试论光通信技术在物联网中的应用

文｜赵振江

一、引 言

随着通信技术的不断发展，电子通信技术应用领域也在扩展，将光通信技术应用在物联网应用模型中能建立更加可控的数据交互中心，发挥通信技术优势的同时，有效满足经济效益和安全效益和谐统一的目标。

二、概述

（一）光通信技术

作为新型的通信方式，光通信技术将广播作为信息传输和交互的主要媒介，光通信技术本身属于电磁波通信方式，相较于无线电波通信技术，光通信技术利用的光波频率要明显高于无线电波，因此，能实现更大信息量的承载处理，并有效完成信息传输处理工作。

（二）物联网

物联网技术主要是借助信息传感设备搭建信息数据交互平台，在平台运行环境中，要依据约定协议有效实现万物互联管理，将静态物体和互联网予以连接，从而形成良好的信息交互和通信过程，更好地满足智能化识别、物品定位、实时跟踪等工作需求。物联网技术体系本身就是互联网的延伸和扩展，因此，要想建立相关应用模式，还需要基于互联网技术逐步开展。并且，物联网的用户端包括人和物品，最大程度上实现了人与物品、物品与物品之间信息的交换和通信。

另外，物联网的概念在不断演进，其涵盖的内容、项目也更加多元，在信息技术和通信技术全面发展转型的背景下，物联网体系架构中的感知层、网络层和应用层也在扩展相应的功能内容。

三、光电技术与物联网的联合应用关系

在物联网运行环节中，要完成运输的可靠性管理、全面感知，因此，合理化应用光电技术，就能提高场景的感知能力，借助技术要素和应用流程更好地融合信息数据，打造信息体系无缝连接模式。将光电技术应用在物联网中，就能建立远距离互联网检测控制模式，维护日常管理控制工作的规范性，也为运营效能最优化提供保障，真正意义上搭建光电技术和物联网的统筹融合。

四、光电信息技术在物联网中的应用

为更好地发挥广电信息技术内容的应用优势，就要结合物联网技术层级结构建立分级应用模式，确保在不同层级结构中都能建构贴合光电信息技术需求的控制模式，从而维持物联网多元应用管理控制工作的基本水平，实现承载网业务优化。

（一）感知层的应用

在光通信技术应用过程中，要借助光纤传感技术进行物联网感知层的应用管理，借助同步发展模式，更好地满足光导纤维的应用要求。因为光纤传感技术本身就隶属于光子技术，因此，要将光作为传输的基础媒介，以便于信息传递和处理控制环节最优化。需要注意的是，光波自身的性质并不是非常稳定，会受到外界环境变化因素的影响，使得传播过程出现不同程度的物理变化。而物联网技术正是基于其动态特征，建立传感统一的应用结构，更好地完成信息交互。

随着科学技术的不断发展和进步，网络化与矩阵化传感体系的发展水平也在优化，借助光纤传感技术和光纤通信技术就能搭建更加可控且规范的应用平台，发挥光纤带宽性在感知层的应用优势，实现多传感器集中应用在单个光纤体系内，并建立多目标测试处理模型，更好地满足数据分析应用要求，为信息管理和信息交互控制工作的全面落实提供保障。比如，基于传感器网络、传感器网关等建立相应的体系架构，满足物联网感知层运行的基本需求，如图1所示。

图1 物联网感知层应用光通信技术

（二）网络层的应用

在互联网技术模式应用体系中，光纤通信是非常重要的有线通信处理方式，主要是因为传输过程的速度距离较大且信息传递较为安全，加之能建立更多信息量的容纳控制机制，就能打造多元化媒介控制的传送方式，为信息交互和数据共享管理提供良好的保障。

第一，光通信技术在网络层的应用更好地维持了物联网数据传输水平，优化基础网络层应用结构，并建立更加可控且合理的交互模式，提高人与人通信管理中通信量安全水平。

第二，在互联网技术全面发展的时代背景下，人与人之间的通信量的管理要秉持安全化管控原则，个人以及企业信息安全性降低等问题受到了广泛关注，为更好地提升其运行效果，就要发挥光通信技术优势，强化网络安全性能的同时，借助多个传入、传出端口提高物联网体系内关联信息交互的安全性。

第三，移动通信网络的建立也要将光通信技术作为核心，打造任意时间、任意地点的信息交互交流模式，结合实际运行要求和规范标准，在完善移动通信网络技术的同时，以移动通信网络作为网络基层，更好地整合信息数据，提高信息传输率，为移动物联网的可持续健康发展提供保障。如图2所示。

图2 物联网网络层应用光通信技术

除此之外，还要将物联网无线终端结构和光电技术予以融合，就能建立基于计算平台的实时性规划配置结构，更好地发挥技术优势作用，在满足建设成本需求的同时优化施工整体规划。

（三）水下可见光通信

水下可见光通信技术作为新兴的水下无线通信处理模式，整体技术的时延性较低、带宽较高，且整体信息交互处理环境的私密性较好，能为水下传感器网络建设、海底资源探索以及海洋环境监测工作的落实提供合理的技术支持，打造更加多元化的技术应用控制方案。基于水下可见光通信的应用要求，要结合实际规范和技术内容，完成信道建模处理工作。

1.光学衰减建模

为进一步获取运行可靠的水下可见光通信光学衰减模型，要从海水光学特性研究工作入手，海水的光学特性主要分为固有光学特性和表观光学特性，前者取决于传输介质的性质，后者则与光源结构特性相关联，也就是说，传输介质会对固有光学特性产生影响，而吸收过程和散射系数则会直接影响表观光学特性参数。为此，要建立光学衰减模型，就要建立给予准确描述特定信道条件下吸收散热任务的应用体系，从而全面评估和计算分析水下路径损耗，最大程度上发挥建模优势，为水下可见光通信质量的优化予以保障。

2.垂直信道建模

多数建模研究工作都要将光学收发器信道内容作为核心，为更便于计算分析，一般视海水为均匀介质，但是，水下可见光通信垂直信道往往都存在一定程度上的倾斜或者是垂直，此时，就要对参数结构和特性进行分析，从而保证建模质量满足预期。

除此之外，要结合水下可见光通信应用要求，借助强度调制技术、相干调制技术等建立更加合理的信号管理模式，确保带宽效率参数内水下可见光通信能更好地应对强干扰环境产生的影响，提高系统性能的同时，确保多径衰落能力和多载波调制工作均满足预期要求，为水下可见光高速传输提供更加可靠的应用空间。

五、结语

总而言之，光通信技术基于其在线传感和大容量传输特性被应用在物联网体系中具有重要的研究意义，要结合物联网感知应用控制要求进一步优化技术模式，迎合万物互联时代的基本需求，从而打造更加可控化的光通信运行平台，提高资源利用率的同时优化生产生活环境质量，促进人与自然环境要素的和谐共存，为物联网可持续健康发展奠定基础。