物联网发展中光通信技术的应用

摘要：物联网的发展给人们的生活带来了很大的便利。物联网属于一种综合性技术实现了生活中各种事物与网络的连接从而构成了庞大的信息体系可以对信息统一管理和监督。物联网的出现和不断发展在一定程度上促进了我国各行各业的发展随着我国通信技术的不断优化与完善光通信技术在物联网发展中也起到了一定的作用。文章围绕光通信技术在物联网中的具体应用展开了探究旨在为相关领域研究提供参考。

关键词：光通信技术;物联网;感知层;网络层;应用

中图法分类号：TP391文献标识码：A

Application of optical communication technology in development of Internet of things

LU Dongmei

（College of Information Engineering， Baise University， Baise， Guangxi 533099，China）

Abstract： The development of the Internet of things has brought great convenience to people's lives. The Internet of things is a comprehensive technology that realizes the connection of various things in life with the network， thus forming a huge information system and realizing unified management and supervision of information. The emergence and continuous development of the Internet of things has promoted the development of all walks of life in my country to a certain extent. With the continuous optimization and improvement of my country's communication technology， optical communication technology has also played a certain role in the development of the Internet of things. This article explores the specific application of optical communication technology in the Internet of things， hoping to provide a reference for research in related fields.

Key words： optical communication technology， Internet of things， perception layer， network layer， application

光通信技術主要是将光波作为信息交流和传输的载体。众所周知，光波的速度极快，因此光通信技术也具有信息传播快的特点[1]。将光通信技术应用于物联网中可以提高物联网的技术水平，促进物联网的应用与发展。因此，研究光通信技术在物联网中的具体应用至关重要。

1  概述

光通信作为一种比较高效的通信技术，在现阶段的社会发展中得到了非常广泛的应用。光波与无线电波之间存在一定的差异性，虽然二者同属于电磁波的范畴，但是光波的波长相对较短，在频率上相对较宽，因此光通信相对于无线电波通信更具优势，应用面更广。我国很早就已经开始研究光通信技术，而且经历了漫长的研究和发展历程，光通信技术已经基本成熟，技术应用已经基本稳定。

从目前光通信技术的实际发展情况上看，其优势及特点主要表现在两方面：（1）传输容量大。光通信技术相对于传统通信技术而言在频带宽度上更大，这也是光通信技术能够有更大的传输容量的关键原因。在信息时代，信息量飞速增长，因此对于通信技术的传输容量也有了更高的要求，光通信技术在很大程度上满足了信息传输的相关要求，保障了信息的高效传输。因此，更大的传输容量是光通信技术的一大特征和优势，为提高人们的生活、生产效率和质量提供了良好的保障;（2）抗干扰能力强。光通信技术具有很强的保密性，在进行信息传输的过程中，不会受到外界因素的干扰，能够确保信息输出过程中的安全性、保密性。在使用传统通信技术的过程中，大部分信息在传输时并不具备较强的抗干扰性，造成信息在传输过程中的安全性不到保障，时常会被窃听或者信息被窃取。而光通信技术所使用的信息传播媒介是光波，光波具有很强的抗干扰性，因此在信息传输过程中，很少会出现信息发生泄露的问题。因此，光通信技术具有很强的抗干扰性，保障了信息的安全性和完整性，而被广泛应用于多个领域[2]。

2  物联网的结构框架

物联网是一种比较先进的技术体系，物联网中运用了很多先进的技术和设备，如射频识别技术、红外感应器、信息技术、通信技术、全球定位熊等。物联网主要依据相关规定和要求，采用先进设备和技术连接人们生活中各种物体与互联网，从而实现了物体的网络化，通过运输信息的方式来对各种物体进行智能化识别以及监督控制。物联网属于一种职能管理技术，在人们的生活和生产中无处不在。通过物联网在人们生活中的应用，使得社会中庞大的信息系统得到科学有效的管理，社会秩序也变得更加井井有条。事实上，物联网中的物体只是人们生活环境中的所存在的万千事物，自身与互联网并没有直接关系，它们之间的联系建立在各种技术以及设备上。比如，安装传感器就可以让人们通过网络渠道了解到各种物体的信息，即便不接触物品，也能够掌握其基础信息和运动情况。

随着时代的不断发展，物联网也在不断优化和完善，智能化集中处理信息是物联网的一大特征和功能，现阶段物联网在结构框架上主要分为三层。

其一，感知层。物联网中的感知层可以说是最基础、最重要的层次，因在物联网的感知层中主要是负责对各种物体的信息进行感知与获取，从而能够构建起相对完善的庞大信息库，是物联网进行信息传输以及信息智能管理的重要基础层。如果不能实现完整、准确地获取物体的信息，也就无法保障后续信息管理以及信息传输的有效性，使物联网的价值和作用难以发挥。因此，物联网的感知层相相当于房屋地基，虽然处于底层，但却是最基础、不可缺少的关键一层。物联网的感知层也被称之为物联网中的识别技术，其主要由多个传感器以及传感技术构成，如二维码标签、摄像头、红外线以及温湿度传感器、RFID 标签和读写器等。多种技术以及先进设备的联合使用才能使物联网感知层发挥应有的作用。

其二，网络层。物联网中的网络层也被称为中枢层，是物联网的中间层，其主要作用是进行信息的处理和传输，接收来自物联网感知层的各类信息，并对各类信息进行有效识别和处理，从而将信息有针对性地传送到物联网的应用层，实现信息的多方面应用。网络层主要包含多种类型的网络，如互联网、广电网以及云计算平台和相关网络管理系统等，在多种类型的网络共同作用下实现了对物联网中大量信息的快速、准确处理和传输。而在物联网的网络层中实现对信息的传输需要用到大量技术，如有线通信技术、 GPRS 技术以及4G 或者5G 移动通信技术等。在先进技术的不断研发与应用过程中，也给物联网中的网络层提供了更多高效的信息传输技术，使其工作效率得以提高。

其三，应用层。物联网中的应用层属于最上层结构，其主要是对物联网中的各种信息进行科学合理的应用，使物联网中的大量数据都能够发挥各自的作用。其中，应用层也可以对物联网中各类信息进行智能化处理，以提高信息的价值。物联网的应用层通常情况下是根据社会的发展以及各个行业或者领域发展的需求而进行不断优化和改革，从而满足社会发展以及行业发展需求，使物联网技术能够得到更加智能化的应用。物联网中的应用层能够将终端用户与物联网平台相连接，同时能够通过数据库的形式或者终端显示设备的形式来呈现信息。

3  光通信技术的具体应用

（1）光通信技术应用于物联网感知层

光通信技术应用于物联网的感知层中，可以有效提高工作效率和工作质量。从基础的原理分析上可以了解到，通常情况下，光纤支撑的传感器均有非常强的灵敏度，而物联网的感知层就是对各种物体进行信息的识别与获取，较强的灵敏度能够使物联网感知层所获取的信息更加全面和准确。因此，光通信技术在物理网的感知层中的应用具有一定的可行性，而且其应用原理就是光纤传感，即借助光纤的特殊性质和特点，使其在物体信息识別与获取中能够具有更强的灵敏性。

在物联网感知层中应用光纤传感技术以及光通信技术可以实现对多个目标的同时监测和信息获取，而且能够有效保障监测的准确性以及信息的完整性，相较于传统通信技术而言具有明显的优势。光通信技术具有很强的灵敏度，因此，在应用的过程中，也可以为物联网感知层信息的获取提供良好的技术保障，使物联网基础层中的信息具有真实性和可靠性[3]。现阶段，在我国范围内均已普及了二维码扫描获取信息的技术，而二维码扫描事实上就是利用了光传感技术，发挥了光通信技术的强大优势，不仅获取信息的方式简单、便捷，而且具有很高的准确性和安全性。光波较强的敏感性有效提升了光波捕捉信息的能力，即便是借助光通信技术进行信息输送时，也能够实现对新信息的有效捕捉与获取。由此可见，在光通信技术的应用下，物联网感知层可以同时实现信息传输与信息获取，使物联网的工作效率得以提高。此外，光通信技术在感知层中的应用，可以通过将光纤传感技术和通信技术进行有效融合，从而在物联网感知层中构建起相对完善的矩阵化传感体系，进而使物联网感知层同时对多个待检测目标进行检测和信息获取。光通信技术因其传输容量大，因此其在信息传输上的传输速率也极高，以4G 通信网络作对比，光通信技术的传输速率可达到其百倍效果。

（2）光通信技术应用于物联网网络层

光通信技术在物联网网络层中的应用主要体现在光纤通信技术的应用，其工作原理同样是将光波作为媒介来进行有关数据以及信息的传输。通过光通信技术的优势和特点可以看到，传输容量大是其最大的优势和特点之一，即在物联网应用层应用光通信技术的过程中，可以使物联网应用层同时承载更多的信息容量，以进行信息传播。与此同时，还能够保障信息传输过程中不会受到外界各种因素的干扰，即便是在传输距离较长的信息传输中，也可以有效保障传输信息的稳定性和安全性。

随着时代的不断发展，人们对物联网网络层信息传输的要求越来越高，不仅要具有更高的传输速率，而且要具备更长的传输距离，同时要更好地保障信息传输过程中的信息安全，这都可以通过应用光通信技术得以实现。另外，光通信技术在应用的过程中，对本身的架构条件并没有过高的要求，只需要通过接入20THz 就能够完成宽带铺设，从而满足物联网网络层运行的各项指标要求。光通信技术在物联网网络层的应用对其原有的技术设备也能够起到一定的辅助作用，如在光通信技术的应用下使得物联网网络层中的 GPRS 传输速度有了大幅度提升，通过各方面性能的提升，可以使物联网对环境的适应性更强，能够适用于各种环境下的信息处理和传输工作。

通过不断实践与应用，光通信技术在物联网网络层的有效应用使得各项传输数据的安全性得到了很大的提升，即物联网网络层的基础结构得到了进一步的优化和完善。与此同时，光通信技术的应用还能够提高物联网网络层信息传输的安全性，减少网络拥堵显现象的发生，这主要是因为光通信技术可以实现多传入口以及输出口的构建，同时能够通过构建不同主体之间的安全协议，使物联网网络层可以更加安全稳定的运行。

（3）光通信技术应用于物联网应用层

光通信技术在物联网的应用层同样有很好的应用效果，通过光通信技术的有效应用可以实现对物联网应用层各种信息数据的优化，可以满足不同终端对物联网数据传输提出的相关要求，并进行有针对性的调整和改善，最终满足不同终端的不同要求。与此同时，光通信技术的应用也可以在很大程度上改善物联网终端设备的应用环境。光通信技术可以有效扩充物联网应用层中信息处理容量，使更多的移动终端设备可以接入物联网中，从而为信息的交互提供了更大的空间和便利。

光通信技术在物联网应用层虽然已经有了一定的应用，并且也取得了很好的应用效果，然而就目前情况来看，光通信技术在应用层中的应用仍然有很大的发展空间待挖掘，相关技术人员以及研究人员也在不断地对光通信技术应用进行研究，目的是使物联网的发展更好地契合不同端口对信息处理的要求。比如，在各个项目工程中，物联网应用层借助光通信技术以及相关传感设备，可以有效实现电网、桥梁和铁路等数据的科学化处理，使各个物体之间或者物体与人员之间的信息交互更加高效、便捷。同时，通过光通信技术的应用可以更好地了解施工现场情况，满足工程建设需求。光通信技术在很大程度上提高了物联网应用层的智能化水平。当然，光通信技术的应用还有待进一步研究，可以通过更深入的应用来促进物联网技术的发展。

4  结束语

物联网主要包含感知层、网络层以及应用层，在研究光通信技术在物联网中的具体应用时，也主要从这三个层次的应用进行研究，从而使研究更有方向，也确保光通信技术在物联网中得到深度应用。

参考文献：

[1 ] 陈瑾，高飞，刘二利，等.探究新时期物联网发展中光通信技术的应用[ J].中国新通信，2020，22（8）：109.

[2] 张莉.新时期物联网发展中光通信技术的应用分析[ J].通讯世界，2019，26（7）：87?88.

[3 ] 张诚.物联网中光通信技术的研究进展及发展前景[ J].江西电力职业技术学院学报，2019，32（2）：3?4.

作者简介：

陆冬妹（1974—） ，硕士，高级实验师，研究方向：信息与通信系统。