李志平

【摘要】 物聯(lián)網(wǎng)在當(dāng)今社會發(fā)展的步伐比較快，其是新一代信息技術(shù)非常主要的一部分，也是信息化時代飛快發(fā)展的基本保障，因此，光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展也得到了廣泛的應(yīng)用。物聯(lián)網(wǎng)的核心是傳感器，本文主要闡述了光纖傳感器在物聯(lián)網(wǎng)中的一些優(yōu)勢和應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】 光纖傳感技術(shù) 物聯(lián)網(wǎng) 傳感網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用

引言：物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的基礎(chǔ)是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上拓寬而來的新型網(wǎng)絡(luò)，其利用云計算和大數(shù)據(jù)等技術(shù)，從而實現(xiàn)信息的交流和溝通，因此，其在現(xiàn)代信息技術(shù)中發(fā)揮著領(lǐng)導(dǎo)的作用。而互聯(lián)網(wǎng)因為其優(yōu)勢非常多，所以被廣泛的應(yīng)用，在物聯(lián)網(wǎng)中，光纖傳感技術(shù)的作用非常大，它對物聯(lián)網(wǎng)充分發(fā)揮自身的價值有著關(guān)鍵的影響。

一、物聯(lián)網(wǎng)的概述

互聯(lián)網(wǎng)在二十世紀(jì)發(fā)展的速度非?？?，其在計算機網(wǎng)絡(luò)中發(fā)揮著重要的作用，同時也給人們的生活帶來極大的方便，提高了人們生活的質(zhì)量，但是，隨著我國科學(xué)技術(shù)在不斷的進步，人們對事物的感知能力和控制要求也越來越高，因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)蔓延開來，成為了以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的計算機網(wǎng)路。

物聯(lián)網(wǎng)的基本定義是，通過紅外感應(yīng)器、射頻識別、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，根據(jù)相關(guān)的規(guī)定，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，從而更方便的進行信息交換和通訊，實現(xiàn)智能化的識別、跟蹤、定位、監(jiān)控和管理的一種新型網(wǎng)絡(luò)。從另外一個角度說，物聯(lián)網(wǎng)就是無論在什么時間、什么地點然后可以將人、物品以通信方式之間相互連接起來，達到人們需求的一種網(wǎng)絡(luò)。

物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)主要是由感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層等結(jié)構(gòu)組成。其中感知層的作用是實現(xiàn)智能化的感知，其主要可以進行信息的采集、捕獲和物體的識別等活動。網(wǎng)絡(luò)層是用來實現(xiàn)信息傳送和通信的。應(yīng)用層則主要包括各類應(yīng)用，例如，智能電網(wǎng)、工業(yè)監(jiān)控、綠色農(nóng)業(yè)等。

二、光纖傳感器技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中存在的問題

在物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展過程中計算機技術(shù)和通信技術(shù)占據(jù)的位置比較領(lǐng)先，而傳感器技術(shù)處于的位置較差，因為傳感技術(shù)存在問題比較多，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。

1、國家對光纖傳感技術(shù)的支持力度不夠大，領(lǐng)導(dǎo)的管理比較分散，不集中，對傳感器推進力度不強，產(chǎn)業(yè)政策不實，使傳感器產(chǎn)業(yè)落后通信產(chǎn)業(yè)和計算機產(chǎn)業(yè)等。

2、對與光纖傳感技術(shù)的核心技術(shù)少，并且創(chuàng)新能力非常差，對新原理、新器件開發(fā)不夠多，導(dǎo)致新材料的數(shù)量非常少，對傳感器的基礎(chǔ)理論研究不夠重視，對傳感器的研究工作、各種結(jié)構(gòu)材料的特性研究、數(shù)學(xué)模型的建立、仿真及工藝模擬等工作不夠重視，從而我國的傳感技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于國外對傳感技術(shù)的研究工作。

3、共性關(guān)鍵技術(shù)還沒有被解決，主要包括設(shè)計技術(shù)、可靠性技術(shù)、封裝技術(shù)、裝備技術(shù)等。

4、品種、規(guī)格以及系列不全，相關(guān)技術(shù)也達不到國家規(guī)定的指標(biāo)。我國大多數(shù)傳感產(chǎn)品都難以形成系列，高端的產(chǎn)品往往不能被生產(chǎn)。

傳感器技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r直接影響著物聯(lián)網(wǎng)市場的發(fā)展。在未來的幾年里，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展會非常迅速，高科技市場占有量將會明顯的提高，其產(chǎn)業(yè)要比互聯(lián)網(wǎng)大，如果在這種情況之下，傳感器技術(shù)不能得到相應(yīng)的發(fā)展，那么我國傳感器市場就會被國外占有，從而經(jīng)濟也會巨大的損失，國家的安全也會受到威脅。

三、光纖傳感器的原理與發(fā)展現(xiàn)狀

3.1 光纖傳感器原理以及其分類

光纖傳感器主要通過以下幾個組成部分組成，光源、傳輸纖維、探測器、信號處理設(shè)備等構(gòu)成。光纖傳感器的工作原理是把光通過光纖傳輸?shù)秸{(diào)制器，當(dāng)測量參數(shù)與光進行相互作用之后，改變光的性質(zhì)，使發(fā)出的光變?yōu)檎{(diào)制的信號光，然后，利用光纖把光傳送到光電探測器，然后把光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，最終由信號處理設(shè)備將物理量進行還原。

在我們的生活中，光纖傳感器的種類非常多，這些傳感器主要分為兩大類型，即傳感型與傳光型。與傳統(tǒng)的電傳感器相比，光纖傳感器的優(yōu)點非常突出，其抗干擾性非常強、絕緣性好、靈敏度偏高，因此，現(xiàn)代社會中應(yīng)用光纖傳感器的領(lǐng)域非常多。

3.2 光纖傳感器的發(fā)展現(xiàn)狀

光纖傳感器被應(yīng)用以后，人們對其有著特別的關(guān)注，并且對光纖傳感技術(shù)進行了深入的研究。如今，我國光纖技術(shù)的發(fā)展非常快，通過光纖傳感器可以對不同到的物理量進行合理的測量，例如，位移、溫度、速度、角度等，而國外很多國家研究的光纖控制系統(tǒng)、核輻射監(jiān)控、民用計劃等多個方面取得了很大的成就。

我國對光纖傳感器的研究工作比較晚，因此研究所或者一些企業(yè)等對光纖傳感器的深入研究促進了光纖傳感技術(shù)的發(fā)展，通過研究表明光纖傳感器技術(shù)的發(fā)展前景比較好，并且此技術(shù)有很強的創(chuàng)新性，光纖傳感技術(shù)主要是應(yīng)用了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，從而也大大加快了我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的速度。

四、光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

4.1光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中主要的位置

傳感器已經(jīng)成為物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要的一部分，所以，傳感器性能是否過關(guān)直接影響著物聯(lián)網(wǎng)的性能，而物聯(lián)網(wǎng)獲得信息主要是依照傳感器的，可見，傳感器的可靠性、抗干擾性等都會對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用性能起著關(guān)鍵的作用。

4.2光纖傳感在建筑方面的應(yīng)用

1、鋼筋混凝土是目前建筑方面應(yīng)用比較多的材料，在這種材料中應(yīng)用光纖傳感技術(shù)的主要表現(xiàn)是，將光纖材料直接埋入混凝土結(jié)構(gòu)中，之后可以測量混凝土的熱應(yīng)力等，在混凝土凝固的時候可能會因為水化作用而產(chǎn)生溫度梯度，那么熱應(yīng)力會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂縫，采用光纖傳感器埋入混凝土可以測量其內(nèi)部溫度變化，從而更好的控制混凝土冷卻的速度。

2、橋梁關(guān)系著國家經(jīng)濟的發(fā)展，維護和建造橋梁是國家基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的根本前提。光纖傳感器測量橋梁的振動，可以更還的了解橋梁振動的頻率、振幅等，主要測量的方法是，將信號光纖放置在橋梁中，信號光纖會隨橋梁的振動而產(chǎn)生相應(yīng)的振動響應(yīng)，輸出的光會作周期性的變化，因此，光電探測器接收到的光強也作周期性的變化。

3、巖土工程檢測的特點是長時效性、環(huán)境復(fù)雜、施工環(huán)境制約等，并且其檢測工作是一件不容易做到的工作。但是近幾年發(fā)現(xiàn)光纖傳感器可以解決這一問題，其具有反應(yīng)快、體積小、不導(dǎo)電、質(zhì)量輕、抗腐蝕等特點，已經(jīng)成為了巖土力學(xué)工程的檢測的工具。

4.3光纖傳感在軍事方面的應(yīng)用

光纖傳感技術(shù)在軍事上也同樣發(fā)揮著重要的作用，光纖陀螺儀在現(xiàn)代的應(yīng)用中發(fā)揮著重要的作用，已經(jīng)廣泛應(yīng)用與民航機，無人機、導(dǎo)彈的定位和控制中。而光纖水聽器已經(jīng)在船舶軍艦收集聲音和潛艇探測方面得到了廣泛的應(yīng)用。光纖網(wǎng)絡(luò)在更多地區(qū)也得到了發(fā)展。而世界上很多發(fā)達國家的安全防衛(wèi)系統(tǒng)也在應(yīng)用分布式光纖傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全防衛(wèi)技術(shù)。

通過以上可以分析出，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展需要以大量傳感器獲得的各種環(huán)境參數(shù)為依據(jù)，從而可以為物聯(lián)網(wǎng)提供可靠的數(shù)據(jù)信息，得到人們需要的結(jié)果。

結(jié)語：根據(jù)本文所述，光纖傳感器已經(jīng)成為了光纖技術(shù)領(lǐng)域的新型產(chǎn)業(yè)，并且在未來將會有更多的光纖新興產(chǎn)業(yè)出土、開花、結(jié)果。隨著我國社會和經(jīng)濟在飛快發(fā)展的同時，光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中得到了重要的發(fā)展時機，今后，基于光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的研究將具有廣泛、巨大的價值。

參 考 文 獻

[1]沈建波，李莎.淺談光纖傳感器及其在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].科技成果管理與研究，2016，（7）：79-79.

[2]由麗，王飛，張艷艷.物聯(lián)網(wǎng)中的光纖技術(shù)[J].光通信技術(shù)，2015，（5）：85-85.

[3]羅建英，倪舜鋒.光纖傳感技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用[J].通訊世界，2016，（23）：66-67.

[4]嚴(yán)靖，王瑾，高晨，蔣建，陸云清.物聯(lián)網(wǎng)中的光纖供能傳感系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].光電子：激光，2015，（8）：1513-1519.