Glasfaserortung in Smart Cities

Städte mit ihren komplexen und adaptiven Strukturen brauchen Technologie und inspirieren die Entwicklung von Technologie. Mit ihren unvorstellbaren technologischen Entwicklungen bewegen sich die heutigen Städte schnell in Richtung einer Struktur, die stärker mit der Technologie verflochten ist, sie werden immer intelligenter. Innerhalb des Stadtkonzepts der Zukunft, das als Smart City definiert wird, werden alle Arten von Infrastruktur, Suprastruktur und Dienstleistungen verwaltet, indem sie als Ganzes integriert werden und auf Lebensqualität, Kontinuität, Umwelt und Effizienz ausgerichtet sind. Und während die Bevölkerung der Städte rasant wächst, erfordert der rapide Rückgang der natürlichen Ressourcen Smart Cities.

Wie also machen wir Städte intelligenter? Die Antwort auf diese eigentlich sehr schwer zu beantwortende Frage ist kurz: Daten. Daten sind die Grundlage der heute verwendeten Technologien, um ein System intelligent zu machen. Smart Cities werden von oben bis unten mit Sensorsystemen ausgestattet. Hier kommt IoT ins Spiel. Mit IoT-Sensoren werden Daten mit drahtlosen Technologien wie NB-IoT, LORA, SigFox, 4G-5G gesammelt. Aber letztendlich müssen diese riesigen Daten an ein Cloud-System übertragen werden. Es scheint unausweichlich, dass ein Glasfasernetz verwendet wird, um Daten schnell zu übertragen. Das Glasfasernetz wird exponentiell wachsen, wenn die Stadt intelligenter wird und die Einwohner die Technologie mehr nutzen.

Neben dem Einsatz von Glasfasern in der Datenkommunikation in Smart Cities wird der Einsatz als Sensor sukzessive zunehmen. Faseroptische Sensoren können heute viele physikalische Größen wie Temperatur, Druck, Dehnung, Vibration, Schall, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Rotation oder chemische Größen wie die Konzentration eines Stoffes in einer Flüssigkeit erfassen. Faseroptische Sensoren, die im Wesentlichen auf der Messung der Wechselwirkung der zu erfassenden Größe mit dem durch die Faser tretenden Licht basieren, bieten aufgrund ihrer geringen Größe Vorteile gegenüber anderen Arten von Sensoren für die Fernerkundung, da sie an der Stelle keine Energie benötigen Erkennung, unbeeinflusst von Bedingungen wie hohen Temperaturen, starken Vibrationen und Feuchtigkeit.

Während faseroptische Sensoren an einem einzelnen Punkt erkennen können, kann ein langer Sensor von jedem Punkt der faseroptischen Leitung aus erkennen. Solche Anwendungen von faseroptischen Sensoren werden als verteilte faseroptische Erfassungssysteme bezeichnet. So fungiert jeder Punkt der kilometerlangen Lichtleitfasern als Sensor. Sie können sich das vorstellen, indem Sie Tausende von Thermometern, Tausende von Mikrofonen, Tausende von Dehnungsmessstreifen zusammen auf einer Glasfaserleitung messen. Dank dieser Funktion schafft die verteilte faseroptische Sensorik eine Alternative, die Tausende von IoT-Sensoren ersetzen kann.