光通信技术在物联网中的应用

闫国兴 北京广旭通通信技术有限公司

引言：物联网是指利用射频识别技术、红外感应技术和全球定位系统等信息传感设备，将各种物品与互联网相连接，进行信息的交换和处理，以此来实现定位、追踪、识别、监控和管理的一种网络。就我国而言，现阶段的物联网技术还不是很成熟，然而将物联网技术与光纤通信技术和无线通信技术相结合已经注定是未来的发展趋势。下文将对物联网的基本结构进行一定的阐释，然后对光纤通信和无线通信在物联网感知层和网络层中的应用进行深入地分析。

1 物联网的基本结构

物联网的结构主要有三个层面，分别是感知层、网络层和应用层。其中感知层的主要构成有网关设备、M2M终端、RFID系统和传感网络四个部分；网络层的主要构成有无线通信、有线通信和互联网三个部分；应用层的主要构成有终端显示器和数据库两个部分。感知层是物联网的最基本组织，主要负责信息的感知和采集；网络层位于感知层和应用层之间，主要负责将来自感知层的数据和信息进行长距离传输和管理，最终将数据和信息传至应用层；应用层是物联网的最高层组织，主要负责将网络层传来的数据和信息进行分析和处理。

2 光通信技术在物联网感知层的应用

物联网感知层起着信息和数据采集的重要作用，光通信技术在物联网感知层的应用有许多方面，为了对其有更深入的了解，下文将从光纤传感技术在物联网感知层的应用和无线光通信技术在物联网感知层的应用两方面对其进行研究和分析。

2.1 光纤传感技术在物联网感知层的应用

光纤传感技术在物联网感知层有着重要的作用。光纤传感技术是以光为载体、光纤为媒介进行信息传输的一种新型技术。光在传播的过程中，光波的振幅、相位和波长等参数会随着外界环境温度、压力和电磁场等因素的改变而改变，从而起到信息转换的作用。光纤传感器将光进行光电转换和解调等工作，从而获得被测物理量的变化。

2.2 无线光通信技术在物联网感知层的应用

无线光通信技术在物联网感知层中扮演者重要的角色，下文将主要从其在RFID系统和无线传感网络中的应用进行研究和分析。

2.2.1 无线通信技术在RFID系统中的应用

RFID系统主要由电子标签、天线、读写器、RFID中间件和后台应用系统组成。电子标签一般附着在具体物体上，电子标签和读写器之间利用无线通信技术相连接。而读写器主要通过网关设备接入物联网的感知层，从而完成信息收集和识别的工作。

2.2.2 无线通信技术在无线传感网络中的应用

无线传感网络有高层和低层之分，其中的节点通过多跳的方式将感知到的信息和数据传至簇头，再由簇头通过有限IP将数据和信息传至IP网络。然而在应用无线通信技术之后，将无线网络作为无线传感网络和IP网络的通道，借助网关节点和蜂窝网络将无线传感网络的信息以无线通信的方式传至互联网。

3 光通信技术在物联网网络层中的应用

网络层在整个物联网中是连接感知层和应用层的重要部分，光通信技术在物联网网络层中的应用表现在许多方面，下文将从光纤通信技术在物联网网络层中的应用和无线通信技术在物联网网络层中的应用两个方面对其进行研究和分析。

3.1 光纤通信技术在物联网网络层中的应用

感知层接收到的数据和信息可以通过有线通信和无线通信两种方式传至网络层，其中有线通信中的主要技术手段便是光纤通信。光纤通信技术不但通信容量大，数据和信息传输速度快，而且不容易被电磁干扰，具有很强的可靠性和稳定性，因此对于物联网要求的大数据传输来说非常合适。

3.2 无线通信技术在物联网网络层中的应用

无线通信技术是感知层将数据和信息传至网络层的重要方式。无线通信技术相比于有线通信技术来说更加方便、快捷、安全且可靠。无线通信技术在物联网中可以随时随地实现大量数据和信息的传输工作，不但节约了设备成本，而且大大提升了信息传输的效率和可靠度。

4 物联网的无线终端

物联网的无线终端的开发和研究是未来物联网的发展趋势，其技术重点在于实现设备和设备之间的无线通信。其实现方式主要有两种，一种是将GPRS通信模块直接嵌入到M2M设备之中，另一种方式是将M2M芯片嵌入到智能手机之中，使得智能手机成为了集信息收集、处理和通信等模块为一体的智能终端。

5 结束语

本文对我国现阶段光通信技术在物联网中的应用进行了深入的研究和分析。然而无论是光通信技术还是物联网仍然具有很大的开发潜力，相关人员应该在实践中不断进行技术创新，以提高光通信技术在物联网中的应用水平，从而加快社会的进步和发展，提高我国的科学技术水平。