Со брзиот развој на комуникациските технологии за оптички влакна и оптички влакна, се појави технологија за сензори за оптички влакна. Од своето раѓање, сензорите за оптички влакна се брзо развиени поради нивната мала големина, мала тежина, висока чувствителност, брз одговор, способност за силни анти-електромагнетни пречки и леснотија на користење, и се широко користени во хемиската медицина, индустријата за материјали, зачувувањето на водата. и електрична енергија, бродови, рудници за јаглен и градежништво во различни области. Особено денес, со брзиот развој на Интернет на нештата, статусот на технологијата за сензори за оптички влакна не може да се игнорира.
1 Основен принцип и развојен статус на сензорите за оптички влакна
1.1 Основни принципи и класификација на сензори со оптички влакна
Технологијата за сензори за оптички влакна е нов тип на технологија за сензори развиена во 1970-тите. Кога светлината се шири низ оптичко влакно, таа се рефлектира од светлината под влијание на надворешната температура, притисок, поместување, магнетно поле, електрично поле и ротација. , ефектите на рефракција и апсорпција, оптички доплер ефект, акусто-оптички, електро-оптички, магнето-оптички и еластични ефекти итн., може директно или индиректно да ја променат амплитудата, фазата, состојбата на поларизација и брановата должина на светлосниот бран, а со тоа и влакното Како чувствителна компонента за откривање на различни физички количини.
Сензорот за оптички влакна главно се состои од извор на светлина, преносно влакно, фотодетектор и дел за обработка на сигналот. Основниот принцип е дека светлината од изворот на светлина се испраќа до сензорната глава (модулатор) преку оптичкото влакно, така што параметрите што треба да се измерат комуницираат со светлината што влегува во областа на модулацијата, што резултира со оптички својства на светлината ( како што се интензитетот, брановата должина, фреквенцијата на светлината, фазата, состојбата на поларизација итн. се менуваат за да станат модулирана сигнална светлина, која потоа се испраќа до фотодетекторот преку оптичкото влакно за да го претвори оптичкиот сигнал во електричен сигнал, и конечно сигналот се обработува за да се врати измерената физичка количина.Постојат многу видови сензори за оптички влакна и тие генерално можат да се класифицираат на функционални (тип на сензори) и сензори од нефункционален тип (тип што пренесува светлина).
Функционалниот сензор се карактеризира со способноста на оптичкото влакно да биде чувствително на надворешните информации и способноста за откривање. Кога оптичкото влакно се користи како чувствителна компонента, кога се мери во оптичкото влакно, карактеристиките на интензитетот, фазата, фреквенцијата или состојбата на поларизација на светлината ќе се променат. Функцијата на модулација е реализирана. Потоа, сигналот што треба да се мери се добива со демодулирање на модулираниот сигнал. Во овој вид на сензор, оптичкото влакно не само што ја игра улогата на пренос на светлина, туку ја игра и улогата на "чувство".
Нефункционалните сензори користат други чувствителни компоненти за да ги почувствуваат измерените промени. Оптичкото влакно делува само како преносен медиум за информации, односно оптичкото влакно служи само како светлосен водич [3]. Во споредба со традиционалните електрични сензори, сензорите со оптички влакна имаат силна способност за анти-електромагнетни пречки, добра електрична изолација и висока чувствителност, така што тие се широко користени во различни области како што се животната средина, мостовите, браните, нафтените полиња, клиничкото медицинско тестирање и безбедноста на храната. Тестирање и други полиња.
1.2 Развојен статус на сензори за оптички влакна
Од раѓањето на сензорот за влакно, неговата супериорност и широка примена се внимателно следени и високо ценети од сите земји во светот, а активно се истражува и развива. Во моментов, сензорите за оптички влакна се измерени за повеќе од 70 физички количини како што се поместување, притисок, температура, брзина, вибрации, ниво на течност и агол. Некои земји како што се Соединетите Американски Држави, Велика Британија, Германија и Јапонија се фокусираа на шест аспекти на системи со сензори со оптички влакна, модерни системи за контрола на дигитални влакна, жиро со оптички влакна, мониторинг на нуклеарно зрачење, следење на мотори на авиони и цивилни програми и постигнаа одредени достигнувања.
Истражувачката работа на сензорите со оптички влакна во Кина започна во 1983 година. Истражувањето на сензорите за оптички влакна од страна на некои универзитети, истражувачки институти и компании доведе до брз развој на технологијата за сензори за оптички влакна. На 7 мај 2010 година, Peopleâs Daily објави дека „континуираната дистрибуирана технологија за сензори за оптички влакна базирана на ефектот Брилуин“ измислена од Џанг Ксупинг, професор на Факултетот за инженерство и менаџмент на Универзитетот Нанџинг, ја поминала експертската проценка организирана од страна на Министерството за образование. Експертската група за проценка едногласно верува дека оваа технологија има силна иновација, поседува голем број независни права на интелектуална сопственост и го достигнала домашното водечко ниво и меѓународното напредно ниво во технологијата и има добра перспектива за примена. Суштината на оваа технологија е употребата на концептот на Интернет на нештата, кој ја пополнува празнината во Интернет на нештата во Кина.
2 Основните принципи на Интернет на нештата
Концептот на Интернет на нештата беше предложен во 1999 година, а неговото англиско име е „Интернет на нештата“, што е „мрежа на поврзани нешта“. Интернетот на нештата се заснова на Интернет и користи информатичка технологија како што се RFID (идентификување на радио фреквенција) технологија, инфрацрвени сензори, системи за глобално позиционирање и ласерски скенери за поврзување на предмети на Интернет за да се реализира размена на информации и комуникација. Мрежа која лоцира, интелигентно идентификува, следи, следи и управува. Техничката архитектура на Интернет на нештата се состои од три нивоа: слој на перцепција, мрежен слој и слој на апликација.
