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光纤通信及传感技术:物联网发展的核心驱动力

物联网技术的飞速发展,使得信息感知、传输、处理和反馈成为可能。这一技术的最大特点是其感知的多样性、分散性、智能性和实时性,使得我们在生活中能实时获取并处理大量信息。
物联网技术的应用领域非常广泛,它能够实现人与物、物与物的有效沟通和互动。相比早期的物联网,现在的物联网不再仅仅依赖RFID技术进行静态信息的识别和传输,而是通过RFID、光电传感器、全球定位系统等多种信息感知设备,收集并传输各种信息。
物联网的工作流程主要包括感应、传输和智能三个环节。首先,通过对物体的静态属性和动态属性进行感知,以及对环境变量的感应;接着,进行远距离、宽带、可靠的信息传输;最后,对收集到的数据进行实时、快速、智能化的处理。
在物联网技术中,光纤通信光纤传感技术发挥着至关重要的作用。光纤作为一种直径仅为0.125mm、长度从几米到几十公里的光传输介质,在1.55um波段损耗可低至0.2dB每千米,这使得光纤成为传输信息的理想选择。
光纤具有宽带特性,可以将各种传感器复用于一根光纤上,进行检测和传输。光纤传感器体积小、重量轻、坚固耐用、抗电磁干扰,并且传感头无需供电,使用安全。这些优点使得光纤材料在传感器领域具有独特的优势。
光纤传感技术的原理是通过检测光纤中传输的光波强度、相位、频率/波长、偏振的变化来感知外界物理量的变化。光纤传感器可以制成分立的、准连续和分布式的传感测量系统,可测量温度、位移、加速度、压力、应变、电场、磁场、转动、气体浓度、流速、锈蚀等各种变量。
自从2008年IBM提出“智能地球”的概念以来,物联网技术得到了飞速发展。如今,新一代信息技术正被广泛应用于各个行业,传感器被嵌入和装备到电网、交通、桥梁、隧道、建筑、大坝、水油气管道、城市基础设施等各种物体中,通过网络连接,形成一个庞大的物联网。
在城市建设中,光纤传感器的应用尤为广泛。例如,桥梁、大坝、油田等领域的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用,可以帮助我们评估桥梁、大坝等基础设施在施工阶段和长期运营状态下的结构性能。
总之,物联网技术的不断发展,使得我们的生活变得更加便捷和智能。随着技术的进步,我们有理由相信,物联网将在未来的发展中发挥更加重要的作用。

  OFweek光通讯网消息,物联网技术现阶段应用已经十分广泛,利用各种技术对信息进行感知、传输、处理和反馈,其最大特征是感知的多样性、分散性、智能性和实时性。多样性表现为感知对象多、感知参数多、容量大;分散性即人与物、物与物通常比较分散;智能性是指需对数据进行分析和处理;实用性即能够实时感知、传输和处理信息。

光纤通信及传感技术:物联网发展的核心驱动力

  目前的物联网有别于早期的物联网。早期的物联网通过RFID技术对物品静态特性进行识别和感知,利用互联网进行信息传输;现在的物联网通过各种信息感知设备,如RFID、光电传感器、全球定位系统等获知各种信息,基于互联网进行信息传输和处理,实现人与物、物与物的沟通和互动。物联网涉及多学科、多技术,需要先进的通信技术作为支撑。

  物联网工作的主要流程是感应、传输和智能:首先对物体的静态属性、动态属性进行感知,对环境变量进行感知;然后进行远距离、宽带、可靠的信息传输;最后对大数据进行实时、快速、智能化的处理。

  光纤通信与光纤传感技术将在物联网领域发挥重要作用。光纤是直径为0.125mm、长度从几米至几十公里、由二氧化硅玻璃材料制作的光传输介质。光纤的损耗很小,在1.55um波段损耗可低至0.2dB每千米,约99%的入射光可以通过1千米长的光纤。

  光纤具有宽带特性,可将各种传感器复用于一根光纤,进行检测和传输。光纤传感器具有体积小、重量轻、牢固耐用、抗电磁干扰、传感头无须供电、使用安全(绝缘性好、无燃爆危险)、可远距离遥测、多点复用、分布式测量等优点,光纤材料用做传感器具有独特的优势。

  光纤传感的原理是通过检测光纤中传输的光波强度、相位、频率/波长、偏振的变化感知外界物理量的变化。光纤传感器可制成分立的、准连续和分布式的传感测量系统。可以测量温度、位移、加速度、压力、应变、电场、磁场、转动、气体浓度、流速、锈蚀等各种变量。

  早在2008年,IBM提出“智能地球”的概念,建议政府投资建设新一代智慧型基础设施。IT产业下一阶段的任务是把新一代信息技术运用于各行业中,把传感器嵌入和装备到电网、交通、桥梁、隧道、建筑、大坝、水油气管道、城市基础设施等各种物体中,并通过网络连接,形成“物联网”。

  光纤传感器的应用范围很广,主要有以下几个方面:

  城市建设中桥梁、大坝、油田等的干涉陀螺仪和光栅压力传感器的应用。光纤传感器可预埋在混凝土、碳纤维增强塑料及各种复合材料中,用于测试应力松弛、施工应力和动荷载应力,从而评估桥梁短期施工阶段和长期营运状态的结构性能。

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