光通信技術在物聯網中的應用

閆國興 北京廣旭通通信技術有限公司

引言：物聯網是指利用射頻識別技術、紅外感應技術和全球定位系統等信息傳感設備，將各種物品與互聯網相連接，進行信息的交換和處理，以此來實現定位、追蹤、識別、監控和管理的一種網絡。就我國而言，現階段的物聯網技術還不是很成熟，然而將物聯網技術與光纖通信技術和無線通信技術相結合已經注定是未來的發展趨勢。下文將對物聯網的基本結構進行一定的闡釋，然后對光纖通信和無線通信在物聯網感知層和網絡層中的應用進行深入地分析。

1 物聯網的基本結構

物聯網的結構主要有三個層面，分別是感知層、網絡層和應用層。其中感知層的主要構成有網關設備、M2M終端、RFID系統和傳感網絡四個部分；網絡層的主要構成有無線通信、有線通信和互聯網三個部分；應用層的主要構成有終端顯示器和數據庫兩個部分。感知層是物聯網的最基本組織，主要負責信息的感知和采集；網絡層位于感知層和應用層之間，主要負責將來自感知層的數據和信息進行長距離傳輸和管理，最終將數據和信息傳至應用層；應用層是物聯網的最高層組織，主要負責將網絡層傳來的數據和信息進行分析和處理。

2 光通信技術在物聯網感知層的應用

物聯網感知層起著信息和數據采集的重要作用，光通信技術在物聯網感知層的應用有許多方面，為了對其有更深入的了解，下文將從光纖傳感技術在物聯網感知層的應用和無線光通信技術在物聯網感知層的應用兩方面對其進行研究和分析。

2.1 光纖傳感技術在物聯網感知層的應用

光纖傳感技術在物聯網感知層有著重要的作用。光纖傳感技術是以光為載體、光纖為媒介進行信息傳輸的一種新型技術。光在傳播的過程中，光波的振幅、相位和波長等參數會隨著外界環境溫度、壓力和電磁場等因素的改變而改變，從而起到信息轉換的作用。光纖傳感器將光進行光電轉換和解調等工作，從而獲得被測物理量的變化。

2.2 無線光通信技術在物聯網感知層的應用

無線光通信技術在物聯網感知層中扮演者重要的角色，下文將主要從其在RFID系統和無線傳感網絡中的應用進行研究和分析。

2.2.1 無線通信技術在RFID系統中的應用

RFID系統主要由電子標簽、天線、讀寫器、RFID中間件和后臺應用系統組成。電子標簽一般附著在具體物體上，電子標簽和讀寫器之間利用無線通信技術相連接。而讀寫器主要通過網關設備接入物聯網的感知層，從而完成信息收集和識別的工作。

2.2.2 無線通信技術在無線傳感網絡中的應用

無線傳感網絡有高層和低層之分，其中的節點通過多跳的方式將感知到的信息和數據傳至簇頭，再由簇頭通過有限IP將數據和信息傳至IP網絡。然而在應用無線通信技術之后，將無線網絡作為無線傳感網絡和IP網絡的通道，借助網關節點和蜂窩網絡將無線傳感網絡的信息以無線通信的方式傳至互聯網。

3 光通信技術在物聯網網絡層中的應用

網絡層在整個物聯網中是連接感知層和應用層的重要部分，光通信技術在物聯網網絡層中的應用表現在許多方面，下文將從光纖通信技術在物聯網網絡層中的應用和無線通信技術在物聯網網絡層中的應用兩個方面對其進行研究和分析。

3.1 光纖通信技術在物聯網網絡層中的應用

感知層接收到的數據和信息可以通過有線通信和無線通信兩種方式傳至網絡層，其中有線通信中的主要技術手段便是光纖通信。光纖通信技術不但通信容量大，數據和信息傳輸速度快，而且不容易被電磁干擾，具有很強的可靠性和穩定性，因此對于物聯網要求的大數據傳輸來說非常合適。

3.2 無線通信技術在物聯網網絡層中的應用

無線通信技術是感知層將數據和信息傳至網絡層的重要方式。無線通信技術相比于有線通信技術來說更加方便、快捷、安全且可靠。無線通信技術在物聯網中可以隨時隨地實現大量數據和信息的傳輸工作，不但節約了設備成本，而且大大提升了信息傳輸的效率和可靠度。

4 物聯網的無線終端

物聯網的無線終端的開發和研究是未來物聯網的發展趨勢，其技術重點在于實現設備和設備之間的無線通信。其實現方式主要有兩種，一種是將GPRS通信模塊直接嵌入到M2M設備之中，另一種方式是將M2M芯片嵌入到智能手機之中，使得智能手機成為了集信息收集、處理和通信等模塊為一體的智能終端。

5 結束語

本文對我國現階段光通信技術在物聯網中的應用進行了深入的研究和分析。然而無論是光通信技術還是物聯網仍然具有很大的開發潛力，相關人員應該在實踐中不斷進行技術創新，以提高光通信技術在物聯網中的應用水平，從而加快社會的進步和發展，提高我國的科學技術水平。