光纖通信與光纖傳感在物聯網中的作用
來源：賽迪網
摘要： 光纖通信與光纖傳感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。
Abstract：
Key words :
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”。
光纖傳感器的應用范圍很廣，主要有以下幾個方面：
城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應用。光纖傳感器可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中，用于測試應力松弛、施工應力和動荷載應力，從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態的結構性能。
在電力系統，需要測定溫度、電流等參數，如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內溫度的檢測等，由于電類傳感器易受電磁場的干擾，無法在這類場合中使用，只能用光纖傳感器。例如分布式光纖溫度傳感器就是近幾年發展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的高新技術。
用于易燃易爆物的生產過程與設備的溫度測量。光纖傳感器在本質上是防火防爆器件，它不需要采用隔爆措施，十分安全可靠。與電學傳感器相比，既能降低成本又能提高靈敏度。
此外，它還可以應用于鐵路監控、火箭推進系統以及油井檢測等方面。
總之，物聯網與光纖傳感有相輔相成、相互促進的作用。光纖同時具備寬帶、大容量、遠距離傳輸和可實現多參數、分布式、低能耗傳感的顯著優點。光纖傳感可以不斷汲取光纖通信的新技術(如新的半導體光源、新型光纖)、新器件，各種光纖傳感器有望在物聯網中得到廣泛應用。光纖技術在物聯網中有很廣闊的應用前景，全光物聯網有望在將來出現并成為一種新的物聯網形式。
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