- Hogyan működik a száloptikai kommunikáció?
- Miért használják a rostot?
- Miért fény és nem villany?
- A száloptikai kommunikáció jellemzői
- Optikai szálak alkalmazásai
- Opotikai szál hatása az IoT-re (a tárgyak internete)
Az optikai szálas kommunikáció az a kommunikációs módszer, amelyben a jelet fény formájában továbbítják, és optikai szálként használják azt a fényjelet egyik helyről a másikra továbbító közegként. Az optikai szálban továbbított jel az elektromos jelből fénnyé alakul, a vevő végén pedig a fényből érkező elektromos jellé alakul. Az elküldött adatok lehetnek audio, video vagy telemetriai adatok, amelyeket nagy távolságokra vagy a helyi hálózatokon keresztül kell elküldeni. Az optikai szálas kommunikáció, amelynek jó eredményei vannak a nagy távolságú adatátvitelben, különböző kommunikációs célokra használták fel.
Hogyan működik a száloptikai kommunikáció?
Az optikai szálas kommunikációs folyamat fény formájában továbbít egy jelet, amelyet először elektromos jelek fényévé alakítanak és továbbítanak, majd fordítva történik a vevő oldalon.
Ez a folyamat az alábbi ábra segítségével magyarázható:
Adó oldala:
Az adó oldalon először, ha az adat analóg, akkor azt egy kódolónak vagy átalakító áramkörnek küldi, amely az analóg jelet 0,1,0,1,1 digitális impulzussá alakítja át (attól függően, hogy az adat milyen), és egy fényforrás adó áramköre. És ha a bemenet digitális, akkor közvetlenül a fényforrás-adó áramkörön keresztül továbbítja, amely a jelet fényhullámok formájában alakítja át.
Optikai szálas kábel:
Az adó áramkörből az optikai kábelre érkező fényhullámok a forrás helyéről a rendeltetési helyre továbbításra kerülnek, és a vevő blokkon fogadják őket.
Vevőoldal:
Most a vevő oldalán a fotocella, más néven fényérzékelő, befogadja a fényhullámokat az optikai kábelből, az erősítő segítségével felerősíti és a megfelelő digitális jellé alakítja. Ha a kimeneti forrás digitális, akkor a jel nem változik tovább, és ha a kimeneti forrásnak analóg jelre van szüksége, akkor a digitális impulzusokat a dekóder áramkör segítségével visszaalakítják analóg jellé.
Az elektromos jel egyik pontból a másikba történő továbbításának teljes folyamata fényvé alakításával és száloptikai kábel átviteli forrásként történő felhasználásával optikai szálas kommunikáció néven ismert.
Miért használják a rostot?
A szálas vezetékek átváltották a rézhuzalt átviteli kábelként, mivel annak több előnye van, mint az elektromos kábeleknek.
- Nagy átviteli kapacitás : Egy szilícium-dioxid-szál több százezer telefoncsatornát képes továbbítani, az elméleti kapacitás csak kis részét felhasználva.
- Kis veszteségek : A modern egymódusú szilícium-dioxid-szálakhoz hozzávetőlegesen 0,2 dB / km jel veszik el, így sok tíz kilométer áthidalható a jelek erősítése nélkül.
- Könnyű erősítés : Nagyszámú csatorna újraminősíthető egyetlen szálas erősítőben, ha nagyon nagy átviteli távolságokra van szükség.
- Alacsony költség : Az elérhető hatalmas átviteli sebesség miatt a szállított bitenkénti költség rendkívül alacsony lehet.
- LightWeight: Az elektromos kábelekhez képest az optikai kábelek nagyon könnyűek.
- Nincs interferencia: A száloptikás kábelek mentesek az elektromos kábelekkel kapcsolatos problémáktól, például földi hurkoktól vagy elektromágneses interferenciától (EMI).
Az okok egyértelműen megmagyarázzák, hogy az optikai kábelek sokkal jobbak, mint a koaxiális rézkábelek, ezért előnyösebbek a száloptikás kábelek az egyezményes átviteli közegekkel szemben.
Miért fény és nem villany?
Fényt vagy lézerfényt (pontosabban) az optikai szál kommunikációjára használnak, mivel a lézerfény egyetlen hullámhosszú fényforrás. Míg a többi fényjelnek, mint például a napfénynek vagy az izzófénynek, sok hullámhosszúságú fény van, és ennek eredményeként, ha kommunikációra használják, akkor egy nagyon kevésbé erős fénysugarat hoznak létre, másrészt, az egyetlen sugárral rendelkező lézer egy erősebb sugár kimenetként.
Tehát, kevesebb diszperzió, több jel továbbítása és kevesebb időigény teszi a fényt jó kommunikációs forrássá.
A száloptikai kommunikáció jellemzői
Az optikai szálas kommunikációban a fényt jelként használják, amely az optikai szálas kábel belsejében továbbítódik. Ennek a kommunikációs módnak olyan jellemzői vannak, amelyeket fontos megvitatni, és ez jó kommunikációs módsá teszi.
- Sávszélesség - Az egyetlen lézerfény-diszperzió azt jelenti, hogy másodpercenként jó mennyiségű jel továbbítható (az információ bitekben továbbítva), ami nagy sávszélességet eredményez nagy távolságokra.
- Kisebb átmérő - Az optikai kábel átmérője körülbelül 300 mikrométer átmérőjű.
- Könnyű - Az optikai kábel könnyű súlyú, mint a rézkábel.
- Távolsági jelátvitel - Mivel a lézerfény nem oszlik el, könnyen átvihető nagy távolságokon.
- Alacsony csillapítás - A szál üvegből készül és lézer halad keresztül rajta, az átvitt jelnek csak 0,2 dB / km vesztesége van.
- Átviteli biztonság - Az optikai titkosítás és az elektromágneses jel hiánya nem teszi biztonságossá az adatokat az optikai szálon.
Optikai szálak alkalmazásai
Az optikai szálas kommunikációt elsősorban a távközlési iparban használják, amely az optikai szálat a következőkre használja:
- Telefonjelek továbbítása.
- Internetes kommunikáció.
- Kábeltelevíziós jelátvitel.
Ráadásul manapság az optikai szálat otthonokban, iparágakban, irodákban mindenütt használják távolsági és kis távolságú kommunikációra.
Opotikai szál hatása az IoT-re (a tárgyak internete)
A száloptikás kommunikáció nagy hatással lesz az IOT-ra, és ezek a felsorolt dolgok elmagyarázzák Önnek, hogy az IOT-hoz miként lenne szükség száloptikára.
- Gyors átviteli adathordozó - A jövőben az IOT lesz, és minden eszközünk és dolgunk csatlakozik az internethez, amelyhez jó kommunikáció és nagy sebesség szükséges. Az egyetlen átviteli közeg, amely támogatja ezt a követelményt, az optikai szál. A jövőben az IOT-nak és az IOT-nak optikai szálra van szüksége a legjobb kommunikáció érdekében, amely elősegítheti a vezeték nélküli adatátviteli sebesség elérését akár 100 Gbps sebességig, a kommunikációt és a nagy méretű adatátvitelt másodpercek alatt.
- Adatbiztonság - Az IoT biztonsága a legfőbb gond, ha nagy mennyiségű adat átadására gondolunk egymással összekapcsolt eszközök milliárdjai között. Az adatok feltörése a kommunikációs adathordozókról csak akkor lehetséges, ha optikai szálról van szó. Az optikai szálakat nagyon nehéz feltörni, és feltörés nélkül feltörni őket szinte lehetetlen. Tehát ismét egy optikai szál segíthet az adatok biztonságában és nagyon nagy sebességgel történő továbbításában.
- Nincs interferencia miatti adatvesztés - Az optikai szálas kábelek bárhová felszerelhetők (akár víz alatt vagy magas hőmérsékletű területeken), és nincsenek elektromágneses interferenciájuk, ami nem okoz adatvesztést az interferencia miatt.