中国光纤通信发展历程及未来应用分析探讨

　　光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维(光纤)传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路，速率为45Mb/s，采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米的红外光。在上世纪70年代末，大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。

　　按理论计算：就光纤通信常用波长1.3微米和1.55微米波长窗口的容量至少有25000GHz。自然会想到采用多波长的波分复用技术WDM(WavelengthDivisionMultiplex)。1996年WDM技术取得突破，贝尔实验室发展了WDM技术，美国MCI公司在1997年开通了商用的WDM线路。光纤通信系统的速率从单波长的2.5Gb/s和10Gb/s爆炸性地发展到多波长的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)传输。当今实验室光系统速率已达10Tb/s，几乎是用之不尽的，所以它的前景辉煌。

　　中国光纤通信发展史

　　1973年，世界光纤通信尚未实用。邮电部武汉邮电科学研究院(当时是武汉邮电学院)就开始研究光纤通信。由于武汉邮电科学研究院采用了石英光纤、半导体激光器和编码制式通信机正确的技术路线，使我国在发展光纤通信技术上少走了不少弯路，从而使我国光纤通信在高新技术中与发达国家有较小的差距。

　　我国研究开发光纤通信正处于十年动乱时期，处于封闭状态。国外技术基本无法借鉴，纯属自己摸索，一切都要自己搞，包括光纤、光电子器件和光纤通信系统。就研制光纤来说，原料提纯、熔炼车床、拉丝机，还包括光纤的测试仪表和接续工具也全都要自己开发，困难极大。武汉邮电科学研究院，考虑到保证光纤通信最终能为经济建设所用，开展了全面研究，除研制光纤外，还开展光电子器件和光纤通信系统的研制，使我国至今具有了完整的光纤通信产业。

　　1978年改革开放后，光纤通信的研发工作大大加快。上海、北京、武汉和桂林都研制出光纤通信试验系统。1982年邮电部重点科研工程“八二工程”在武汉开通。该工程被称为实用化工程，要求一切是商用产品而不是试验品，要符合国际CCITT标准，要由设计院设计、工人施工，而不是科技人员施工。从此中国的光纤通信进入实用阶段。

　　在20世纪80年代中期，数字光纤通信的速率已达到144Mb/s，可传送1980路电话，超过同轴电缆载波。于是，光纤通信作为主流被大量采用，在传输干线上全面取代电缆。经过国家“六五”、“七五”、“八五”和“九五”计划，中国已建成“八纵八横”干线网，连通全国各省区市。现在，中国已敷设光缆总长约250万公里。光纤通信已成为中国通信的主要手段。在国家科技部、计委、经委的安排下，1999年中国生产的8×2.5Gb/sWDM系统首次在青岛至大连开通，随之沈阳至大连的32×2.5Gb/sWDM光纤通信系统开通。2005年3.2Tbps超大容量的光纤通信系统在上海至杭州开通，是至今世界容量最大的实用线路。

　　中国已建立了一定规模的光纤通信产业。中国生产的光纤光缆、半导体光电子器件和光纤通信系统能供国内建设，并有少量出口。

　　有人认为，我国光纤通信主要干线已经建成，光纤通信容量达到Tbps，几乎用不完，再则2000年的IT泡沫，使光纤的价格低到每公里100元，几乎无利可图。因此不要发展光纤通信技术了。

　　实际上，特别是中国，省内农村有许多空白需要建设;3G移动通信网的建设也需要光纤网来支持;随着宽带业务的发展、网络需要扩容等，光纤通信仍有巨大的市场。现在每年光纤通信设备和光缆的销售量是上升的。

　　光纤通信今后如何发展

　　FTTH(光纤到家庭)是光纤通信进一步发展的方向，它被公认为理想的宽带接入网。目前，所谓宽带业务，大多是500kbps的影视节目。运营商为了充分利用铜线资源，采用ADSL技术就可提供，这使FTTH成为接入网主流的时间有所推迟。不久的将来，在HDTV普及的情况下，ADSL不能满足要求，而先进的ADSL2+也许可满足1chHDTV/户。如果4chHDTV/户采用FTTH比较合理。在双向业务广泛应用的情况下，上下行不对称的ADSL难以对应。目前，发达国家FTTH建设普遍开展，日本、韩国和美国比较发达，采用各种无源光网PON和以太网技术。中国的运营商和房地产开发商已对FTTH进行了试点。近来出现了所谓的网络电视(IPTV)，电信运营商提出IPTV的初衷是考虑到有计算机的人少而有电视机的人多。提出的IPTV是采用专用的机顶盒连接电视机可直接浏览电信网的内容，而不要计算机。IPTV具有常规电视并兼有点播和时移电视的功能，可能会取代常规电视。由于IPTV的发展，影响光纤接入网和FTTH的构建。另外，也产生电信运营商和广播运营商的利益冲突。尽管有限制发牌照政策以保护广播运营商，但大势所趋，不可阻挡。实际上，许多广播运营商也开始改造其广播网为数字双向，也具备了发展IPTV的功能。广播运营商和电信运营商的界限开始有些模糊。

　　IPTV在国外开始高速发展。在国内，上海、河南等地也开始发展。

　　有人考虑到IPTV的发展，会使现有的城域网和接入网不胜负担，所以提出所谓的P2P(peer-对等)方法。P2P最初的概念是：所有用户都是信息接收者，又是信息发送者。即某用户把收到的节目用流媒体方法向其他用户转发出去(通常是让用户下载一个软件使其具备P2P功能)。这样便可减免都由中心向用户播发，以节省网络带宽。事实上，没有中心是不行的，网上至少要有1个中心服务器来管理。

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　　8月27日，“车联网产业技术创新联盟”(以下简称“联盟”)成立大会在北京举行。该联盟由中国汽车工程学会牵头，29家成员单位参与，包括汽车企业、电信运营商、科研院所以及软硬件厂商，其中汽车企业有16家。当前，车联网方面的产业联盟已经有很多，但该联盟是目前惟一一家以汽车企业为主的联盟。

　　在联盟第一届理事会和专家委员会上，中国汽车工程学会理事长付于武被推举为联盟理事长，中国汽车工程学会副秘书长葛松林为联盟秘书长，清华大学汽车系主任李克强为联盟专家委员会主任。秘书处设在中国汽车工程学会。

　　发展潜力巨大应运而生

　　从2010年开始，中国汽车工程学会就根据车联网产业发展的趋势和市场需求开始筹备车联网产业技术联盟。　　付于武表示：“车联网产品是跨八大领域、多学科技术融合的产物，是工业化和信息化两化融合的技术，带动了跨领域的联动发展，成为当前技术发展的必然趋势，在推动跨界协同创新的过程中必然给中国汽车工业带来严峻的挑战，也带来巨大的发展机会。”

　　作为全球最大的汽车消费市场，我国车联网产业有着巨大的潜力和发展空间，车联网服务日益成为各主流汽车厂争夺的利器。车联网方面的技术发展突飞猛进、日新月异，很多世界著名的汽车企业在车联网技术和产品方面表现出明显的领先态势。

　　目前，国内很多整车企业积极投入研发车联网，把车联网作为企业的发展方向。近两年来，越来越多的自主品牌企业加大了在车载信息服务上的研发力度和战略部署，积极参与和推动车联网的发展。到目前为止，我国已经有100万辆新车装配了前端的通信终端，预测未来5年内，快速发展的国内车联网前装市场将超过1000万。

　　因此，为保持与先进车联网技术的同步发展，同时为国内外市场提供具有自主知识产权的车联网产品和技术服务，建立车联网产业技术联盟具有其必要性。正如科技部创新办汤富强所言：“车联网联盟对推动技术创新和发展组织创新具有重大意义，这是车联网发展过程中非常重大的、里程碑式的事件。”

　　概念明确　研究内容涉及面广

　　鉴于目前行业对车联网的定义和内涵均有不同的看法，联盟各参与单位充分讨论后将“车联网”具体定义为：以车内网、车际网和车载移动互联网为基础，按照约定的通信协议和数据交互标准，在车-X(X：车、路、行人及互联网等)之间，进行无线通讯和信息交换的大系统，是实现智能交通管理、智能动态信息服务和车辆智能化控制的一体化网络。它是物联网技术在交通系统领域的典型应用。

　　联盟基于车辆信息化的应用是车联网的本质，安全、节能、环保、舒适、智能、高效(省时)是车联网主要目的的原则，参与单位以整车厂为主，除此之外还包括清华大学、长安大学、吉林大学和合肥工业大学四所大学，中国联通、中国电信等通信单位以及与车联网相关的软硬件厂商。　　 李克强表示，联盟将在国家有关部门和行业的指导下开展车联网的研究工作，研究内容包括：通过推动国家政策的制定，促进车联网与物联网、北斗系统、云计算等其他产业的有机结合，推进国家产业结构升级;　打破汽车行业、通讯行业、交通行业之间的行业壁垒，在车联网信息共享、通信数据标准制定、多模式通信协议开发等方面形成合力，促进车联网关键技术突破;　牵头制定车联网技术标准体系，包括通信技术标准、接口技术标准、数据标准等，规范车联网技术标准的发展;　牵头制定车联网行业规范体系，包括技术、资金、体系认证规范，主导车联网行业的良性发展。

　　发展战略清晰促车联网有序发展

　　与会专家认为，真正的车联网在实际应用中有不同的领域，汽车、交通、金融保险是三个领域的着力点，而支撑这三个领域需要四大共性关键技术：体系架构、通信与网络技术、智能终端及应用技术及车联网的平台。为此，联盟经过前期多次讨论，最终制定了“三纵四横”的关键技术创新体系，在该体系下开展相关关键技术创新、形成自主知识产权。

　　李克强表示，联盟将进行导入期、成长期和成熟期的三步走发展战略。导入期通过企业，抓住主机厂，实现核心技术突破;　成长期通过协同争取得到国家大力支持，最终联盟的成熟还需要市场的激励。目标方面也根据发展战略分为短期、中期和长期目标，针对我国的特色、针对现有的基础，利用已掌握的和能够集成的资源来完成各个时间段的目标和任务。

　　中国科技政策研究会副理事长李新男对联盟寄予厚望，他说：“联盟成立了就要加深对联盟这种组织形式的理解，明确产出目标、责任分工和利益分配。主要加强两方面工作，一是进一步加强联盟的组织建设、方向和协调资源、解决大家之间的冲突，并在在实践过程中不断补充完善协议中的规定;　二是加强产业技术创新链的建设，既要抓核心关键技术攻关，又要抓各项核心技术相互关联间的技术，才能真正达到车联网作为产业技术推进的目的。”

　“智慧城市”是建立在新一代信息技术支撑下的城市形态，通过信息和通信技术的应用，提升城市的管理水平，提高市民的生活质量，令城市运行和市民生活更加智能。“智慧城市”的建设核心有两点：一是所需信息的获取和传递，二是所得信息的处理与应用。如果说信息的获取和传递造就了“数字城市”，那么通过信息的分析处理与应用从而获得支撑和保障城市智慧化运营的决策信息，则是从“数字城市”到“智慧城市”质变的关键所在。

　　“智慧城市”的信息处理与应用需要具备快速从海量数据中获取决策信息的能力。现代化都市中无所不在的移动设备、RFID、无线传感器以及互联网应用每时每刻都在产生纷繁复杂的巨量数据。以视频监控为例，一个大型城市目前用于视频监控的摄像头约50万个，一个摄像头一个小时的数据量就是几G，每天视频采集数据量在3PB左右。“智慧城市”的“智慧”主要出自对上述巨量信息的分析挖掘处理。大数据技术的应用恰好有效满足了“智慧城市”信息处理需求。如果说具有感知功能的传感器是智慧城市的末梢神经，连接传感器的城市宽带网络是智慧城市的神经系统，那么大数据应用就是智慧城市的大脑，是城市运行的智慧引擎。

　　大数据技术可以应用在“智慧城市”运行的各个环节和领域，从宏观到微观，大到城市规划，小到交通调度，都发挥着提升决策能力的作用。

　　在城市规划方面，一个城市经历了多年的建设运行管理，收集、累积了大量的地理、气象等自然信息，以及经济、社会、文化、人口等社会人文信息，通过分析模型的建立将这些数据有机关联起来并进行分析挖掘，可以有效预测城市未来发展，可为城市规划提供强大的决策支持。如合理布局城市功能区域、科学规划市政配套以及准确预测基础设施建设容量，从而加强城市规划与建设的科学性和前瞻性。

　　在安全防范方面，通过互联网、热线电话等渠道的关键词搜索及语义智能分析，可以提升舆情分析的及时性和全面性，及时掌握社情民意、发现人为或自然灾害、恐怖事件，从而提高应急处理能力和安全防范能力。例如采集、记录市民求助热线，通过电信运营商的用户地址信息，将每个电话与地理信息关联起来;再结合社交网站、市政道路改造、道路监控设备等信息一起进行深入分析，城市管理部门可以及时对潜在问题进行预判，通过应急预案组织或告知市民避险。

　　在节能减排方面，利用移动互联网无处不在和覆盖面广的特点以及家用电器智能化的发展趋势，可以对家用电器进行在线管理，或进行用电量用电时段分析。既能实现我们熟知的自动抄表等功能，还可在线实时获取能源使用情况，做到对相关能源的实时监控，及时调控，并为电费分时定价提供合理依据。

　　在道路出行方面，大数据下的智慧交通，就是融合传感器、监控视频和GPS等设备产生的海量数据，甚至与气象监测设备产生的天气状况等数据相结合，通过对道路交通信息的实时挖掘，能有效缓解交通拥堵，并快速响应突发状况，为城市交通的良性运转提供科学的决策依据。例如：结合行车方向、车辆数量、交通拥挤情况等信息，推荐最佳的出行方式和路线，从而有效实现车辆路径调度和交通拥堵疏通，减少市民通行时间。

　　综上所述，大数据技术为城市智能化管理提供了有效的工具和手段，但真正获取有效的决策信息，还得依靠城市管理部门和管理者的经验与智慧，在浩瀚的数据海洋中发掘应用点，进行相关数据的提取和关联，建立科学的分析模型，才能充分发挥大数据的作用。

　　大数据是否大的难以处理?

　　尽管现如今的企业对于大数据项目充满了热情，但究竟有多少关于大数据的探讨最终变成了实际执行的大数据项目呢?到底是哪些因素阻碍了企业对于大数据项目的实施呢?

　　该项调查的重点是基于用户对于大数据的“三大特性”(数据量、种类、输入和处理速度)的态度进行的采访，这三大特性定义了大数据。截至到七月，有140多名香港地区的IT专业人士参与了这项仍在进行中的调查。

　　大数据项目从讨论到正式部署

　　首先统计的是受访者所在企业目前的状态和对大数据采用的计划。调查结果显示，采用率很低，仅有五分之一(20.1%)的受访专业人士表示，他们的企业目前正在使用大数据技术进行生产，另外，有9.7%的机构计划在未来12个月内实施大数据项目。

　　但也有40.3%的IT专业人士表示，他们所在的企业没有任何实施大数据项目的计划。而表示不确定的受访者也占到了29.5%的比例。

　　对于该项新兴技术采用的趋势和态度不同的企业各有不同：大多数企业往往对这项新技术持怀疑、等待和观望的态度。但是，这项调研也显示了香港地区的大多数IT专业人士都对他们所在的企业实施大数据计划的态度是十分鲜明的：它们要么非常积极的赞成该技术，要么直接持拒绝态度，并没有留下一点持怀疑态度的空间。

　　大数据项目的驱动因素和其所面临的挑战

　　为了更好的了解市场对于该技术的热情和接受程度，我们让受访者基于他们对于大数据三大特性的印象对大数据的益处进行了评价。

　　大数据的收集和分析大量数据的能力获得最高评价，有47%受访者将这一特性评为最重要的益处。评价第二的是：处理各种数据格式的能力(占29.1%)。大数据技术传递速度和性能分析是排名最低，只有23.9%的IT专业人士认为该特性是其最重要的益处。

　　调查显示，关于实施大数据项目所面临的挑战：数据集成工具较差(占48.8%)，数据质量差(占39.8%)，缺乏数据架构(占39%)和混乱的数据所有权(占39%)位列受访者们调查结果的前四名。

　　在这四大因素中，前三名的挑战与技术不成熟和数据管理有关。尽管这些问题都是相当麻烦的，但他们主要是与技术相关的问题，

　我国手机网民占网民总数的78 .5%，标志着我国已经迈入移动互联网时代。然而我国移动互联网仍处于发展初期，还面临多种挑战。

　　根据中国互联网络信息中心的统计，2012年6月，我国网民中用手机接入互联网的用户占比达到72 .2%，首次超过台式电脑，成为我国网民的第一大上网终端。截至2013年6月底，我国网民规模达到5 .91亿，其中，手机网民达4 .64亿，占网民总数的78.5%。有关专家指出，我国已经迈入了移动互联网时代。

　　移动互联网，就是将移动通信和互联网二者结合起来，成为一体。既有网络信息传播特点，又具有终端移动性的特征，并形成人与网络有机融合的新型社会形态。去年以来，不论是用户规模、基础设施、智能终端，还是应用与数据流量、技术支持，移动互联网全方位发展，以前所未有的深度和广度推动经济社会发展、改变人们的生产生活。

　　据了解，我国手机应用商店目前已经超过100家，手机应用开发者超过100万，创造了超过10万个应用软件。目前，我国有手机报3000多种，新闻客户端超过3万。

　　手机游戏市场发展十分迅速，截至今年6月底，手机网络游戏网民数达到1 .61亿 ，较2012年增长了15.7%。手机游戏成为网民重要的娱乐方式，正呈现出爆发式的增长态势。

　　电子商务是移动互联网应用的最大亮点。根据中国电子商务研究中心发布的监测数据，2012年我国移动电子商务市场交易规模达到965亿元，同比增长135%；今年上半年，我国移动电子商务市场交易规模达532亿元，同比增长44 .1%，预计全年这一数字有望达1300亿元。可以看出，移动互联网正在向生产生活领域深度渗透，正在成为我国经济转型升级的“新引擎”。

　　显然，移动互联网正在改变着人们的生产生活形态，数以亿计的用户在移动互联网上生活 、 工作 、 交友……目前，我国有103家网站提供微博客服务，其中新浪微博客用户账号5 .36亿个，腾讯微博客用户账号5.4亿个，新浪、腾讯微博用户日均发帖量2.2亿条左右。微信发展更为迅猛，短短两年时间，注册用户就超过4亿，现在活跃用户已超过2亿。

　　然而同互联网的“双刃剑”特征一样，移动互联网在推动经济社会发展的同时，也带来了新的挑战。一是移动互联网使得信息传播的门槛进一步降低，谣言信息、淫秽色情等违法信息更容易传播，互联网上垃圾和口水比以往任何时候都多。如日前被依法刑拘的犯罪嫌疑人“秦火火”“立二拆四”等网络推手就涉嫌长期造谣生事，造成恶劣社会影响。

　　二是移动智能终端承载大量的用户私密信息，这种身份强关联特性有利于为用户提供实时、个性化的服务，但同时也存在用户隐私泄露的风险。

　　三是移动互联网安全防护能力较差，目前移动智能终端的计算、存储能力尚难以支持重量级防病毒软件的运行，被攻击、控制的可能性很大。移动设备特有的威胁就是容易丢失和被窃，如何保证电子交易过程的安全，是各界最关心的问题。

　　四是移动互联网快速发展，信息发布方式由集纳、展示向推送、分享转变，使得网络舆论的传播主体日趋多元，舆论表达方式更为多样，舆论传播更为开放，主流媒体在新的传播格局与舆论生态中面临新的挑战。

　随着生产成本的不断降低和应用场景的日趋广泛，RFID的使用越来越多地被人们所接受。RFID产业的快速发展，预示着大规模应用即将到来。作为一种无线电技术，RFID的应用离不开频率资源。RFID的产业发展和标签的大规模应用势必会增加无线电频率的需求。据有关测算，主要用于物品快速识别的800/900MHz频段的超高频RFID技术，2020年将出现密集大规模应用，届时将会有一定的频率需求缺口。提前做好频率需求的研究工作，适时提出RFID管理政策的相关建议，有助于促进RFID产业发展，有利于维护空中无线电秩序。

　　RFID产业进入快速成长阶段

　　物联网已深入人们生活的方方面面，智能电网、智能交通、智慧医疗、智能安防、车联网、物流等都是物联网应用的热点领域。作为物联网的感知层，RFID的快速成长得益于我国物联网产业的蓬勃发展。RFID凭借其自身特点，在身份识别、物品追溯、产品防伪、货物管理等方面发挥着不可替代的作用。

　　在政府、行业组织和企业的共同努力下，我国RFID经历了培育期和初创期，已经进入成长期。2012年我国RFID产业的市场规模接近240亿元，相关机构预计2013年将达320亿元左右，年增长率超过30%。

　　国内RFID产业链的发展和产业规模的扩大，降低了标签的生产成本及使用成本。目前单个标签成本大约0.4元人民币，并且我国已具备了年生产60亿个标签的能力。价格的壁垒得到突破，规模应用的进程逐步推进。

　　RFID规模应用下的频率需求

　　RFID通过电磁波完成识别与通信。不同的应用场景，RFID的工作方式不同，使用的频段也不同，涵盖了低频、中高频、超高频及微波4个频段。

　　RFID在低频频段的典型工作频率有125kHz和133kHz。具体应用包括：动物识别、容器识别、工具识别、ID卡等。RFID在中高频段的典型工作频率为：13.56MHz。中频标签由于可方便地做成卡状，通常被用于电子车票、电子身份证等，读写距离较近，通常小于10cm，预测未来典型场景下标签密集程度和识别速度要求有限，因此，按照现有标准进行部署使用，目前已分配的频率资源基本满足2020年RFID业务发展需求。但随着应用日益广泛，如果未来出现低频和高频RFID系统的新应用，也有可能出现低频段和高频段的频率新需求。

　　超高频频段与微波频段的射频标签主要用于远距离物品识别，如智能电网、物流、高速ETC等。超高频段RFID系统由于读写器作用距离远，通常能够检测到多张标签，存在多标签冲突情况。通过增加读写器数量来提高读写效率可能引起相互干扰。同时，复杂的电磁环境也会降低RFID的识别率及数据率，进而影响频率资源的使用效率。未来超高频频段标签数量的增长和应用的增加，会使得具有低传输速率的RFID需求更多的频率资源。

　　433MHz频段用于民用设备的无线控制装置，按现有标准进行部署使用，目前已分配的频率资源基本满足2020年业务发展需求;800/900MHz频段(我国划分的频率840~845MHz和920～925MHz)的超高频RFID技术日趋成熟，未来典型场景下(物品的快速识别)将应用广泛，预测2020年将出现密集大规模应用，在典型场景应用情况下存在一定频率需求缺口。

　　RFID规模应用急需政策支持

　　随着物联网的蓬勃发展，RFID将在未来社会生活的各个方面扮演重要的角色，并对智能电网、物流等领域带来深层次的变革，对社会经济、产业发展以及市场运行等造成深远影响。但是，当前RFID的健康发展，除了需要有频率资源作为保障，更离不开国家政策的管理。

　　要掌握RFID业务发展趋势，做好频率管理工作。物联网的飞速发展势必会引起部分频段RFID设备的大规模应用。读写RFID标签的业务量增加可能会造成频率资源的紧张。建议国家频率管理部门根据RFID业务发展情况，及时做好用频需求研究，合理调整频率分配，确保RFID产业健康发展和无线电频率资源的合理利用。

　　要对RFID大规模应用环境进行监测和研究。RFID的大规模应用对周边电磁环境可能会产生较大影响，系统级电磁兼容问题变得复杂。

　　应制定完善的RFID生产、检测等各环节相关标准和规范。应建立健全RFID电磁兼容测试规范，主要对射频指标测试、相邻频段系统电磁兼容测试、典型场景EMC测试等测试指标进行规范和建议典型值。

　　建议加强RFID设备生产和使用的监管。依照《微功率(短距离)无线电设备管理暂行规定》相关内容，针对RFID的研制、生产、销售、进口和使用进行监管。

楼主的ID还有印象，好几年没来论坛了

好详细的样子

写的很不错