光纖傳感器在物聯網領域大有可為
[ 導讀 ] 物聯網技術現階段應用已經十分廣泛,利用各種技術對信息進行感知、傳輸、處理和反饋,其最大特征是感知的多樣性、分散性、智能性和實時性。
物聯網技術現階段應用已經十分廣泛,利用各種技術對信息進行感知、傳輸、處理和反饋,其最大特征是感知的多樣性、分散性、智能性和實時性。多樣性表現為感知對象多、感知參數多、容量大、分散性即人與物、物與物通常比較分散、智能性是指需對數據進行分析和處理、實用性即能夠實時感知、傳輸和處理信息。
目前的物聯網有別于早期的物聯網。早期的物聯網通過技術對物品靜態特性進行識別和感知,利用互聯網進行信息傳輸;現在的物聯網通過各種信息感知設備,如RFID、光電傳感器、全球定位系統等獲知各種信息,基于互聯網進行信息傳輸和處理,實現人與物、物與物的溝通和互動。物聯網涉及多學科、多技術,需要先進的通信技術作為支撐。
物聯網工作的主要流程是感應、傳輸和智能:首先對物體的靜態屬性、動態屬性進行感知,對環境變量進行感知;然后進行遠距離、寬帶、可靠的信息傳輸;最后對大數據進行實時、快速、智能化的處理。
光纖通信與光纖傳感技術將在物聯網領域發揮重要作用。光纖是直徑為0.125mm、長度從幾米至幾十公里、由二氧化硅玻璃材料制作的光傳輸介質。光纖的損耗很小,在1.55um波段損耗可低至0.2dB每千米,約99%的入射光可以通過1千米長的光纖。
光纖具有寬帶特性,可將各種復用于一根光纖,進行檢測和傳輸。光纖具有體積小、重量輕、牢固耐用、抗電磁干擾、傳感頭無須供電、使用安全(絕緣性好、無燃爆危險)、可遠距離遙測、多點復用、分布式測量等優點,光纖材料用做傳感器具有獨特的優勢。
光纖傳感的原理是通過檢測光纖中傳輸的光波強度、相位、頻率/波長、偏振的變化感知外界物理量的變化。光纖傳感器可制成分立的、準連續和分布式的傳感測量系統。可以測量溫度、位移、加速度、壓力、應變、電場、磁場、轉動、氣體濃度、流速、銹蝕等各種變量。
早在2008年,IBM提出“智能地球”的概念,建議政府投資建設新一代智慧型基礎設施。IT產業下一階段的任務是把新一代信息技術運用于各行業中,把傳感器嵌入和裝備到電網、交通、橋梁、隧道、建筑、大壩、水油氣管道、城市基礎設施等各種物體中,并通過網絡連接,形成“物聯網”。
光纖傳感器的應用范圍很廣,主要有以下幾個方面:
城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應用。光纖可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中,用于測試應力松弛、施工應力和動荷載應力,從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態的結構性能。
在電力系統,需要測定溫度、電流等參數,如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內溫度的檢測等,由于電類傳感器易受電磁場的干擾,無法在這類場合中使用,只能用光纖傳感器。例如分布式光纖溫度傳感器就是近幾年發展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的高新技術。
用于易燃易爆物的生產過程與設備的溫度測量。光纖傳感器在本質上是防火防爆器件,它不需要采用隔爆措施,十分安全可靠。與電學傳感器相比,既能降低成本又能提高靈敏度。
此外,它還可以應用于鐵路監控、火箭推進系統以及油井檢測等方面。
總之,物聯網與光纖傳感有相輔相成、相互促進的作用。光纖同時具備寬帶、大容量、遠距離傳輸和可實現多參數、分布式、低能耗傳感的顯著優點。光纖傳感可以不斷汲取光纖通信的新技術(如新的半導體光源、新型光纖)、新器件,各種光纖傳感器有望在物聯網中得到廣泛應用。光纖技術在物聯網中有很廣闊的應用前景,全光物聯網有望在將來出現并成為一種新的物聯網形式。
目前的物聯網有別于早期的物聯網。早期的物聯網通過技術對物品靜態特性進行識別和感知,利用互聯網進行信息傳輸;現在的物聯網通過各種信息感知設備,如RFID、光電傳感器、全球定位系統等獲知各種信息,基于互聯網進行信息傳輸和處理,實現人與物、物與物的溝通和互動。物聯網涉及多學科、多技術,需要先進的通信技術作為支撐。
物聯網工作的主要流程是感應、傳輸和智能:首先對物體的靜態屬性、動態屬性進行感知,對環境變量進行感知;然后進行遠距離、寬帶、可靠的信息傳輸;最后對大數據進行實時、快速、智能化的處理。
光纖通信與光纖傳感技術將在物聯網領域發揮重要作用。光纖是直徑為0.125mm、長度從幾米至幾十公里、由二氧化硅玻璃材料制作的光傳輸介質。光纖的損耗很小,在1.55um波段損耗可低至0.2dB每千米,約99%的入射光可以通過1千米長的光纖。
光纖具有寬帶特性,可將各種復用于一根光纖,進行檢測和傳輸。光纖具有體積小、重量輕、牢固耐用、抗電磁干擾、傳感頭無須供電、使用安全(絕緣性好、無燃爆危險)、可遠距離遙測、多點復用、分布式測量等優點,光纖材料用做傳感器具有獨特的優勢。
光纖傳感的原理是通過檢測光纖中傳輸的光波強度、相位、頻率/波長、偏振的變化感知外界物理量的變化。光纖傳感器可制成分立的、準連續和分布式的傳感測量系統。可以測量溫度、位移、加速度、壓力、應變、電場、磁場、轉動、氣體濃度、流速、銹蝕等各種變量。
早在2008年,IBM提出“智能地球”的概念,建議政府投資建設新一代智慧型基礎設施。IT產業下一階段的任務是把新一代信息技術運用于各行業中,把傳感器嵌入和裝備到電網、交通、橋梁、隧道、建筑、大壩、水油氣管道、城市基礎設施等各種物體中,并通過網絡連接,形成“物聯網”。
光纖傳感器的應用范圍很廣,主要有以下幾個方面:
城市建設中橋梁、大壩、油田等的干涉陀螺儀和光柵壓力傳感器的應用。光纖可預埋在混凝土、碳纖維增強塑料及各種復合材料中,用于測試應力松弛、施工應力和動荷載應力,從而評估橋梁短期施工階段和長期營運狀態的結構性能。
在電力系統,需要測定溫度、電流等參數,如對高壓變壓器和大型電機的定子、轉子內溫度的檢測等,由于電類傳感器易受電磁場的干擾,無法在這類場合中使用,只能用光纖傳感器。例如分布式光纖溫度傳感器就是近幾年發展起來的一種用于實時測量空間溫度場分布的高新技術。
用于易燃易爆物的生產過程與設備的溫度測量。光纖傳感器在本質上是防火防爆器件,它不需要采用隔爆措施,十分安全可靠。與電學傳感器相比,既能降低成本又能提高靈敏度。
此外,它還可以應用于鐵路監控、火箭推進系統以及油井檢測等方面。
總之,物聯網與光纖傳感有相輔相成、相互促進的作用。光纖同時具備寬帶、大容量、遠距離傳輸和可實現多參數、分布式、低能耗傳感的顯著優點。光纖傳感可以不斷汲取光纖通信的新技術(如新的半導體光源、新型光纖)、新器件,各種光纖傳感器有望在物聯網中得到廣泛應用。光纖技術在物聯網中有很廣闊的應用前景,全光物聯網有望在將來出現并成為一種新的物聯網形式。
【聲明】物流產品網轉載本文目的在于傳遞信息,并不代表贊同其觀點或對真實性負責,物流產品網倡導尊重與保護知識產權。如發現文章存在版權問題,煩請聯系小編電話:010-82387008,我們將及時進行處理。
相關文章
快速成功地連接物聯網產品的5個技巧
對于物聯網設備制造商來說,蜂窩物聯網是實現互聯網連接的最可靠和最容易獲得的方式之一。根據ABIResearch的數據,到2026年,全球蜂窩物聯網設備總數將達到57億。蜂窩物聯網的采用正在增長,因為它易于部署和擴展。您只需要一...
08月30日 11:32千家網
江西:到2023年底物聯網產業規模突破2000億元
5月19日,記者從江西省工信廳獲悉,為深入實施數字經濟做優做強“一號發展工程”,加快江西物聯網新型基礎設施建設,江西省工信廳、省委網信辦、省科技廳等9部門聯合出臺《江西省加快推進物聯網新型基礎設施建設實施方案》(以下簡稱《方案...
05月19日 15:55大江快報
物聯網加速融入生活場景,智能家居設備能做什么?
智能設備和物聯網已經進入現代家庭生活的幾乎所有方面。從您的安全系統到冰箱,“智能”電器已成為新常態。但它們真的能讓你的家變得更好嗎?或者所有這些智能家電只是另一種時尚,從長遠來看,您最終會后悔花額外的錢?讓我們來看看在家里裝滿...
06月01日 20:48千家網
京東方:物聯網創新業務打開更多增長空間
從北京大興國際機場,到莫斯科城鐵列車,再到紐約商超門店,如今,物聯網創新解決方案已覆蓋全球眾多地區、涉及生活的方方面面,帶給人們全新的體驗。而這一改變的背后,正是京東方在物聯網領域取得的豐碩成果。夯實全球半導體顯示霸主地位...
05月28日 10:00人民政協報
5G如何改善物聯網部署的6個示例
隨著數字化轉型如火如荼地進行,連接的設備數量正在快速增長。IDC數據預測,到2025年,每分鐘連接的物聯網設備將達到152,200臺。雖然這將轉化為更多的數據,從而有更多的途徑來提高效率,但對于這種數據交換來說,一個強大的網絡...
03月22日 15:21千家網