智能时代光纤通信的应用与发展

2012-08-15曲少梅

科技传播 2012年6期

曲少梅

烟台工程职业技术学院，山东烟台 264006

1 万物互联——智能时代的美好蓝图

物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。其定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网用途广泛，遍及智能交通、环境保护、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、敌情侦查和情报搜集等多个领域。国际电信联盟于2005年的报告曾描绘“物联网”时代的图景：当司机出现操作失误时汽车会自动报警；公文包会提醒主人忘带了什么东西；衣服会“告诉”洗衣机对颜色和水温的要求等等。毫无疑问，如果“物联网”时代来临，人们的日常生活将发生翻天覆地的变化。

物联网将是下一个推动世界高速发展的“重要生产力”，也是智能时代的显著特征，但是以目前的网络环境，一般的数据传输尚不能保证带宽，物联时代又会在原本就拥挤的公路上增加成千上万的“汽车”。物联网依赖于高速大功率的信息传播媒介，如果信息传播的基础――光纤技术没有关键性突破，那智能时代的美好未来就难以实现。

2 解决之道——光纤通信的绝对优势

要实现高速大容量的数据传输显然需要借助最佳的传输媒介，众所周知光的速度是最快的，使用光波作为载波实现信息的传送，就是光纤通信。所谓光纤正是光波的传输介质。作为一种频率极高的电磁波，光波的通信容量非常之大，是智能时代信息传输的必然选择。

光纤通信需要把数据在发送端转换为电信号，从而引起激光器发射光束的强度变化，通过光纤可传递这种强弱信息，最后通过接收端的检测器将光信息解调为电信号。光纤通信的很多优势是电通信所不能比拟的，比如它的传输频带宽，中继距离很长，降低了传输损耗，以石英为原料，节省了大量金属材料，使资源能够合理得到使用。除此以外，抗腐蚀、抗辐射、抗腐蚀使其拥有更长的使用寿命。

相对于智能时代，众多优点中，最重要的仍是传输速率和容量的保障，毕竟随着互联网的迅猛发展，对于音视频的传输有了更高的要求，对于光纤通信的应用有了更迫切的需求。而光纤通信作为一门新兴技术，其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的，也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具。在3G用户群爆发式增长的趋势下，移动互联网的流量显然不是以前的网络结构所能承受的，另外作为国家战略大力推广的三网融合亦需要以大带宽高速率的网络作为基础。物联网的概念已经被炒了很多年，但一直由于带宽的限制无法大范围的应用。如今光纤宽带的发展为物联网及其相关产业的发展带来了契机。

3 光纤到户——光纤通信的发展趋势

智能时代需要物联网，智能时代的家居生活更需要触手可及的高速网络，于是光纤到户被提到日程。光纤入户即FTTH（Fiber To The Home），意即光纤直接到家庭。其显著技术优点是简化了维护和安装。不仅提供了更大的带宽，还增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性，放宽了对环境条件和供电等要求，简化了维护和安装。

尽管现代移动通信技术已经有了非常迅猛的发展，但是移动通信的带宽毕竟有一定局限性，显示终端也有一定瓶颈。所以要想真正畅享网络，人们已经渴盼一种更稳定更高性能的方式，即光纤到户。具有极大的带宽是光纤到户的最大魅力所在，是解决从互联网主干网到用户桌面的“最后一公里”瓶颈问题的最优解决方案。

FTTH的解决方案通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。面对智能时代众多家居产品的在线应用，乃至物联网的实现，使用FTTH+无线的方式将是更合理的选择。具体实现，可以上行数据和下行数据分离，上行IEEE802.11g，而下行则使用光纤，用以下载宽带视频等大容量业务，形成光纤接入，无线互联的家庭网络。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。也是智能时代随时随地享用宽带网络的一种最优搭配。

4 全光网络——光纤通信发展的终极目标

FTTH解决了“最后一公里”的问题，但仍不是光纤通信的终极目标。光纤通信的极致是全光网络，也是未来智能时代的写照。全光网络可以将速度、容量、距离做到极致，未来智能时代的高速通信网必将是全光网。传统的光网络虽然实现了节点间的全光化，但在网络结点处却仍采用电器件，限制了目前通信网干线总容量的进一步提高限制。

全光网络以光节点代替电节点，节点之间也是全光化，交换机对用户信息的处理将不再按比特进行，而是根据其波长来决定路由。信息自始至终以光的形式进行交换和传输。如今，全光网络的发展还处于初期阶段，但有非常良好的发展前景。建立纯粹的全光网络，消除电光瓶颈是智能时代信息网络发展的核心和终极目标，也是未来光通信发展的必然趋势。