300620 光纤传感器在物联网中的核心作用
物联网的支撑技术主要包括：传感技术（传感器技术、RFID感知/识别技术）、计算机技术（云计算技术）、通信技术（低功耗高带宽无线通信技术、移动通信技术）、网络技术（无线数传网络、WSN技术）、电源技术等。
传感器是物联网的重要组成之一，是物联网系统中最关键的组成部分。物联网的感知层包括传感器和RFID网络等数据采集设备[3]，包括数据接入到网关之前的所有传感网络。
传感器的性能直接决定物联网的性能。传感器是物联网中获得信息的手段和途径，传感器采集的信息的准确、可靠、实时程度将直接影响到控制节点对信息的处理与传输。传感器的特性、可靠性、实时性、抗干扰性等性能，对物联网应用系统的性能起到举足轻重的作用。
4 我国传感器技术成为物联网发展的瓶颈
相对于计算机技术和通信技术，传感器技术在国内物联网的发展中处于弱势地位，存在问题众多，并且与国外的差距仍在进一步扩大。主要问题可以概括为以下几个方面：
1）国家政策的支持力度不够大，主管多头，难成合力，传感器科研、产业化体系推进不力，产业政策不实，传感器产业远落后于IC产业、通信产业和计算机产业。
2）核心技术少，创新能力弱，新原理、新器件开发凤毛麟角，新材料研发屈指可数，特性研究不够深入，对传感器的基础理论研究不够重视，对传感器的研究缺乏厚实基础，如数学模型的建立、仿真及工艺模拟，各种结构材料的特性研究等，几乎无人问津，落后于国外同行的研究工作。
3）某些共性关键技术尚未真正突破，包括设计技术、可靠性技术、封装技术、装备技术等。
4）品种、规格、系列不全，技术指标不高；国内传感器产品往往形不成系列，比较容易生产的某些规格尚能齐全，而高端的产品往往不能生产。
传感器产业化决定物联网市场的应用前景。未来10年，物联网将有上万亿元的高科技市场占有量，其产业要比
互联网大三倍，在大力发展物联网的同时，如果不发展传感器技术，则大量传感器势必要从国外进口，传感器市场被国外占有，不仅经济损失巨大，而且国家安全无保障。
5 光纤传感器的优势
光纤传感器具有体积小、重量轻、灵敏度高、抗电磁干扰、电绝缘和化学性质稳定等特性；并且光纤传感器将信息传感与信号传输合二为一，便于构成分布式网络；同时由于光纤的几何尺寸灵活，易于实现远距离监控和多点实时监测。
目前，光纤传感器可以直接或间接测量近百种物理量以及化学和生物量，被广泛应用于国防、电力、石油、建筑、医学等各个领域。
在国防上，光纤传感器可用于水声探潜、光纤制导、姿态控制、航天航空器的结构损伤探测以及战场环境的探测等。在电力系统中，高电压、大电流的恶劣电磁环境使得电子类传感器的应用受到限制，而光纤传感器以其特有的抗电磁干扰能力，在电力系统中可用于测量大型电机的转子、定子和高压变压器内部的电流、电压、温度等参数；可用于电力继电保护及火灾报警；分布式光纤传感器可对高压输电线路在冰雪、大风等恶劣气候条件下的线路温度、应力等重要参数进行大长度的沿线分布式实时监测。在建筑工程中，通过预埋或后期布设光纤传感网络的方式，对桥梁、大坝、重要建筑物等的温度、应力、压力、振动、倾角等物理量进行实时监测，以评估其短期及长期的结构安全性能。在临床医学上，由于光纤传感器的体积很小且柔软，被用于内窥镜、手术导航及监测、神经修复等。
伴随着物联网技术的不断进步，光纤传感器将被应用到社会生活的各个方面，与无线传感技术一起在物联网中起到举足轻重的作用。
6 光纤传感器在物联网中的应用及前景
在物联网中要用到各种各样的大量的传感器，来感知各种各样的环境参数，如温度、重力、光电、声音、位移、振动等，为物联网提供最原始的数据信息，经过处理后为人们提供服务。
光纤传感器可以测量的物理量很多，如温度的检测，压力的检测，液位、流量、流速的检测等等。
随着通信技术的发展，光纤传感器迅速崛起并取得了巨大的成就，在物联网这一新技术的推动下，正在越来越广泛的应用于生活中的方方面面，并且大有取代电子传感器之势。从光纤传感器的发展现状及文献报道情况来看，它具有广阔的应用前景，其进一步的研究方向是：1）解决光纤传感器的实用化问题。2）开展对采用多路复用技术的光纤传感器系统的研究。3）开展基础技术及元器件的进一步研究。
君飞扬
登录用户ID：
1
评论(8)
收藏
展开
