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光传感与光互连技术:连接万物互联的生命线

文字:[大][中][小] 2015-11-30    浏览次数:591    
  人们对网络的依赖程度越来越高,“互联网+”的出现是大势所趋。近日,主题为“创新改变世界”的2015中国“互联网+”创新大会·河北峰会召开,与会各界专家针对“互联网+”创新创业、“互联网+”高端制造、“互联网+”教育、“互联网+”智慧医疗等问题进行了广泛而深入的讨论。   其中,上海交通大学讲席教授、区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室主任、“千人计划”国家特聘专家何祖源所作题为“支撑“互联网+”的光传感与光互连”的主题报告引发广泛关注。
  何祖源认为“互联网+”一定要与实体经济相融合,与物理的真实空间相连接,为此需要一系列的技术支撑,其中光传感和光互连是两项基本的支撑技术,只有协同发展才能全面实现“互联网+”的创新战略。
  光传感:实现万物互联的神经网
  “万物互联的物联网给‘互联网+’展开了广泛想象空间,物联网的快速发展,也需要产业链的各个环节共同努力,建设共赢的生态系统。”何祖源告诉记者,互联网要落地,要能和实体经济加起来,就必须把互联网这个信息空间和物理的真实空间结合起来,中间最重要的接口就是各种各样的传感器和传感网。
  而物联网在产业和基础设施方面的发展则依赖于光纤传感网的广泛应用。
  据介绍,这种在20世纪70年代伴随光纤通信技术的发展而迅速发展起来的技术,是以光波为载体,光纤为媒质,感知和传输外界被测量信号的新型传感技术,对于在产业界和基础设施中的大规模应用来说,起着举足轻重的作用。
  为了更清晰地阐明光纤传感技术的应用价值,何祖源以管线管网的安全监测为例,作了比较形象的解释。他说:“各种各样的管线管网就是城市的生命线,比如电力管网、油气管网、通信管网、公铁路网等等。这些看似司空见惯的管网,在为大众生活提供便利的同时,也存在一定的风险,因为它们非常复杂,也非常脆弱,容易受到灾害的影响,而且一旦发生问题它们本身也可能引发灾害。”
  如果在这样一些管线管网当中,运用光纤传感网,则可以实现对异常事件的定位和告警,可以精确地监测事故发生的时间和地点。
  “这是因为光纤传感网具有体积小、稳定性好、可植入材料中、高灵敏度、大带宽、抗电磁干扰、耐环境等特点,特别是它具有易于实现大规模、密集、多点分布式测量的显著优势。”何祖源介绍,这种技术可应用于各种管线管网的防护和周界安防警戒等。
  让互联网更加普遍深刻地影响到生活
  “光纤传感器的应用范围很广,几乎涉及国民经济和国防上所有重要领域和人们的日常生活,尤其可以安全有效地在恶劣环境中使用,解决了很多行业多年来一直存在的技术难题。”何祖源告诉记者,目前人们在各个领域对光纤传感器进行了深入研究,使光纤传感技术获得了飞速发展,并已经在各行各业取得了广泛的应用,例如油气工业、电力工业、土木建筑、航空航天、高速铁路、安全防范等。
  记者了解到,何祖源和其团队已经开发出一款分布式光纤振动传感器产品,它的监测长度是50公里,分辨率是10米,具有对各种事件分类识别的功能,在主要的性能指标方面都处于国内领先地位。
  针对“互联网+”光纤传感网的应用,何祖源分析说,该应用将来会形成一个包括用户层、传感层、传输层和数据服务层的框架。比如桥梁、隧道、管线等用户的状态信息,首先可以通过一个一个的局域传感网被获取到,然后通过传输网络,传送到云端数据中心,接下来经过一系列不同专业的数据分析服务,把分析结果反馈给用户。
  在这样一个互联网和传感技术的融合当中,物联网、云计算、大数据等等概念或者技术统统得到了体现。如果能够把这些技术进行充分的应用和开发,光纤传感网可以成为智慧城市、智慧中国、乃至智慧地球的光纤神经网,让互联网更加普遍而深刻地影响到人们的生活。
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