第一篇：基于物聯(lián)網(wǎng)的空氣凈化系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)研究論文

0 概述

本軟件系統(tǒng)的核心是微控制器（STM32F103R—ARM-based 32-bit MCU），本論文以該微控制器為中心單元，而電源控制模塊、電機(jī)控制模塊、紫外燈控制模塊、LED顯示模塊、負(fù)離子控制模塊、觸摸按鍵模塊以及空氣質(zhì)量檢測(cè)傳感器模塊和WIFI模塊組成的空氣凈化系統(tǒng)的運(yùn)行將全部以該微控制器為核心，因此構(gòu)成了智能可遠(yuǎn)程控制的空氣凈化系統(tǒng)。本論文針對(duì)空氣凈化器控制系統(tǒng)的研究采用了多傳感器數(shù)據(jù)采集模塊的集成，實(shí)現(xiàn)了空氣凈化器的數(shù)據(jù)采集和工作狀態(tài)的自動(dòng)調(diào)整等功能；同時(shí)，研究集成了將無(wú)線通信模塊WIFI模塊與空氣凈化器結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了空氣凈化器的遠(yuǎn)程控制和物聯(lián)網(wǎng)化，實(shí)現(xiàn)了真正的無(wú)線互聯(lián)?？傮w設(shè)計(jì)

1）本論文所研究的空氣凈化器控制系統(tǒng)的軟件程序主要包括了系統(tǒng)初始化程序、電機(jī)控制程序、紫外燈和負(fù)離子控制程序、LED顯示和觸摸按鍵控制程序、傳感器數(shù)據(jù)采集程序和無(wú)線WIFI通信程序等各功能模塊的程序設(shè)計(jì)。針對(duì)本設(shè)計(jì)采用的STM32F103R微控制器的實(shí)現(xiàn)包括了中斷、查詢、A/D轉(zhuǎn)換、GPIO、SDIO、UART等功能。

2）根據(jù)控制系統(tǒng)的功能需求分析，本文描述的空氣凈化器對(duì)于軟件程序的需求可分為以下幾個(gè)部分：系統(tǒng)初始化程序、電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序、紫外燈和負(fù)離子控制程序、LED顯示和觸摸按鍵程序、傳感器數(shù)據(jù)采集程序、無(wú)線WIFI通信程序設(shè)計(jì)。

其中，紫外燈、負(fù)離子、LED顯示為微控制器的控制程序，電機(jī)、WIFI模塊為微控制器的驅(qū)動(dòng)程序；傳感器數(shù)據(jù)采集和觸摸按鍵為微控制器的參數(shù)輸入程序。各個(gè)部分都是緊密相關(guān)，每個(gè)功能模塊對(duì)于程序的整體設(shè)計(jì)都是非常重要的，都是通過(guò)STM32F103R微控制器程序，才能使得空氣凈化器控制系統(tǒng)運(yùn)行起來(lái)。

根據(jù)程序總體設(shè)計(jì)，各模塊處理子程序依賴于主程序的調(diào)度，共同完成控制系統(tǒng)的功能。系統(tǒng)根據(jù)功能需要，在初始打開(kāi)空氣凈化器電源時(shí)，直流電機(jī)、紫外燈、負(fù)離子、傳感器、WIFI模塊等均不工作，只有當(dāng)電源按鍵或者無(wú)線WIFI模塊通過(guò)遠(yuǎn)程打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)時(shí)，空氣凈化器控制系統(tǒng)才啟動(dòng)工作。系統(tǒng)初始化程序設(shè)計(jì)

系統(tǒng)初始化程序主要針對(duì)本系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)進(jìn)行初始化，包含了STM32F103R微控制器的初始化程序、I/O口的配置、程序各參數(shù)、變量、標(biāo)志位的設(shè)定、系統(tǒng)默認(rèn)運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定、默認(rèn)顯示程序運(yùn)行等。默然上電后系統(tǒng)初始化過(guò)程中，空氣凈化器的電機(jī)、紫外燈、負(fù)離子等負(fù)載并不工作，設(shè)備的LED顯示模塊顯示默認(rèn)的參數(shù)和配置。空氣凈化系統(tǒng)的各個(gè)模塊的軟件設(shè)計(jì)

3.1 電機(jī)驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì)

本論文研究中使用的是無(wú)刷直流電機(jī)，電機(jī)的驅(qū)動(dòng)是利用微控制器輸出PWM調(diào)壓來(lái)實(shí)現(xiàn)電機(jī)的速度變化。在電機(jī)的運(yùn)行過(guò)程中，需要根據(jù)空氣凈化器的工作狀態(tài)來(lái)調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度。

3.2 紫外燈和負(fù)離子控制程序設(shè)計(jì)

紫外燈管的驅(qū)動(dòng)是利用低電平導(dǎo)通信號(hào)的輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)的，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的引腳為PB4；負(fù)離子發(fā)生器的驅(qū)動(dòng)同樣是利用低電平導(dǎo)通信號(hào)的輸出來(lái)實(shí)現(xiàn)的，輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的引腳為PB4。

3.3 LED顯示和觸摸按鍵控制程序設(shè)計(jì)

本文描述的空氣凈化器顯示模塊的顯示內(nèi)容主要有：定時(shí)時(shí)間指示、燈光指示、工作模式指示、空氣質(zhì)量指示、殺菌等指示、PM指示等數(shù)據(jù)。主要來(lái)自按鍵的更改和數(shù)據(jù)采集對(duì)于的數(shù)據(jù)變化。

按鍵的控制程序主要是進(jìn)行外部中斷的處理過(guò)程，空氣凈化器控制系統(tǒng)的按鍵主要有六個(gè)，包括了電源開(kāi)關(guān)Kl、工作模式選擇K2、負(fù)離子/紫外燈鍵K3、定時(shí)設(shè)置K4、電機(jī)風(fēng)速調(diào)節(jié)鍵K5以及空氣質(zhì)量指示燈光鍵K6。同時(shí)按住定時(shí)鍵和電機(jī)風(fēng)速鍵啟到過(guò)濾網(wǎng)的狀態(tài)復(fù)位功能，按鍵的程序設(shè)計(jì)主要是通過(guò)中斷來(lái)實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)發(fā)生按鍵操作的時(shí)候，單片機(jī)引腳將根據(jù)信號(hào)進(jìn)行程序處理。程序?qū)τ诎存I的觸發(fā)信號(hào)判斷為串行流程，依次判斷每個(gè)按鍵的操作指令，執(zhí)行相應(yīng)的子程序。

3.4 傳感器數(shù)據(jù)采集程序設(shè)計(jì)

根據(jù)電路原理圖和實(shí)際工作過(guò)程，設(shè)計(jì)出空氣質(zhì)量傳感器和粉塵傳感器的數(shù)據(jù)采集程序，系統(tǒng)啟動(dòng)后，控制信號(hào)中斷程序開(kāi)始工作，并且ADC使能打開(kāi)，檢測(cè)系統(tǒng)開(kāi)始工作。由傳感器特性分析可知，傳感器在數(shù)據(jù)采集過(guò)程中，在控制信號(hào)作用下開(kāi)始采集數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)檢測(cè)室內(nèi)空氣污染狀況。為了得到實(shí)用數(shù)據(jù)，需要對(duì)室內(nèi)空氣質(zhì)量進(jìn)行大量測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，最后得出想要的數(shù)據(jù)結(jié)果。

3.5 無(wú)線WIFI通信程序設(shè)計(jì)

根據(jù)實(shí)際應(yīng)用，無(wú)線WIFI通信部分需要將當(dāng)前空氣凈化器的狀態(tài)值（空氣質(zhì)量、工作模式、風(fēng)速、PM指數(shù)、定時(shí)狀態(tài)等等）傳輸?shù)椒?wù)器端，并且能夠?qū)⒎?wù)器端發(fā)送來(lái)的控制命令成功接收，以實(shí)現(xiàn)能夠遠(yuǎn)程控制空氣凈化器的工作狀態(tài)，系統(tǒng)啟動(dòng)后，首先對(duì)WIFI模塊進(jìn)行初始化，包括SDIO設(shè)備枚舉，加載設(shè)備固件等操作，然后掃描WIFI網(wǎng)絡(luò)，掃描結(jié)束后，根據(jù)配置的WIFI賬號(hào)和密碼進(jìn)行關(guān)聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，關(guān)聯(lián)成功后進(jìn)行IP、子網(wǎng)掩碼、網(wǎng)關(guān)等的設(shè)置，接著就是建立TCP SOCKET的客戶端，具體工作有綁定本地及服務(wù)端的IP和端口。最后就是從服務(wù)端接收數(shù)據(jù)，判斷是否為獲取設(shè)備狀態(tài)或者控制設(shè)備的命令，進(jìn)行相應(yīng)的操作。結(jié)束語(yǔ)

本論文主要研究和探討了室內(nèi)空氣凈化系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，而本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)空氣凈化器控制系統(tǒng)的研究還是一個(gè)開(kāi)始，結(jié)合目前新技術(shù)的發(fā)展，需要深入研究的方向還有很多，而本文所說(shuō)明的空氣凈化系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)，還存在很多的不足，還有者許許多多可以改進(jìn)的地方，這都將隨著我們對(duì)未來(lái)空氣凈化器一步一步的深入研究，不斷地改造創(chuàng)新與發(fā)展，以后一定會(huì)使其在該領(lǐng)域越來(lái)越完善，而技術(shù)也一定會(huì)越來(lái)越成熟。

【參考文獻(xiàn)】

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第二篇：物聯(lián)網(wǎng)論文

淺談應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能校園

摘要：物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)生以來(lái)在很多領(lǐng)域給人創(chuàng)造了更多的便利。為改善教學(xué)水平、提高管理水平，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)引入校園，推動(dòng)了智能校園的建設(shè)。未來(lái)，應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧校園將有大好的發(fā)展前景。本文簡(jiǎn)要概述智能校園與傳統(tǒng)校園對(duì)比、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智慧校園中的部分具體應(yīng)用關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、智能校園、傳統(tǒng)校園 正文

一、物聯(lián)網(wǎng)

1、物聯(lián)網(wǎng)概念

物聯(lián)網(wǎng)最早出現(xiàn)于 1995 年比爾。蓋茨寫的《未來(lái)之路》，在該書中，他已經(jīng)提到物物互聯(lián)。1999 年，美國(guó)麻省理工學(xué)院最先提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念。

物聯(lián)網(wǎng)一開(kāi)始的概念局限于使用射頻識(shí)別（RFID）的技術(shù)設(shè)備和互聯(lián)網(wǎng)相結(jié)合，使物品信息實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別和管理，實(shí)現(xiàn)物品的信息互聯(lián)而形成的網(wǎng)絡(luò)?；ヂ?lián)網(wǎng)將來(lái)自世界各地的計(jì)算機(jī)都連接起來(lái)形成網(wǎng)絡(luò)，讓人與人的信息交互得以實(shí)現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)拓展了互聯(lián)網(wǎng)，通過(guò)運(yùn)用傳感器、RFID 等技術(shù)，將任意時(shí)間、不同地點(diǎn)的物體接入網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)物品的識(shí)別，達(dá)到物與物、人與物之間的聯(lián)通，讓彼此的信息能夠共享。隨著相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)的內(nèi)涵也在不斷擴(kuò)展。

二、智能校園

1、智能校園的概念

智能校園是指通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、虛擬化等新技術(shù)來(lái)改變學(xué)生、教師和校園資源交互的方式，將學(xué)校的教學(xué)、科研、管理與校園資源和應(yīng)用系統(tǒng)進(jìn)行整合，以提高應(yīng)用交互的明確性、靈活性和響應(yīng)速度，從而實(shí)現(xiàn)智能化服務(wù)和管理的校園模式。

智能校園是一個(gè)開(kāi)放的、創(chuàng)新的、協(xié)作的、智能的綜合信息服務(wù)平臺(tái)。教師、學(xué)生和管理者在這個(gè)智能校園里會(huì)全面感知不同的教學(xué)資源，獲得及時(shí)的互動(dòng)、最大的共享、最佳協(xié)作的學(xué)習(xí)、工作和生活環(huán)境，實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息資源的有效的采集、合理的分析、高效的應(yīng)用和便攜的服務(wù)。智能校園的重點(diǎn)在于智能。及教學(xué)的智能，學(xué)生生活中體現(xiàn)出來(lái)的智能，圖書館里所體現(xiàn)出來(lái)的智能等等，他強(qiáng)調(diào)的是教務(wù)部門、教學(xué)機(jī)構(gòu)及科研部門的信息資源的融合能力。其最重要的核心在于整合校園內(nèi)各種資源，尤其高度重視通過(guò)技術(shù)手段加強(qiáng)信息的互通性和協(xié)作能力。

2、智能校園的特點(diǎn)

2.1為廣大師生提供一個(gè)全面的智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)，提供基于角色的個(gè)性化定制服務(wù)； 2.2將基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的信息服務(wù)融入到學(xué)校的各個(gè)應(yīng)用服務(wù)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)互聯(lián)和協(xié)作

2.3通過(guò)智能感知環(huán)境和綜合信息服務(wù)平臺(tái)，為學(xué)校與外部世界提供一個(gè)相互交流和互相感知的接口

3、智能校園與傳統(tǒng)的數(shù)字校園的區(qū)別

3.1數(shù)字校園

數(shù)字校園是校園內(nèi)教學(xué)和管理的信息化，是互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展到一定程度的產(chǎn)物。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字校園被賦予了不同的層次，不同深度的應(yīng)用內(nèi)含。例：

3.1 用戶不再需要用多個(gè)賬號(hào)登錄。數(shù)字校園的用戶只需要使用唯一確定的用戶名和密碼單點(diǎn)登錄即可完成所有網(wǎng)絡(luò)下的學(xué)習(xí)和管理工作，并且能夠使用該校園內(nèi)所有的信息服務(wù)。

3.2 實(shí)現(xiàn)了校園網(wǎng)內(nèi)多不同的應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的共享。數(shù)字校園網(wǎng)內(nèi)使用統(tǒng)一共享的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，解決了不同應(yīng)用系統(tǒng)下數(shù)據(jù)的重復(fù)采集或轉(zhuǎn)移等，共享數(shù)據(jù)的一次輸入可以供整個(gè)校園網(wǎng)內(nèi)的所有相關(guān)

教學(xué)和管理的應(yīng)用系統(tǒng)使用，實(shí)現(xiàn)了不同應(yīng)用系統(tǒng)的集成，減少了無(wú)意義的重復(fù)工作，節(jié)省人力和物力。3.3 不同部門不用再分別進(jìn)行應(yīng)用系統(tǒng)的管理。數(shù)字化校園網(wǎng)只需要一個(gè)部門管理，無(wú)需每個(gè)部門都要設(shè)置一個(gè)管理人員。節(jié)約了人力資源。

智能校園是數(shù)字校園升級(jí)到一定階段的表現(xiàn)。智慧校園的核心內(nèi)容是”智能化“，是通過(guò)全球的物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息交流，是物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的產(chǎn)物，交流對(duì)象更側(cè)重于“物”而非“人”。而物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的延伸，互聯(lián)網(wǎng)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)。由此看來(lái)，智慧校園是建立在數(shù)字校園基礎(chǔ)上的。因此，智慧校園是以網(wǎng)絡(luò)化和數(shù)字化為基礎(chǔ)的，數(shù)字校園所采用的的單點(diǎn)登錄及其所提供的數(shù)字化編碼等都是智慧校園建設(shè) 所必須具備的基礎(chǔ)。

三、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在智能校園中的應(yīng)用： 消費(fèi)管理 ：學(xué)生的消費(fèi)主要是指一日三餐及生活購(gòu)物。每位同學(xué)都有一張含有 RFID 電子標(biāo)簽的校園卡，卡內(nèi)附有個(gè)人信息。學(xué)校食堂等消費(fèi)場(chǎng)地都安裝有RFID 識(shí)讀器，當(dāng)學(xué)生要去食堂吃飯或去超市購(gòu)物時(shí)，只需在識(shí)讀器上刷一下卡，卡內(nèi)信息就被讀取出來(lái)，利用網(wǎng)絡(luò)傳至系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心，通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的查詢來(lái)正確讀取卡內(nèi)余額，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)扣除本次消費(fèi)所該支付的實(shí)際金額，并進(jìn)行電子錢包的實(shí)時(shí)更新。

后勤管理 ：主要包括校園的照明和浴室管理。資源是有限的，而且學(xué)校每天在水電等方面開(kāi)支很大，運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以使這個(gè)問(wèn)題得到有效緩解。比如將某些傳感設(shè)備安裝在教室等場(chǎng)所，應(yīng)用無(wú)線遙感、聲控等技術(shù)，完成自動(dòng)照明，同時(shí)可以根據(jù)教師的環(huán)境來(lái)調(diào)節(jié)燈光強(qiáng)度，當(dāng)感應(yīng)器感應(yīng)到所有人都離開(kāi)教室后會(huì)給系統(tǒng)相應(yīng)的指令將燈關(guān)閉，不僅為學(xué)生提供了一個(gè)更為舒適的學(xué)習(xí)環(huán)境，還能避免浪費(fèi)。還可以在澡堂里的浴室內(nèi)安裝上用水消費(fèi)的傳感設(shè)備，學(xué)生在洗澡時(shí)只需將卡放在讀卡器上，噴頭將自動(dòng)出水并根據(jù)水的流量進(jìn)行計(jì)算，當(dāng)感應(yīng)到人離開(kāi)時(shí)又會(huì)自動(dòng)停止送水和金額扣費(fèi)，從而既達(dá)到節(jié)水的目的也達(dá)到避免誤扣費(fèi)的目的。

安防管理 ：近年來(lái)，各大高校安全事故頻頻發(fā)生，發(fā)生的根本原因與外來(lái)員的隨意進(jìn)出有很大關(guān)系。目前許多高校的校園安全管理機(jī)制不夠完善，比如前段時(shí)間南京某高校女生被外來(lái)人員用用來(lái)捕狗的麻醉弩誤射。這些事件令學(xué)生和家長(zhǎng)感到擔(dān)憂。在校園安全管理中運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以有效解決存在的潛在危險(xiǎn)。在校園安防管理中，利用射頻識(shí)別、無(wú)線傳感等技術(shù)，與視頻監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)合起來(lái)，將傳感器合理部署在學(xué)校某些地區(qū)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)會(huì)匯總處理這些信息，恰當(dāng)進(jìn)行提醒或是自動(dòng)報(bào)警，如果有人擅自強(qiáng)行闖入學(xué)校的警戒區(qū)，系統(tǒng)將通過(guò)布署在該場(chǎng)所的傳感終端，來(lái)判斷闖入者實(shí)際位置，使用調(diào)整后的移動(dòng)攝像頭對(duì)該區(qū)域進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控，并記錄下圖像資料，方便安保人員進(jìn)行處理。通過(guò)應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)感知學(xué)校周邊環(huán)境，實(shí)現(xiàn)校園安全管理。

圖書管理 ：智能圖書館是利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)需人員值守的智能服務(wù)和高效管理。智能校園系統(tǒng)中的圖書管理主要是 RFID 電子標(biāo)簽在圖書館中的應(yīng)用。在圖書管理過(guò)程中，可以考在每一本書中安裝上 RFID 卡，用它來(lái)記錄該書籍所屬的分類、放在哪個(gè)書架、被誰(shuí)借閱等信息，并根據(jù)該信息對(duì)書籍進(jìn)行查詢、定位等操作，方便工作人員進(jìn)行高效率的歸架整理。

考勤管理 ：現(xiàn)在高校中較為普遍存在對(duì)學(xué)生的要求較低，所以有部分學(xué)生對(duì)自己不負(fù)責(zé)，認(rèn)為期末時(shí)好好背背書就不會(huì)掛科而逃避上課，而且學(xué)校屢禁不止。教師對(duì)學(xué)生的課堂考勤也耗費(fèi)了太多的精力，使教學(xué)的時(shí)間縮短了，合理有效的考勤系統(tǒng)既節(jié)約了時(shí)間，又能提高了效率。學(xué)生都需要在課前進(jìn)入教室時(shí)主動(dòng)向安裝在教室內(nèi)的讀卡器刷一下卡，當(dāng)智能設(shè)備接收到本次刷卡記錄后，便會(huì)把數(shù)據(jù)馬上發(fā)送到系統(tǒng)服務(wù)器，該數(shù)據(jù)也會(huì)實(shí)時(shí)更新到后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，那么教師就可以了解到學(xué)生課堂出勤情況，教務(wù)部門也不需要再專門安排人員查各個(gè)班的出勤情況。

改善教學(xué)：改善傳統(tǒng)教學(xué)模式，改變以往老師一人在講臺(tái)上不停地講課的灌輸式教學(xué)，將學(xué)生與老師時(shí)時(shí)緊密聯(lián)系起來(lái)，增加互動(dòng)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教室中安裝攝像頭和錄音設(shè)備，實(shí)時(shí)記錄老師講課的內(nèi)容并上傳到學(xué)校網(wǎng)絡(luò)中的學(xué)生學(xué)習(xí)模塊中，方便學(xué)生課后復(fù)習(xí)與鞏固。結(jié)語(yǔ)：智能校園比傳統(tǒng)校園更好的整合了學(xué)校中的各項(xiàng)有效資源，提高了教師的工作環(huán)境和學(xué)生的學(xué)習(xí)與生活環(huán)境。雖然目前智能校園的發(fā)展還受到諸多條件的限制，但我相信未來(lái)通過(guò)政府、學(xué)校和社會(huì)等多方的共同努力，將會(huì)有更好的發(fā)展前景。

運(yùn)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能校園將是未來(lái)學(xué)校發(fā)展的必要趨勢(shì)，未來(lái)的學(xué)校會(huì)越來(lái)越“智能”。參考文獻(xiàn)：[1]馬建 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概論 [M] 機(jī)械工業(yè)出版社 2016.7 [2]喬蕊，崔春英 物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下智慧校園建設(shè)與發(fā)展問(wèn)題研究 [J] 周口師范學(xué)院學(xué)報(bào) 2015.2 [3]劉志龍 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校智慧校園中的應(yīng)用研究［J］無(wú)線互聯(lián)科技2015.12

第三篇：物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論論文

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

論物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論中的感知層

摘要：物聯(lián)網(wǎng)是現(xiàn)今整個(gè)信息化產(chǎn)業(yè)的新寵和發(fā)展方向，從“智慧地球”到“感知中國(guó)”，“物聯(lián)網(wǎng)”成為全球矚目的關(guān)鍵詞。將物聯(lián)網(wǎng)作為新的科技革命以推進(jìn)社會(huì)變革，使其成為創(chuàng)新型濟(jì)的巨大推動(dòng)力物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長(zhǎng)、涉及多個(gè)產(chǎn)業(yè)群的特點(diǎn)，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)，在其發(fā)展的同時(shí)還帶動(dòng)傳感器、微電子、視頻識(shí)別等一系列產(chǎn)業(yè)的同步發(fā)展，帶來(lái)巨大的產(chǎn)業(yè)集群生產(chǎn)效益。未來(lái)各種通信技術(shù)將從平行、獨(dú)立地發(fā)展最終逐步走向融合。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)、感知層、技術(shù)關(guān)鍵

物聯(lián)網(wǎng)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層，感知層由各種具有感知能力的設(shè)備組成，主要用于感知和采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)。感知層至關(guān)重要，是物物相連的基礎(chǔ)，深入的了解物聯(lián)網(wǎng)感知層的網(wǎng)絡(luò)層部分為建立低成本、高效、靈敏的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)提供一定得一局。因此，這篇論文將針對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的感知層結(jié)構(gòu)以及其相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行探討研究。

一、國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

在當(dāng)前，物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進(jìn)程中，技術(shù)趨勢(shì)呈現(xiàn)出融合化、嵌入化、可信化和智能化的特征。國(guó)內(nèi)新一代寬帶無(wú)線通信、高性能計(jì)算與大規(guī)模并行處理技術(shù)、光子和微電子器件與集成系統(tǒng)技術(shù)、傳感網(wǎng)技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)體系架構(gòu)及其演進(jìn)技術(shù)等研究與開(kāi)發(fā)取得重大進(jìn)展，先后建立了傳感技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室和傳感器產(chǎn)業(yè)基地等一批專業(yè)研究機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)化基地，開(kāi)展了一批具有示范意義的重大應(yīng)用項(xiàng)目。

歐盟委員會(huì)認(rèn)為，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)用將在未來(lái)的5~15年中為解決現(xiàn)代社會(huì)問(wèn)題帶來(lái)巨大的貢獻(xiàn)。RFID技術(shù)被列為歐洲發(fā)展的重點(diǎn)

物聯(lián)網(wǎng)被美國(guó)列為振興經(jīng)濟(jì)的兩大工具之一，被歐盟定位成使歐洲領(lǐng)先全球的基礎(chǔ)戰(zhàn)略。業(yè)界認(rèn)為“物聯(lián)網(wǎng)”是繼計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)后的又一次信息化浪潮。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)正在逐步成為各地戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要領(lǐng)域。在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，我們將深刻的感受到物聯(lián)網(wǎng)給我們的生活帶來(lái)的巨大改變。

二、物聯(lián)網(wǎng)概述

“物聯(lián)網(wǎng)”是我國(guó)對(duì)物物相連的概念，國(guó)際上面還是稱呼其為Interner of Things，簡(jiǎn)稱IoT，也是“傳感網(wǎng)”在國(guó)際上的通稱。通俗的講，物聯(lián)網(wǎng)就是萬(wàn)物都可以上網(wǎng)，物體通過(guò)裝入射頻識(shí)別設(shè)備、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)或其他方式進(jìn)行連接，然

物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

后接入到互聯(lián)網(wǎng)或移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，最終形成智能網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)電腦或手機(jī)實(shí)現(xiàn)對(duì)物體的智能化管理。

物聯(lián)網(wǎng)是一次代表未來(lái)計(jì)算機(jī)和通信發(fā)展水平的技術(shù)改革，而且它的發(fā)展也取決于許多重要領(lǐng)域的動(dòng)態(tài)技術(shù)創(chuàng)新。將人們需要感知的物體連成網(wǎng)，便于感知、監(jiān)控、操作、處理等，使物體更好的為人們所用。

從技術(shù)角度講，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)該具備3個(gè)特征，一是全面感知，二是可靠傳遞，三是智能處理。

植入感應(yīng)器而后有感知，感知后有信息，而后有信息分析處理，反向就可以監(jiān)控狀態(tài)、操作方向、處理問(wèn)題，當(dāng)然中間會(huì)通過(guò)各種方式雙向傳送信息?；緫?yīng)用大體分為三類：信息識(shí)別及位置監(jiān)控、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)類、智能控制類。物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)突出特點(diǎn)就是將跨行業(yè)的物品信息，通過(guò)統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，集中存儲(chǔ)、處理，實(shí)現(xiàn)跨行業(yè)信息資源共享，更廣范圍的協(xié)調(diào)處理，讓世界變得更有“感知力”，更加“智慧”。

三、物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)大致可以分為3個(gè)層次：首先是傳感網(wǎng)絡(luò)。以二維碼、RFID、傳感器 為主，實(shí)現(xiàn)物的識(shí)別；其次是傳輸網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)現(xiàn)有的互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)或者未來(lái)的NGN（下一代網(wǎng)絡(luò)），實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸與計(jì)算；第三是應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)，即輸入/輸出控制終端，可基于現(xiàn)有的手機(jī)、PC等終端進(jìn)行。

物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù)包括射頻識(shí)別、WSN、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、internet與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、行業(yè)應(yīng)用軟件。在這些技術(shù)中，又以底層嵌入式設(shè)備芯片開(kāi)發(fā)最為關(guān)鍵，引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)的上游發(fā)展。

四、物聯(lián)網(wǎng)感知層標(biāo)準(zhǔn)體系架構(gòu)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)體系架構(gòu)分為感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層3個(gè)層次。感知層由各種具有感知能力的設(shè)備組成，主要用于增加傳感器網(wǎng)絡(luò)接入及管理能力。感知和采集物理世界中發(fā)生的物理事件和數(shù)據(jù)；網(wǎng)絡(luò)層包括各種通信網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)形成的承載網(wǎng)絡(luò)，可以將感知層感知和采集的數(shù)據(jù)通過(guò)現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)上傳給應(yīng)用層，完成感知層和應(yīng)用層之間的信息通信。

物聯(lián)網(wǎng)感知層不但包含網(wǎng)絡(luò)、通信、信息處理、傳感器、安全、服務(wù)技術(shù)、標(biāo)識(shí)、定位、同步等傳統(tǒng)技術(shù)，還涉及到協(xié)同處理等新技術(shù)，覆蓋范圍較寬。國(guó)際國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化組織已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行物聯(lián)網(wǎng)感知層的標(biāo)準(zhǔn)架構(gòu)研究，但各自的定義不統(tǒng)一，物聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)論

針對(duì)性也不同。

物聯(lián)網(wǎng)感知層分為兩個(gè)層面：基礎(chǔ)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)和應(yīng)用層面。基礎(chǔ)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)物聯(lián)網(wǎng)感知層的共同特征和技術(shù)需求提煉出來(lái)的，包含技術(shù)術(shù)語(yǔ)、接口、通信與網(wǎng)絡(luò)、協(xié)同信息處理、信息服務(wù)支持、網(wǎng)絡(luò)安全與隱私、一致性和互用性測(cè)試等模塊。應(yīng)用層面中的典型應(yīng)用可以通過(guò)對(duì)基礎(chǔ)平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的剪裁進(jìn)行定制。

五、關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的感知層

在感知層，物聯(lián)網(wǎng)的終端形態(tài)包括普通物聯(lián)網(wǎng)終端、M2M終端、感知接入網(wǎng)關(guān)、感知子網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、終端外設(shè)及卡識(shí)讀物。

普通物聯(lián)網(wǎng)終端是指嵌入遠(yuǎn)距離通信模塊的通信設(shè)備，包含終端中間件和終端應(yīng)用兩部分，終端中間件是終端能力的匯集、封裝和開(kāi)放的部件，終端應(yīng)用是駐留在終端上的應(yīng)用。終端外設(shè)是指?jìng)鞲衅?、控制器、GPS、攝像頭、條碼讀寫器、RFID讀寫器等外部裝置。感知接入網(wǎng)關(guān)是指將感知層子網(wǎng)接入運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)關(guān)設(shè)備，包括網(wǎng)關(guān)中間網(wǎng)和網(wǎng)關(guān)應(yīng)用兩部分。

物聯(lián)網(wǎng)感知層的研究還處于起步階段，需要研究和解決的問(wèn)題很多，感知層標(biāo)準(zhǔn)體系的搭建無(wú)疑是感知層各種技術(shù)研究的前提和基礎(chǔ)，對(duì)感知層功能的有效實(shí)現(xiàn)至關(guān)重要。

六、學(xué)習(xí)體會(huì)及啟發(fā)

以前未涉足物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的大門的時(shí)候，對(duì)這個(gè)領(lǐng)域的東西的了解僅限于這三個(gè)字而已。后來(lái)學(xué)習(xí)了這門課程，慢慢的知道了物聯(lián)網(wǎng)的基本功能在于人與人、人與物、物與物之間在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)都能夠通過(guò)任何的網(wǎng)絡(luò)獲取任何的服務(wù)。簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是將各個(gè)行業(yè)的多種物品通過(guò)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系到一起。

我覺(jué)得這門技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展前景是非常好而且巨大的，因?yàn)闊o(wú)論是哪一種技術(shù)，其最終的終極目標(biāo)也是要融合在一起，像頂端的學(xué)術(shù)研究里數(shù)理化三者是并不分家而融為一體的一樣。而物聯(lián)網(wǎng)恰恰有這樣的能力，將不同的事物及人聯(lián)系到一起，在世界這個(gè)大家庭下是非常重要的技術(shù)。

第四篇：物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)計(jì)論文

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段。顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。下面我們來(lái)看看關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)的論文內(nèi)容吧。

引言

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展迅速，預(yù)計(jì)將成為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)與移動(dòng)通信網(wǎng)之后的世界信息產(chǎn)業(yè)第三次浪潮。社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型是物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的巨大推動(dòng)力，經(jīng)濟(jì)全球化使得所有企業(yè)面臨著激烈競(jìng)爭(zhēng)的局面，企業(yè)需要及時(shí)獲取世界各地對(duì)產(chǎn)品的銷售情況和需求信息，為全球的采購(gòu)、生產(chǎn)制定合理的計(jì)劃，為了提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力，需要推進(jìn)信息化與工業(yè)化的融合。人民生活水平的提高，也需采用包括物聯(lián)網(wǎng)在內(nèi)的新一代信息技術(shù)改造升級(jí)社會(huì)管理和民生服務(wù)行業(yè)，以提高社會(huì)管理、公共服務(wù)和家居生活的質(zhì)量和效率。當(dāng)前，世界各國(guó)的物聯(lián)網(wǎng)基本都處于起步階段：美、日、韓、歐盟等都正投入巨資深入研究探索物聯(lián)網(wǎng)，并啟動(dòng)了以物聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)的“智慧地球”、“U-Japan”、“U-Korea”、“物聯(lián)網(wǎng)行動(dòng)計(jì)劃”等國(guó)家性區(qū)域戰(zhàn)略規(guī)劃。

在中國(guó)，工信部于2012年2月正式發(fā)布了《物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃》，規(guī)劃的發(fā)布為物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了指導(dǎo)思想和發(fā)展目標(biāo)。規(guī)劃指出，“十二五”期間，我國(guó)將攻克一批物聯(lián)網(wǎng)核心關(guān)鍵技術(shù)，在感知、傳輸、處理、應(yīng)用等技術(shù)領(lǐng)域取得500項(xiàng)以上重要研究成果；研究制定200項(xiàng)以上國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)；培育和發(fā)展10個(gè)產(chǎn)業(yè)聚集區(qū)，100家以上骨干企業(yè)，一批“專、精、特、新”的中小企業(yè)，建設(shè)一批覆蓋面廣、支撐力強(qiáng)的公共服務(wù)平臺(tái)，初步形成門類齊全、布局合理、結(jié)構(gòu)優(yōu)化的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)體系。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)正逐漸從實(shí)驗(yàn)室階段走向?qū)嶋H應(yīng)用，目前，物聯(lián)網(wǎng)在工業(yè)制造、國(guó)家電網(wǎng)、機(jī)場(chǎng)安保、現(xiàn)代物流、醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域、數(shù)字農(nóng)林、環(huán)境保護(hù)、智能交通、智能家居、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。而從產(chǎn)業(yè)規(guī)模來(lái)看，據(jù)工信部預(yù)測(cè)，2015年我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)5000億元，2020年將達(dá)到萬(wàn)億元級(jí)，預(yù)計(jì)未來(lái)5年復(fù)合年均增長(zhǎng)率超過(guò)30%。

物聯(lián)網(wǎng)“十二五”規(guī)劃的頒布，中國(guó)將物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提高到了國(guó)家戰(zhàn)略層面，物聯(lián)網(wǎng)作為新一代信息技術(shù)的高度集成和綜合運(yùn)用，具有知識(shí)密集度高、成長(zhǎng)潛力大、帶動(dòng)力強(qiáng)、綜合效益好的特點(diǎn)。巨型產(chǎn)業(yè)的發(fā)展都離不開(kāi)人才的培養(yǎng)，沒(méi)有人才的支撐，這個(gè)行業(yè)就不能興旺繁榮，人才的培養(yǎng)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基石。物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域人才需求的大量增長(zhǎng)，給高校專業(yè)的發(fā)展與改造帶來(lái)了機(jī)遇和挑戰(zhàn)。2011年，在《教育部關(guān)于公布2010高等學(xué)校專業(yè)設(shè)置備案或?qū)徟Y(jié)果的通知》（教高[2010]4號(hào)）中，新增批準(zhǔn)的物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)25所，傳感器技術(shù)專業(yè)2所。兩年來(lái)共獲批準(zhǔn)的專業(yè)64個(gè)，涉及高等院校59所。除了本科院校設(shè)置物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)外，目前，多所高職高專院校設(shè)置了物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)。從無(wú)錫職業(yè)學(xué)院周志德教授對(duì)無(wú)錫物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新示范區(qū)中的30多所企業(yè)的調(diào)研報(bào)告及其中的人才需求分析表（表1）可以看出，高職學(xué)生除了在研發(fā)、設(shè)計(jì)、測(cè)試崗位中，從事測(cè)試與輔助設(shè)計(jì)工作外，可以作為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備維護(hù)、解決方案撰寫、項(xiàng)目實(shí)施管理、售后服務(wù)與維保、項(xiàng)目與產(chǎn)品市場(chǎng)營(yíng)銷等多種工作崗位的中堅(jiān)力量。

一、增設(shè)物聯(lián)網(wǎng)課程的可行性分析

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)既代表新一代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，又立足于傳統(tǒng)的學(xué)科之上，物聯(lián)網(wǎng)融合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、電子技術(shù)、測(cè)控技術(shù)、電氣工程及自動(dòng)化和通信技術(shù)等多個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，其中，物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的主干學(xué)科為計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、通信工程、網(wǎng)絡(luò)工程。物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)架構(gòu)被公認(rèn)有三個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層利用RFID，傳感器，二維碼等及時(shí)地獲取物體的信息；網(wǎng)絡(luò)層則通過(guò)各種電信網(wǎng)絡(luò)與互聯(lián)網(wǎng)的融合，將物體的信息實(shí)時(shí)準(zhǔn)確地傳遞出去；應(yīng)用層是利用云計(jì)算，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與數(shù)據(jù)挖掘等各種智能計(jì)算技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行分析和處理，對(duì)物體實(shí)施智能化的控制。由于新增物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)需要較長(zhǎng)時(shí)間的論證和審批，而基于物聯(lián)網(wǎng)的體系架構(gòu)和目前就業(yè)市場(chǎng)對(duì)物聯(lián)網(wǎng)方向人才的崗位需求，優(yōu)化并調(diào)整現(xiàn)有計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)課程，適當(dāng)?shù)卦黾游锫?lián)網(wǎng)方向的專業(yè)課程，既可以補(bǔ)充學(xué)生在信息技術(shù)前沿領(lǐng)域的技能，又可拓寬畢業(yè)生在物聯(lián)網(wǎng)方向的就業(yè)市場(chǎng)。

目前的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)開(kāi)設(shè)的核心課程主要有：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的配置與管理，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備安裝與調(diào)試，局域網(wǎng)組建與管理，網(wǎng)絡(luò)安全與維護(hù)，網(wǎng)絡(luò)綜合布線與工程實(shí)施，C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)，網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)規(guī)劃與實(shí)施，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫(kù)管理與應(yīng)用等，這些課程已經(jīng)涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)的傳輸層和應(yīng)用層的大部分技術(shù)要點(diǎn)，但是對(duì)于感知層的技術(shù)的學(xué)習(xí)相對(duì)較少。由于目前學(xué)生的學(xué)時(shí)較緊張，建議在高職的第四學(xué)期或第五學(xué)期開(kāi)設(shè)一門物聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)課程，一方面用來(lái)拓寬學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，另一方面作為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)的后續(xù)物聯(lián)網(wǎng)課程設(shè)置研究的試點(diǎn)。

二、物聯(lián)網(wǎng)課程建設(shè)的構(gòu)想

2．1課程定位

根據(jù)調(diào)研，目前物聯(lián)網(wǎng)方向的就業(yè)崗位主要集中在物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)集成，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、研發(fā)和測(cè)試，物聯(lián)網(wǎng)工程項(xiàng)目的實(shí)施、管理以及物理網(wǎng)的應(yīng)用等。各相關(guān)企業(yè)也列舉了從事物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)職位的職責(zé)信息（表2）。在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)增設(shè)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程，該課程是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)專業(yè)根據(jù)專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和所面向的企業(yè)職業(yè)崗位要求而擬開(kāi)設(shè)的一門專業(yè)課程，是基于物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)工作任務(wù)的項(xiàng)目化課程。本課程設(shè)置的主要目的是結(jié)合企業(yè)和勞動(dòng)市場(chǎng)的需求，培養(yǎng)學(xué)生從事物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)、管理與維護(hù)的核心職業(yè)能力，使學(xué)生能夠分析、設(shè)計(jì)、部署中小型企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用服務(wù)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)安全，監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)性能，具備管理物聯(lián)網(wǎng)所需要的技術(shù)基礎(chǔ)和能力基礎(chǔ)。

2．2課程內(nèi)容開(kāi)

發(fā)《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程既是一門物聯(lián)網(wǎng)方向的基礎(chǔ)課程，又是一門涵蓋內(nèi)容廣，技術(shù)綜合性強(qiáng)的課程，它涉及了物聯(lián)網(wǎng)的概念、架構(gòu)、設(shè)計(jì)、組建、維護(hù)、應(yīng)用等各個(gè)領(lǐng)域，采用工學(xué)結(jié)合模式的項(xiàng)目教學(xué)法進(jìn)行設(shè)計(jì)，課程的開(kāi)設(shè)將促進(jìn)高職學(xué)生對(duì)新技術(shù)的理解與學(xué)習(xí)，又將在拓寬學(xué)生的就業(yè)領(lǐng)域等方面起到較好的作用?！段锫?lián)網(wǎng)技術(shù)》課程按照學(xué)習(xí)領(lǐng)域認(rèn)知、項(xiàng)目教學(xué)和綜合實(shí)訓(xùn)的思路共設(shè)計(jì)了6個(gè)項(xiàng)目，18個(gè)任務(wù)，56個(gè)子任務(wù)，涵蓋了物聯(lián)網(wǎng)中的關(guān)鍵技術(shù)，主要包括：物聯(lián)網(wǎng)的概念與應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)與技術(shù)體驗(yàn)，基于無(wú)線射頻識(shí)別RFID的應(yīng)用，無(wú)線傳感網(wǎng)的組建與維護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)總線網(wǎng)絡(luò)的組建與維護(hù)，遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)傳輸與多網(wǎng)絡(luò)融合，小型物聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)與實(shí)施等內(nèi)容。在每個(gè)項(xiàng)目中又提煉出各項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)的重要內(nèi)容來(lái)設(shè)計(jì)成多個(gè)學(xué)習(xí)任務(wù)，例如在無(wú)線傳感網(wǎng)的組建與維護(hù)項(xiàng)目中，包含了：感受短距離通信網(wǎng)和無(wú)線傳感網(wǎng)，基于WiFi技術(shù)的傳感網(wǎng)絡(luò)，基于ZigBee的自組織網(wǎng)絡(luò)，基于藍(lán)牙技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線傳感網(wǎng)應(yīng)用等任務(wù)，基本涵蓋了無(wú)線傳感網(wǎng)的重要知識(shí)點(diǎn)。圖1為本課程的項(xiàng)目及任務(wù)，其中項(xiàng)目6中的四個(gè)任務(wù)為任選其一即可。

2．3教材開(kāi)發(fā)

在對(duì)多家物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)進(jìn)行調(diào)研和對(duì)人才需求的充分分析的基礎(chǔ)上，準(zhǔn)確把握物聯(lián)網(wǎng)人才的培養(yǎng)目標(biāo)、就業(yè)崗位、典型工作任務(wù)及專業(yè)知識(shí)與技能，由學(xué)校和公司共同開(kāi)發(fā)工學(xué)結(jié)合模式的校企合作教材。

2．4師資培養(yǎng)

由于《物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)》課程涵蓋的內(nèi)容較廣，涉及到無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)（WSN）、傳感器的應(yīng)用與檢測(cè)、無(wú)線射頻技術(shù)（RFID）、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用等多種技術(shù)，教師可能難以在較短的時(shí)間內(nèi)深入的把握各項(xiàng)技術(shù)的內(nèi)涵，可以請(qǐng)企業(yè)的專家與學(xué)校的教師共同講述該課程，來(lái)培養(yǎng)教師的在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法上的技能。學(xué)校創(chuàng)造條件支持教師參與企業(yè)培訓(xùn)、項(xiàng)目合作開(kāi)發(fā)，做到教學(xué)信息和市場(chǎng)同步。

2．5實(shí)訓(xùn)室建設(shè)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)實(shí)訓(xùn)室的建設(shè)采用校企合作的模式，根據(jù)教學(xué)項(xiàng)目模塊，采用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)。它既可以為學(xué)生提供綜合實(shí)訓(xùn)，也可以開(kāi)展對(duì)外技術(shù)培訓(xùn)、職業(yè)技能鑒定工作。

三、結(jié)論及展望

本課程方案主要針對(duì)高職院校計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的大專生，通過(guò)該課程建設(shè)可以拓寬學(xué)生對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的認(rèn)識(shí)及相關(guān)技術(shù)的掌握，為學(xué)生從事相關(guān)領(lǐng)域的工作奠定基礎(chǔ)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)課程的開(kāi)設(shè)，學(xué)生將進(jìn)一步掌握信息技術(shù)的前沿知識(shí)，拓寬學(xué)生的就業(yè)市場(chǎng)，也為其它的物聯(lián)網(wǎng)課程的開(kāi)設(shè)及物聯(lián)網(wǎng)專業(yè)的申報(bào)進(jìn)行了探索和實(shí)踐。

第五篇：物聯(lián)網(wǎng)論文

光纖通信技術(shù)前景

王瑾

遼寧工程技術(shù)大學(xué)大學(xué) 電子與信息工程學(xué)院，遼寧省葫蘆島市 郵編：125000

摘要：作為全球新一代信息技術(shù)革命的重要標(biāo)志之一，光纖通信技術(shù)已經(jīng)變?yōu)楫?dāng)今信息社會(huì)中各種多樣且復(fù)雜的信息的主要傳輸媒介，并深刻的、廣泛的改變了信息網(wǎng)架構(gòu)的整體面貌，以現(xiàn)代信息社會(huì)最堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)的身份，向世人展現(xiàn)了其無(wú)限美好的發(fā)展前景。自上世紀(jì)光纖通信技術(shù)在全球問(wèn)世以來(lái)，整個(gè)的信息通訊領(lǐng)域發(fā)生了本質(zhì)的、革命性的變革，光纖通信技術(shù)以光波作為信息傳輸?shù)妮d體，以光纖硬件作為信息傳輸媒介，因?yàn)樾畔鬏旑l帶比較寬，所以它的主要特點(diǎn)是:通信達(dá)到了高速率和大容量，且損耗低、體積小、重量輕，還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優(yōu)點(diǎn)，從而備受通信領(lǐng)域?qū)I(yè)人士青睞，發(fā)展也異常迅猛。此時(shí)因?yàn)橥ㄐ啪嚯x影響，導(dǎo)致利用率的不斷下降，所以為光纖通信取得進(jìn)一步發(fā)展,必須尋找新的途徑,采用新的技術(shù)。本文概述光纖通信技術(shù)原理，然后闡明光纖通信新技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用，最后進(jìn)行對(duì)光纖通信新技術(shù)的趨勢(shì)研究探討。

關(guān)鍵詞：光纖；通信原理；關(guān)鍵技術(shù)；應(yīng)用趨勢(shì)

The prospect of optical fiber communication technology WANG Jin

（Liaoning Technical University，Huludao 125000，china.E-mail：1360895355@qq.com）Abstract: as an important indicator of a new generation of global information technology revolution, the main transmission medium optical fiber communication technology has become today's information society in a variety of diverse and complex information, and profound, extensive changed the whole world information network architecture, with the modern information society communication most solid foundation status, show the bright development prospect to the world.Since the last century since the advent of optical fiber communication technology in the world, the nature of the whole, a revolutionary change in the field of information and communication, optical fiber communication technology uses light wave as the carrier of information transmission, the hardware to optical fiber as transmission media, because the information transmission bandwidth is wide, so it's main features are: communication at high speed and large capacity, low loss, small volume, light weight, and anti electromagnetic interference and is not easy to crosstalk and a series of advantages, so much communication professionals favor, but also extremely rapid development.At this time because the

communication distance influence, falling to the utilization rate of optical fiber communication, so as to achieve further development, we must find a new way, using new technology.In this paper

the principle of optical fiber communication technology, practical application and then clarify the new technology in optical fiber communication, finally discusses the trend of research on new technology of optical fiber communication.Keywords: optical fiber communication principle, key technology, application, trend

1光纖通信技術(shù)

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞健？梢园压饫w通信看成是以光導(dǎo)纖維為傳輸媒介的“有線”光通信。光纖由內(nèi)芯和包層組 成，內(nèi)芯一般為幾十微米或幾微米，比一根頭發(fā)絲還細(xì)；外面層稱為包層，包層的作用就是保護(hù)光纖。實(shí)際上光纖通信系統(tǒng)使用的不是單根的光纖，而是許多光纖聚 集在一起的組成的光纜。由于玻璃材料是制作光纖的主要材料，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路；光波在光纖中傳輸，不會(huì)發(fā)生信息傳播中的信息泄露現(xiàn) 象；光纖很細(xì)，占用的體積小，這就解決了實(shí)施的空間問(wèn)題。2光纖通信技術(shù)的原理

2.1光纖通信是利用半導(dǎo)體激光器或半導(dǎo)體發(fā)光二極管作為光源器件，把電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)并將其耦合進(jìn)石英光纖中進(jìn)行傳輸，在接收端使用半導(dǎo)體 檢測(cè)器件，如雪崩光電二極管或光電二極管等，將光信號(hào)再還原為電信號(hào)的一種通信方式。光纖的結(jié)構(gòu)是由：纖芯、包層、涂敷層和護(hù)套組成。2.2纖芯的作用是傳到光波，包層的作用是將光波封閉在光纖中傳播。為了達(dá)到傳到光波的目的，需要使纖芯材料的折射率大于包層的折射率。為了實(shí) 現(xiàn)纖芯和包層材料的折射率差，必須使纖芯和包層的材料有所不

同。目前實(shí)用的光纖主要是石英系光纖，其主要材料是石英。如果在石英中摻入折射率高于石英的摻 雜劑，則就可以作為纖芯材料。同樣，如果在石英中摻入折射率比石英低的摻雜劑，則就可以作為包層材料，經(jīng)這樣摻雜后，上述的目的就可以達(dá)到了。2.3目前廣泛應(yīng)用的摻雜劑主要是：二氧化鍺、五氧化二磷、三氧化二硼、氟。前兩種用于提高適應(yīng)材料的折射率，后兩種用于降低石英材料的折射 率。實(shí)際應(yīng)用中的光纖，外面加幾層塑料涂層，以保護(hù)光纖，增加光線的強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)涂料以后的光纖成為光纖心線。根據(jù)光纖心線的涂料結(jié)構(gòu)的不同，可以分為緊套 光纖和松套光纖。3光纖通信技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀 3.1波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來(lái)的巨大帶寬資源。根據(jù)每一信道光波的頻率(或波長(zhǎng))不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道，把光波作為信號(hào)的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器(合波器)，將不同規(guī)定波長(zhǎng)的信號(hào)光載波合并起來(lái)送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，再由一波分復(fù)用器(分波 器)將這些不同波長(zhǎng)承載不同信號(hào)的光載波分開(kāi)。由于不同波長(zhǎng)的光載波信號(hào)可以看作互相獨(dú)立(不考慮光纖非線性時(shí))，從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路

光信號(hào)的復(fù)用傳輸。充分利用光纖的低損耗波段,增加光纖的傳輸容量,使一根光纖傳送信息的物理限度增加一倍至數(shù)倍。目前我們只是利用了光纖低損耗譜(1310nm-1550nm)極少一部分,波分復(fù)用可以充分利用單模光纖的巨大帶寬約25THz,傳輸帶寬充足。對(duì)已建光纖系統(tǒng),尤其早期鋪設(shè)的芯數(shù)不多的光纜,只要原系統(tǒng)有功率余量,可進(jìn)一步增容,實(shí)現(xiàn)多個(gè)單向信號(hào)或雙向信號(hào)的傳送而不用對(duì)原系統(tǒng)作大改動(dòng),具有較強(qiáng)的靈活性。由于大量減少了光纖的使用量,大大降低了建設(shè)成本、由于光纖數(shù)量少,當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí),恢復(fù)起來(lái)也迅速方便。3.2光纖接入技術(shù)

光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖 接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬(wàn)戶的關(guān)鍵技術(shù)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個(gè)嶄新的嘗試，它實(shí)現(xiàn)了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對(duì)信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關(guān)鍵的作用，即FTTH(意思是光纖到戶)，作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)完成全光接入的重要任務(wù)，基于光纖寬帶的相關(guān)特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達(dá)位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱 FTTx。FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充 分滿足寬帶接入的需求。目前，國(guó)內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對(duì)大中型企業(yè)用戶來(lái)說(shuō)，是比較理想的接入方式。4光纖通信技術(shù)的廣泛應(yīng)用 4.1在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)通信與郵電公用網(wǎng)相比，有著自身的特點(diǎn)，比如要求高可靠性、業(yè)務(wù)多、大部分業(yè)務(wù)容量小、具有豐富的桿路資源。因此，在電力通信光纖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的過(guò)程中，通常會(huì)針對(duì)電力通信的特點(diǎn)并充分利用電力部門的特征進(jìn)行光纖通信的建設(shè)。4.1.1通過(guò)電力系統(tǒng)所獨(dú)有的線路桿塔資源架設(shè)的電力特種通信光纜稱為電力特種光纜。電力特種光纜分為以下幾類：OPGW、ADSS、OPAC、OPPC、MASS、GWWOP、ADL，電力特種光纜由于其自身結(jié)構(gòu)以及安裝形式比較特殊，所以遭到外力破壞的可能性相對(duì)來(lái)說(shuō)比較小。目前，應(yīng)用最為廣泛的是OPGW和ADSS這兩種光纜。4.1.2 OPGW有以下幾個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)：光纜同時(shí)與地線相復(fù)合，從而節(jié)省了重復(fù)建設(shè)的巨大費(fèi)用；傳輸信號(hào)損耗小，且有著較高的通信質(zhì)量；具有 較好的安全性，不容易被偷盜。其缺點(diǎn)是在應(yīng)用中有雷擊損傷的問(wèn)題。另一種較常應(yīng)用于電力通信中的光纜ADSS光纜由于其材料采用絕緣介質(zhì)，具有重量輕、不 會(huì)對(duì)鐵塔照成較大影響等優(yōu)點(diǎn)，可應(yīng)用于強(qiáng)電場(chǎng)和長(zhǎng)跨距。同時(shí)由于其桿塔添加型的安裝形式，光纜的架設(shè)對(duì)輸電線的運(yùn)作影響較小，所以在其安裝、維護(hù)的過(guò)程中 可以不用停電。

4.1.3 ADSS光纜在實(shí)際使用中最大的問(wèn)題是電腐蝕

根據(jù)其各自的特點(diǎn)，通常在新建線路時(shí)，會(huì)采用OPGW光纜；在老線路加掛光纜時(shí)，會(huì)使用ADSS光纜。而新型特種光纜光纖復(fù)合相線(OPPC)同時(shí)具備電能傳輸功能，國(guó)外已應(yīng)用多年，國(guó)內(nèi)應(yīng)用處于起步階段。與ADSS和OPGW等常用光纜比較，OPPC具有一系列優(yōu)點(diǎn)，包括與相導(dǎo)線復(fù)合，基本不 存在OPGW雷擊斷纜問(wèn)題；不存在ADSS電腐蝕斷纜問(wèn)題；處于高電壓狀態(tài)，具有防盜功能。當(dāng)無(wú)法找到合適的ADSS和OPGW的敷設(shè)空間時(shí)，OPPC是 適當(dāng)?shù)倪x擇。目前，在波長(zhǎng)1260～1680nm范圍內(nèi)，光纖可以傳輸?shù)牟ǘ斡?個(gè)。利用波分復(fù)用(WDM)技術(shù)，每個(gè)波段可同時(shí)傳輸多個(gè)信道。不同類型 的光纖所能傳播的光波波長(zhǎng)范圍也不同。

4.2光纖在艦艇及水下系統(tǒng)中的應(yīng)用光纖通信在艦艇上的應(yīng)用主要基于光纖優(yōu)良的傳輸性能,同時(shí)也由于光纖對(duì)電磁現(xiàn)象的不敏感性,而且能減少重量和尺寸等,艦用光纖通信就是在這一背 景下產(chǎn)生的。當(dāng)前艦船電子技術(shù)深入到各種電器設(shè)備和控制系統(tǒng),艦用雷達(dá)、導(dǎo)航、傳感器和指揮系統(tǒng)的信號(hào)電纜,加上其它電器設(shè)備和電力電纜,帶來(lái)了嚴(yán)重的電 磁干擾、射頻干擾和電磁泄漏等問(wèn)題,使得電磁兼容性的矛盾日益加劇。雖然各種設(shè)備的電磁信號(hào)在嚴(yán)格的控制之下,但干擾依然存在,只能在某種程

度上減少干 擾,而無(wú)法從根本上消除。光纖是一種無(wú)源、不導(dǎo)電的介電波導(dǎo)材料,對(duì)電磁現(xiàn)象不敏感,其自身也不產(chǎn)生輻射,以光纖作為信息傳輸材料,可以免除各種信號(hào)之間 的干擾,傳輸數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確率、靈敏度將大大提高,保密性也大大增強(qiáng)。特別對(duì)于通信監(jiān)視設(shè)備尤為適宜,可使艦船電磁兼容性矛盾大大緩解。艦艇采用光纖通信技術(shù) 可使傳輸?shù)念l帶增寬、信息容量增大、傳輸速率提高,同時(shí)還可以極大地節(jié)約空間和重量,而且可以簡(jiǎn)化安裝。

4.2.1光纖的固有化學(xué)穩(wěn)定性和物理特性,使得它作為傳輸材料絕緣性能好,能承受艦艇及水下的惡劣環(huán)境耐高濕、抗潮濕和鹽份的腐蝕,而且光纖不會(huì)自燃也提高了艦船的安全性。

4.3應(yīng)用于廣播電視行業(yè)

光纖技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，它傳輸速度快、有較強(qiáng)的抗干擾能力，光纖較細(xì)，體積小、占用空間少，頻帶寬、傳輸和鋪設(shè)也非常方便，這些優(yōu)點(diǎn)使得它對(duì)信號(hào)的質(zhì)量不會(huì)產(chǎn)生影響，也容易受到干擾，傳輸速度也非?？?，因此可以在廣播電視網(wǎng)中發(fā)揮作用。光纖已經(jīng)成為廣播電視行業(yè)的主要傳輸信號(hào)的介質(zhì)，廣播電視領(lǐng)域已經(jīng)形成了機(jī)遇光纖網(wǎng)絡(luò)的電視網(wǎng)。光纖可以傳導(dǎo)出高質(zhì)量的音頻、視頻，非常適合在數(shù)字化的節(jié)目制作網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用，因此現(xiàn)在城市中主要就是應(yīng)用光纖進(jìn)行傳輸。另外，廣播電視網(wǎng)絡(luò)是建立在光網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上的，所使用的光纜的傳輸質(zhì)量和傳輸效果都非常好，從而確保信號(hào)能夠可靠地

進(jìn)行傳輸。

5光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

5.1光接入網(wǎng)通信技術(shù)的更進(jìn)一步發(fā)展。過(guò)去幾年間，網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無(wú)論是交換，還是傳輸都已更新了好幾代。不久，網(wǎng)絡(luò)的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)存技術(shù)上的接入網(wǎng)依舊是雙絞線銅線的連接，仍然是原始的、落后的模擬系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)中的光接入技術(shù)的應(yīng)用使其成為了全數(shù)字化的，且高度集成的智能化網(wǎng)

絡(luò)。

光接入網(wǎng)通信技術(shù)所要達(dá)到的主要目標(biāo)有:最大程度的使維護(hù)費(fèi)用得到降低，故障率得到明顯下降;可以用于新設(shè)備的開(kāi)發(fā)和新收入的不斷增加;與本地網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，達(dá)到減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目和擴(kuò)大覆蓋面范圍的目的;通過(guò)光網(wǎng)絡(luò)的建立，為多媒體時(shí)代的到來(lái)做好準(zhǔn)備;另外，可以最大化的利用光纖本身的一

些優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)。

5.2光纖通信技術(shù)中光傳輸與交換技術(shù)的融合一光接入網(wǎng)通信技術(shù)的后延?；谏鲜龉饨尤刖W(wǎng)通訊技術(shù)的成熟發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的核心架構(gòu)己經(jīng)得到了翻天覆地的改變，并正在日新月異的變化發(fā)展著，在交換和傳輸兩方面來(lái)講也都早已進(jìn)行了好幾代的更新。光接入網(wǎng)技術(shù)和光輸與交換技術(shù)的融合技術(shù)，前者較后者在技術(shù)應(yīng)用上有了一些技術(shù)上改進(jìn)，從而也就提高了全網(wǎng)的往前的進(jìn)一步有效發(fā)展，但此項(xiàng)技術(shù)相對(duì)來(lái)講仍不成熟。5.3新一代的光纖在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)意義上的G.652單模光纖已經(jīng)在長(zhǎng)距離且超高速的傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中表現(xiàn)出了力不從心的缺點(diǎn)，新一代光纖的研發(fā)己成為當(dāng)今務(wù)實(shí)之需，它也構(gòu)成了新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的一個(gè)重要組成部分。在目前普遍需求的干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的背景下，基于不同的發(fā)展需要，己經(jīng)發(fā)展出了兩種新一代光纖一非零色散光纖和全波光纖。過(guò)去幾年間，網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無(wú)論是交換，還是傳輸都已更新了好幾代。不久，網(wǎng)絡(luò)的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò)。

5.4向超高速系統(tǒng)的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)容量的需求和傳輸速率的提高一直是一對(duì)主要矛盾。傳統(tǒng)光纖通信的發(fā)展始終按照電的時(shí)分復(fù)用(TDM)方式進(jìn)行，每當(dāng)傳輸速率提高4倍，傳輸 每比特的成本大約下降30％～40％：目前商用系統(tǒng)已從45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年時(shí)間里增加了2000倍，比同期微電子技術(shù)的集成 度增加速度還快得多。

5.5向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)。采用電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用了不到1％，99％的資源尚待發(fā)掘。6結(jié)語(yǔ)

光纖通信是利用光波在光導(dǎo)纖維中傳輸信息的通信方式，是現(xiàn)代通信網(wǎng)的主要傳輸手段，技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺(tái),在未來(lái)信息社會(huì)中將起到重要作用。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看,光纖通信也將成為未來(lái)通信發(fā)展的主流。光纖通信技術(shù)現(xiàn)已作為一種重要的現(xiàn)代信息傳輸技術(shù)之一，在現(xiàn)在的信息社會(huì)背景下得到了普遍意義上的應(yīng)

用，在全球通信領(lǐng)域及相關(guān)行業(yè)在全球處于非常低迷的狀態(tài)時(shí)，光纖通信技術(shù)仍得到了一些發(fā)展。依照我國(guó)現(xiàn)行的通信技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展模式，光纖通信技術(shù)的應(yīng)用必會(huì)代替一切其他的信息傳送方式，而成為未來(lái)通信領(lǐng)域發(fā)展的主流技術(shù)，帶領(lǐng)人類進(jìn)入全光時(shí)代!參考文獻(xiàn)：

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