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      RFID傳感器助力NASA實(shí)時(shí)監測南極情況
      • 點(diǎn)擊數:1173     發(fā)布時(shí)間:2008-06-19 22:30:03
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          在NASA 約翰遜航天中心,研究人員現采用RFID技術(shù)接收來(lái)自南極洲的實(shí)驗數據。這個(gè)項目是NASA、美國國家科學(xué)基金委員會(huì )(NSF) 和阿波羅登月宇航服制造商ILC Dover一個(gè)合作實(shí)驗項目的組成部分,項目的目的是通過(guò)測試一種可充氣住所,判斷可充氣住所是否能為南北極地區、月球或將來(lái)火星上的探測人員提供更舒適的生活空間。

          NASA宇航員預期在 2020年恢復月球探測,NASA希望屆時(shí)可為宇航員提供月球上的居住所。NASA首先在地球上 - 南極 - 測試這種輕量級、易運輸,可承擔其它星球惡劣環(huán)境的可充氣住所。NASA目前在測試可充氣住所在惡劣環(huán)境下的承受情況,及為人類(lèi)提供安全庇護的程度。作為研究的一部分,NASA也在測試傳感器系統,傳感器系統可計算出居住所周?chē)蛢炔康沫h(huán)境,并將這些感應數據傳回美國。 

          由 NASA, NSF 和 ILC Dover開(kāi)發(fā)居住所的內部空間為 16 * 24英尺。在2008年1月(南極的夏天),南極的麥克默多站首次安裝了充氣居住所。同一時(shí)間,儀器工程師 David Scott Hafermalz 和 Todd Hong安裝一套傳感器系統來(lái)測量溫度、空氣壓力、二氧化碳濃度、濕度、功率消耗和天氣情況。研究人員采用了一套無(wú)源 RFID系統和有源 RFID系統分別測量溫度和空氣壓力。

          研究人員希望不管外面天氣情況如何惡劣,室內溫度保持在 13攝氏度。目前的(冬季初期)室外溫度是零下33度,溫度在不斷下降中,雪堆積在居住所頂部。JSC研究人員在居住所的空氣填充墻里和內部安裝溫度感應器。他們也安裝了兩臺網(wǎng)絡(luò )攝像頭,其中一臺可以查看儀器的工作情況,如個(gè)儀器正常工作的指示燈,查看儲存感應器數據的桌機電腦或筆記本的屏幕。
       
          “我們希望能獨立采用傳感器,”Hafermalz 稱(chēng),指他和 Hong將封裝在容器里的 RFID標簽安裝在氣墻上,當居住所充氣后,標簽與傳感器相連,其它標簽在生產(chǎn)居住所時(shí)就被嵌入在里面。

          NASA 約翰遜航天中心希望能自動(dòng)監測居住所的情況,無(wú)需呼叫麥克默多站研究人員的支持?!胞溈四嗾镜墓ぷ魅藛T各有任務(wù)在身,我們希望將他們的支持降到最低,”Hafermalz稱(chēng),“所以,我們需要的設備必須免維護?!?所有這些需求都指向了RFID技術(shù)。

          研究人員建立了兩套RFID系統。一套他們采用了電池供電標簽(使用 RuBee無(wú)線(xiàn)協(xié)議)通過(guò)長(cháng)波磁信號來(lái)發(fā)送或接收數據。RuBee標簽的發(fā)送頻率是131 kHz。Hong 和 Hafermalz安裝了在居住所內安裝了一個(gè)環(huán)形天線(xiàn)來(lái)接 40個(gè)標簽(與室內溫度傳感器相連)的發(fā)射信號。 

          為節省電池壽命,標簽每隔 15分鐘才將獲取到溫度數據發(fā)送給閱讀器天線(xiàn)。閱讀器與筆記本電腦相連,后者接著(zhù)通過(guò)通訊衛星將信息送回給美國,先送到NASA 丹佛辦公室,接著(zhù)再傳送到約翰遜航空中心。系統采用Visible Assets硬件,包括標簽、天線(xiàn)和RFID閱讀器,及翻譯閱讀器數據的軟件。

           另一套獨立的系統大約有8個(gè) 434 MHz無(wú)源 Honeywell RFID標簽,標簽采用專(zhuān)利的空中接口協(xié)議。嵌在氣墻里的標簽與測量溫度和空氣壓力的傳感器相連。一支專(zhuān)門(mén)收集標簽數據的閱讀器天線(xiàn)與一臺多工器通訊,多工器與筆記本電腦相連,以每分鐘5次的速率向單臺閱讀器發(fā)送數據。

          通過(guò)采用多工器,研究人員避免了單臺閱讀器接收多個(gè)標簽數據引起的反向散射。Honeywell軟件可識別天線(xiàn)和標簽數量、編譯傳感器數據。Hafermalz稱(chēng),這兩套系統的應用使研究人員可實(shí)時(shí)查看南極洲居住所的數據,延遲不過(guò)幾秒。

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