試論光通信技術在物聯網中的應用

文｜趙振江

一、引 言

隨著通信技術的不斷發展，電子通信技術應用領域也在擴展，將光通信技術應用在物聯網應用模型中能建立更加可控的數據交互中心，發揮通信技術優勢的同時，有效滿足經濟效益和安全效益和諧統一的目標。

二、概述

（一）光通信技術

作為新型的通信方式，光通信技術將廣播作為信息傳輸和交互的主要媒介，光通信技術本身屬于電磁波通信方式，相較于無線電波通信技術，光通信技術利用的光波頻率要明顯高于無線電波，因此，能實現更大信息量的承載處理，并有效完成信息傳輸處理工作。

（二）物聯網

物聯網技術主要是借助信息傳感設備搭建信息數據交互平臺，在平臺運行環境中，要依據約定協議有效實現萬物互聯管理，將靜態物體和互聯網予以連接，從而形成良好的信息交互和通信過程，更好地滿足智能化識別、物品定位、實時跟蹤等工作需求。物聯網技術體系本身就是互聯網的延伸和擴展，因此，要想建立相關應用模式，還需要基于互聯網技術逐步開展。并且，物聯網的用戶端包括人和物品，最大程度上實現了人與物品、物品與物品之間信息的交換和通信。

另外，物聯網的概念在不斷演進，其涵蓋的內容、項目也更加多元，在信息技術和通信技術全面發展轉型的背景下，物聯網體系架構中的感知層、網絡層和應用層也在擴展相應的功能內容。

三、光電技術與物聯網的聯合應用關系

在物聯網運行環節中，要完成運輸的可靠性管理、全面感知，因此，合理化應用光電技術，就能提高場景的感知能力，借助技術要素和應用流程更好地融合信息數據，打造信息體系無縫連接模式。將光電技術應用在物聯網中，就能建立遠距離互聯網檢測控制模式，維護日常管理控制工作的規范性，也為運營效能最優化提供保障，真正意義上搭建光電技術和物聯網的統籌融合。

四、光電信息技術在物聯網中的應用

為更好地發揮廣電信息技術內容的應用優勢，就要結合物聯網技術層級結構建立分級應用模式，確保在不同層級結構中都能建構貼合光電信息技術需求的控制模式，從而維持物聯網多元應用管理控制工作的基本水平，實現承載網業務優化。

（一）感知層的應用

在光通信技術應用過程中，要借助光纖傳感技術進行物聯網感知層的應用管理，借助同步發展模式，更好地滿足光導纖維的應用要求。因為光纖傳感技術本身就隸屬于光子技術，因此，要將光作為傳輸的基礎媒介，以便于信息傳遞和處理控制環節最優化。需要注意的是，光波自身的性質并不是非常穩定，會受到外界環境變化因素的影響，使得傳播過程出現不同程度的物理變化。而物聯網技術正是基于其動態特征，建立傳感統一的應用結構，更好地完成信息交互。

隨著科學技術的不斷發展和進步，網絡化與矩陣化傳感體系的發展水平也在優化，借助光纖傳感技術和光纖通信技術就能搭建更加可控且規范的應用平臺，發揮光纖帶寬性在感知層的應用優勢，實現多傳感器集中應用在單個光纖體系內，并建立多目標測試處理模型，更好地滿足數據分析應用要求，為信息管理和信息交互控制工作的全面落實提供保障。比如，基于傳感器網絡、傳感器網關等建立相應的體系架構，滿足物聯網感知層運行的基本需求，如圖1所示。

圖1 物聯網感知層應用光通信技術

（二）網絡層的應用

在互聯網技術模式應用體系中，光纖通信是非常重要的有線通信處理方式，主要是因為傳輸過程的速度距離較大且信息傳遞較為安全，加之能建立更多信息量的容納控制機制，就能打造多元化媒介控制的傳送方式，為信息交互和數據共享管理提供良好的保障。

第一，光通信技術在網絡層的應用更好地維持了物聯網數據傳輸水平，優化基礎網絡層應用結構，并建立更加可控且合理的交互模式，提高人與人通信管理中通信量安全水平。

第二，在互聯網技術全面發展的時代背景下，人與人之間的通信量的管理要秉持安全化管控原則，個人以及企業信息安全性降低等問題受到了廣泛關注，為更好地提升其運行效果，就要發揮光通信技術優勢，強化網絡安全性能的同時，借助多個傳入、傳出端口提高物聯網體系內關聯信息交互的安全性。

第三，移動通信網絡的建立也要將光通信技術作為核心，打造任意時間、任意地點的信息交互交流模式，結合實際運行要求和規范標準，在完善移動通信網絡技術的同時，以移動通信網絡作為網絡基層，更好地整合信息數據，提高信息傳輸率，為移動物聯網的可持續健康發展提供保障。如圖2所示。

圖2 物聯網網絡層應用光通信技術

除此之外，還要將物聯網無線終端結構和光電技術予以融合，就能建立基于計算平臺的實時性規劃配置結構，更好地發揮技術優勢作用，在滿足建設成本需求的同時優化施工整體規劃。

（三）水下可見光通信

水下可見光通信技術作為新興的水下無線通信處理模式，整體技術的時延性較低、帶寬較高，且整體信息交互處理環境的私密性較好，能為水下傳感器網絡建設、海底資源探索以及海洋環境監測工作的落實提供合理的技術支持，打造更加多元化的技術應用控制方案。基于水下可見光通信的應用要求，要結合實際規范和技術內容，完成信道建模處理工作。

1.光學衰減建模

為進一步獲取運行可靠的水下可見光通信光學衰減模型，要從海水光學特性研究工作入手，海水的光學特性主要分為固有光學特性和表觀光學特性，前者取決于傳輸介質的性質，后者則與光源結構特性相關聯，也就是說，傳輸介質會對固有光學特性產生影響，而吸收過程和散射系數則會直接影響表觀光學特性參數。為此，要建立光學衰減模型，就要建立給予準確描述特定信道條件下吸收散熱任務的應用體系，從而全面評估和計算分析水下路徑損耗，最大程度上發揮建模優勢，為水下可見光通信質量的優化予以保障。

2.垂直信道建模

多數建模研究工作都要將光學收發器信道內容作為核心，為更便于計算分析，一般視海水為均勻介質，但是，水下可見光通信垂直信道往往都存在一定程度上的傾斜或者是垂直，此時，就要對參數結構和特性進行分析，從而保證建模質量滿足預期。

除此之外，要結合水下可見光通信應用要求，借助強度調制技術、相干調制技術等建立更加合理的信號管理模式，確保帶寬效率參數內水下可見光通信能更好地應對強干擾環境產生的影響，提高系統性能的同時，確保多徑衰落能力和多載波調制工作均滿足預期要求，為水下可見光高速傳輸提供更加可靠的應用空間。

五、結語

總而言之，光通信技術基于其在線傳感和大容量傳輸特性被應用在物聯網體系中具有重要的研究意義，要結合物聯網感知應用控制要求進一步優化技術模式，迎合萬物互聯時代的基本需求，從而打造更加可控化的光通信運行平臺，提高資源利用率的同時優化生產生活環境質量，促進人與自然環境要素的和諧共存，為物聯網可持續健康發展奠定基礎。