信息交互。随着科学技术的不断发展和进步,网络化与矩阵化传感体系的发展水平也在优化,借助光纤传感技术和光纤通信技术就能搭建更加可控且规范的应用平台,发挥光纤带宽性在感知层的应用优势,实现多传感器集中应用在单个光纤体系内,并建立多目标测试处理模型,更好地满足数据分析应用要求,为信息管理和信息交互控制工作的全面落实提供保障。比如,基于传感器网络、传感器网关等建立相应的体系架构,满足物联网感知层运行的基本需求。
5.2在物联网网络层的应用
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物联网中的信息内容比较广泛,对信息的传送主要通过光波进行。光纤通信技术具备显著优势—信息容量非常大,在远距离的信息传送过程中,能够不受其他因素的干扰,充分发
挥其在安全和距离方面的优势。在物联网网络层,可以铺设光通信网络,接入20THz的宽带,以达到物联网的信息传送标准。物联网的应用时间比较长,具备比较好的运营性能,物联网的覆盖面积非常广,能够满足网络无处不在的要求,在物联网的网络层应用光通信技术后,传送速率最高可以达到115kbps。能够利用3G网络进一步提升宽带传送速度,为物联网的发展创造坚实的条件。随着4G网络的不断发展,对物联网的性能提出了更高的要求,在正交频分复用过程中需要结合多个输入输出端口技术,提升物联网的信息传送效率。在网络层应用光通信技术可以优化网络层结构和提升物联网的传输能力。在移动通信中,安全是通信的基础条件,数据传送过程受到了一定的限制,不仅造成物联网信息传输出现网络堵塞,还导致信息传送的安全性得不到保障。光通信技术通过多个输入输出端口进行信息传送,在物联网和人之间需要签订安全合同进行约束,提升使用和调取网络层数据的安全性。物联网的网络层可以利用光通信技术实现物与物、人与物、人与人之间的信息交互,同时信息交互可以不受时间和地点的限制,增加了信息交互的便捷性。将光通信技术作为移动通信网络的核心部分,能够收集和整合物品之间的信息,节省信息传输的成本,保障信息传送的高效性,促进移动物联网的开发和应用。
5.3水下可见光通信
水下可见光通信技术作为新兴的水下无线通信处理模式,整体技术的时延性较低、带宽较高,且整体信息交互处理环境的私密性较好,能为水下传感器网络建设、海底资源探索以及海洋环境监测工作的落实提供合理的技术支持,打造更加多元化的技术应用控制方案。基于水下可见光通信的应用要求,要结合实际规范和技术内容,完成信道建模处理工作。1.光学衰减建模。为进一步获取运行可靠的水下可见光通信光学衰减模型,要从海水光学特性研究工作入手,海水的光学特性主要分为固有光学特性和表观光学特性,前者取决于传输介质的性质,后者则与光源结构特性相关联,也就是说,传输介质会对固有光学特性产生影响,而吸收过程和散射系数则会直接影响表观光学特性参数。为此,要建立光学衰减模型,就要建立基于准确描述特定信道条件下吸收散热任务的应用体系,从而全面评估和计算分析水下路径损耗,最大程度上发挥建模优势,为水下可见光通信质量的优化予以保障。2.垂直信道建模。多数建模研究工作都要将光学收发器信道内容作为核心,为更便于计算分析,一般视海水为均匀介质,但是,水下可见光通信垂直信道往往都存在一定程度上的倾斜或者是垂直,此时,就要对参数结构和特性进行分析,从而保证建模质量满足预期。除此之外,要结合水下可见光通信应用要求,借助强度调制技术、相干调制技术等建立更加合理的信号管理模式,确保带宽效率参数内水下可见光通信能更好地应对强干扰
环境产生的影响,提高系统性能的同时,确保多径衰落能力和多载波调制工作均满足预期要求,为水下可见光高速传输提供更加可靠的应用空间。
5.4在物联网应用层的应用
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应用层是物联网的最上层,主要由终端显示器和数据库组成,可以实现对信息数据的收集和分析。在应用层应用光通信技术主要是在信息处理终端运用光纤传感技术,可以提升物联网感知层信息数据的处理速度,进而加快信息数据的应用实效性。随着物联网的不断发展,实现了各种物体的密切连接,对于行业的智能化管理有非常重要的作用。将光纤传感系统安装在实体设备上,信息数据可以将光缆线路连接的传感系统连成一个光纤传感网络,并融合物联网平台功能和无线通信技术对终端设备进行精密化的管理。在物联网应用层中,M2M属于支撑技术,应用光通信技术后能够优化终端,进而处理不同终端设备的信息数据,可以改进物联网终端设备应用环境。在M2M终端设备中接入GPRS系统或者4G、5G网络,能够实现无数个通信网络的信息连接。无线终端设备利用光通信技术进行信息数据处理,可以在物联网下连接多个移动终端设备,进而提升物品信息交互的便捷性。在物联网应用层应用光通信技术,可以实现多端口通信协议的处理。例如,在土木工程中,可
以通过传感设备和光通信技术处理建筑、桥梁、电网、铁路等多方面的信息数据,在处理完成后和物联网进行信息交互,进而在后期设备使用中提升信息数据的传输速率,便于终端设备及时地展现项目现场的施工状况,对于物品的信息管理非常重要,可以使施工更加细致,完善物联网的配置,减少项目的投入成本,加强信息管理的效果。在物联网应用层应用光通信技术能够使物联网更加智能化,进而在各行业充分发挥物联网的作用,促进社会经济的发展。

本文发布于:2024-09-23 05:30:24,感谢您对本站的认可!

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