ইন্টারনেট অফ থিংসের উপর ভিত্তি করে অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং প্রযুক্তির প্রয়োগ

অপটিক্যাল ফাইবার এবং অপটিক্যাল ফাইবার যোগাযোগ প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের সাথে সাথে অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং প্রযুক্তির উদ্ভব হয়েছে। এর জন্মের পর থেকে, ফাইবার অপটিক সেন্সরগুলি তাদের ছোট আকার, হালকা ওজন, উচ্চ সংবেদনশীলতা, দ্রুত প্রতিক্রিয়া, শক্তিশালী অ্যান্টি-ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ ক্ষমতা এবং ব্যবহারের সহজতার কারণে দ্রুত বিকশিত হয়েছে এবং রাসায়নিক ওষুধ, উপকরণ শিল্প, জল সংরক্ষণে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। এবং বৈদ্যুতিক শক্তি, জাহাজ, কয়লা খনি এবং বিভিন্ন ক্ষেত্রে সিভিল ইঞ্জিনিয়ারিং। বিশেষ করে আজ, ইন্টারনেট অফ থিংসের দ্রুত বিকাশের সাথে, অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং প্রযুক্তির অবস্থাকে উপেক্ষা করা যায় না।
1 মৌলিক নীতি এবং ফাইবার অপটিক সেন্সর উন্নয়ন অবস্থা
1.1 ফাইবার অপটিক সেন্সরের মৌলিক নীতি এবং শ্রেণীবিভাগ
অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং প্রযুক্তি হল একটি নতুন ধরনের সেন্সিং প্রযুক্তি যা 1970 এর দশকে বিকশিত হয়েছিল। আলো যখন অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে প্রচার করে, তখন তা বাহ্যিক তাপমাত্রা, চাপ, স্থানচ্যুতি, চৌম্বক ক্ষেত্র, বৈদ্যুতিক ক্ষেত্র এবং ঘূর্ণনের প্রভাবে আলোর দ্বারা প্রতিফলিত হয়। , প্রতিসরণ এবং শোষণ প্রভাব, অপটিক্যাল ডপলার প্রভাব, অ্যাকোস্টো-অপটিক, ইলেক্ট্রো-অপটিক, ম্যাগনেটো-অপটিক্যাল এবং ইলাস্টিক প্রভাব ইত্যাদি, প্রত্যক্ষ বা পরোক্ষভাবে আলোর তরঙ্গের প্রশস্ততা, ফেজ, পোলারাইজেশন অবস্থা এবং তরঙ্গদৈর্ঘ্য পরিবর্তন করতে পারে, এইভাবে ফাইবার বিভিন্ন শারীরিক পরিমাণ সনাক্ত করার জন্য একটি সংবেদনশীল উপাদান হিসাবে।
ফাইবার অপটিক সেন্সর প্রধানত একটি আলোর উৎস, একটি ট্রান্সমিশন ফাইবার, একটি ফটোডিটেক্টর এবং একটি সংকেত প্রক্রিয়াকরণ অংশ নিয়ে গঠিত। মূল নীতি হল যে আলোর উৎস থেকে আলো অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে সেন্সিং হেড (মডুলেটর) এ পাঠানো হয়, যাতে পরিমাপ করা যেতে পারে মডুলেশন এলাকায় প্রবেশ করা আলোর সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে, যার ফলে আলোর অপটিক্যাল বৈশিষ্ট্য ( যেমন তীব্রতা, তরঙ্গদৈর্ঘ্য, আলোর ফ্রিকোয়েন্সি, ফেজ, পোলারাইজেশন স্টেট ইত্যাদি পরিবর্তিত হয়ে মড্যুলেটেড সিগন্যাল লাইটে পরিণত হয়, যা অপটিক্যাল ফাইবারের মাধ্যমে ফটোডিটেক্টরের কাছে পাঠানো হয় অপটিক্যাল সিগন্যালকে বৈদ্যুতিক সংকেতে রূপান্তর করতে, এবং পরিশেষে পরিমাপকৃত ভৌত পরিমাণ পুনরুদ্ধার করার জন্য সিগন্যাল প্রক্রিয়া করা হয়।অনেক ধরনের অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সর রয়েছে এবং সেগুলিকে সাধারণত কার্যকরী (সেন্সিং টাইপ) সেন্সর এবং নন-ফাংশনাল টাইপ (লাইট ট্রান্সমিটিং টাইপ) সেন্সরে ভাগ করা যায়।
কার্যকরী সেন্সরটি অপটিক্যাল ফাইবারের বাহ্যিক তথ্য এবং সনাক্তকরণ ক্ষমতার প্রতি সংবেদনশীল হওয়ার ক্ষমতা দ্বারা চিহ্নিত করা হয়। যখন অপটিক্যাল ফাইবার একটি সংবেদনশীল উপাদান হিসেবে ব্যবহার করা হয়, যখন অপটিক্যাল ফাইবারে পরিমাপ করা হয়, তখন আলোর তীব্রতা, ফেজ, ফ্রিকোয়েন্সি বা মেরুকরণ অবস্থার বৈশিষ্ট্য পরিবর্তন হবে। মডুলেশন ফাংশন উপলব্ধি করা হয়. তারপর, পরিমাপ করা সংকেতটি মডুলেটেড সংকেতকে হ্রাস করে প্রাপ্ত হয়। এই ধরনের সেন্সরে, অপটিক্যাল ফাইবার শুধুমাত্র আলোর সংক্রমণের ভূমিকাই পালন করে না, "সেন্স" এর ভূমিকাও পালন করে।
অ-কার্যকর সেন্সরগুলি পরিমাপকৃত পরিবর্তনগুলি বোঝার জন্য অন্যান্য সংবেদনশীল উপাদান ব্যবহার করে। অপটিক্যাল ফাইবার শুধুমাত্র তথ্যের জন্য একটি ট্রান্সমিশন মাধ্যম হিসাবে কাজ করে, অর্থাৎ, অপটিক্যাল ফাইবার শুধুমাত্র একটি হালকা গাইড হিসেবে কাজ করে [3]। ঐতিহ্যগত বৈদ্যুতিক সেন্সরগুলির সাথে তুলনা করে, ফাইবার অপটিক সেন্সরগুলির শক্তিশালী অ্যান্টি-ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপ ক্ষমতা, ভাল বৈদ্যুতিক নিরোধক এবং উচ্চ সংবেদনশীলতা রয়েছে, তাই তারা পরিবেশ, সেতু, বাঁধ, তেল ক্ষেত্র, ক্লিনিকাল মেডিকেল টেস্টিং এবং খাদ্য নিরাপত্তার মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়। পরীক্ষা এবং অন্যান্য ক্ষেত্র।
1.2 ফাইবার অপটিক সেন্সর উন্নয়ন অবস্থা
ফাইবার সেন্সরের জন্মের পর থেকে, এর শ্রেষ্ঠত্ব এবং বিস্তৃত প্রয়োগ ঘনিষ্ঠভাবে পর্যবেক্ষণ করা হয়েছে এবং বিশ্বের সমস্ত দেশ দ্বারা অত্যন্ত মূল্যবান, এবং এটি সক্রিয়ভাবে গবেষণা ও বিকাশ করা হয়েছে। বর্তমানে, অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সরগুলি 70 টিরও বেশি শারীরিক পরিমাণ যেমন স্থানচ্যুতি, চাপ, তাপমাত্রা, গতি, কম্পন, তরল স্তর এবং কোণের জন্য পরিমাপ করা হয়েছে। মার্কিন যুক্তরাষ্ট্র, ব্রিটেন, জার্মানি এবং জাপানের মতো কিছু দেশ ফাইবার-অপটিক সেন্সর সিস্টেম, আধুনিক ডিজিটাল ফাইবার কন্ট্রোল সিস্টেম, ফাইবার অপটিক গাইরোস, পারমাণবিক বিকিরণ পর্যবেক্ষণ, বিমানের ইঞ্জিন পর্যবেক্ষণ এবং সিভিল প্রোগ্রামের ছয়টি দিকের উপর দৃষ্টি নিবদ্ধ করেছে এবং কিছু অর্জন করেছে। অর্জন
চীনে ফাইবার অপটিক সেন্সর নিয়ে গবেষণার কাজ 1983 সালে শুরু হয়। কিছু বিশ্ববিদ্যালয়, গবেষণা প্রতিষ্ঠান এবং কোম্পানির ফাইবার অপটিক সেন্সর নিয়ে গবেষণার ফলে ফাইবার অপটিক সেন্সিং প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশ ঘটেছে। 7 মে, 2010-এ, পিপলস ডেইলি রিপোর্ট করেছে যে নানজিং ইউনিভার্সিটির স্কুল অফ ইঞ্জিনিয়ারিং অ্যান্ড ম্যানেজমেন্টের অধ্যাপক ঝাং জুপিং দ্বারা উদ্ভাবিত "ব্রিলুইন প্রভাবের উপর ভিত্তি করে অবিচ্ছিন্ন বিতরণ করা অপটিক্যাল ফাইবার সেন্সিং প্রযুক্তি" আয়োজিত বিশেষজ্ঞ মূল্যায়নে উত্তীর্ণ হয়েছে শিক্ষা মন্ত্রণালয় দ্বারা। মূল্যায়ন বিশেষজ্ঞ গোষ্ঠী সর্বসম্মতভাবে বিশ্বাস করে যে এই প্রযুক্তিতে শক্তিশালী উদ্ভাবন রয়েছে, অনেকগুলি স্বাধীন বুদ্ধিবৃত্তিক সম্পত্তির অধিকার রয়েছে এবং প্রযুক্তিতে দেশীয় নেতৃস্থানীয় স্তর এবং আন্তর্জাতিক উন্নত স্তরে পৌঁছেছে এবং একটি ভাল প্রয়োগের সম্ভাবনা রয়েছে। এই প্রযুক্তির সারমর্ম হল ইন্টারনেট অফ থিংসের ধারণার ব্যবহার, যা চীনে ইন্টারনেট অফ থিংসের শূন্যতা পূরণ করে।
2 ইন্টারনেট অফ থিংস এর মূল নীতি
ইন্টারনেট অফ থিংসের ধারণাটি 1999 সালে প্রস্তাব করা হয়েছিল, এবং এর ইংরেজি নাম "দ্য ইন্টারনেট অফ থিংস", যা "সংযুক্ত জিনিসগুলির নেটওয়ার্ক"। ইন্টারনেট অফ থিংস ইন্টারনেটের উপর ভিত্তি করে এবং তথ্য আদান-প্রদান এবং যোগাযোগ উপলব্ধি করার জন্য আইটেমগুলিকে ইন্টারনেটের সাথে সংযুক্ত করতে RFID (রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি আইডেন্টিফিকেশন) প্রযুক্তি, ইনফ্রারেড সেন্সর, গ্লোবাল পজিশনিং সিস্টেম এবং লেজার স্ক্যানারের মতো তথ্য প্রযুক্তি ব্যবহার করে। একটি নেটওয়ার্ক যা সনাক্ত করে, বুদ্ধিমত্তার সাথে সনাক্ত করে, ট্র্যাক করে, মনিটর করে এবং পরিচালনা করে। ইন্টারনেট অফ থিংসের প্রযুক্তিগত আর্কিটেকচার তিনটি স্তর নিয়ে গঠিত: উপলব্ধি স্তর, নেটওয়ার্ক স্তর এবং অ্যাপ্লিকেশন স্তর।