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RFID传感器助力NASA实时监测南极情况 |
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| http://cn.newmaker.com
6/17/2008 6:56:00 PM
佳工机电网
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 在NASA 约翰逊航天中心，研究人员现采用RFID技术接收来自南极洲的实验数据。这个项目是NASA、美国国家科学基金委员会（NSF） 和阿波罗登月宇航服制造商ILC Dover一个合作实验项目的组成部分，项目的目的是通过测试一种可充气住所，判断可充气住所是否能为南北极地区、月球或将来火星上的探测人员提供更舒适的生活空间。
NASA宇航员预期在 2020年恢复月球探测，NASA希望届时可为宇航员提供月球上的居住所。NASA首先在地球上 - 南极 - 测试这种轻量级、易运输，可承担其它星球恶劣环境的可充气住所。NASA目前在测试可充气住所在恶劣环境下的承受情况，及为人类提供安全庇护的程度。作为研究的一部分，NASA也在测试传感器系统，传感器系统可计算出居住所周围和内部的环境，并将这些感应数据传回美国。
由 NASA, NSF 和 ILC Dover开发居住所的内部空间为 16 ＊ 24英尺。在2008年1月（南极的夏天），南极的麦克默多站首次安装了充气居住所。同一时间，仪器工程师 David Scott Hafermalz 和 Todd Hong安装一套传感器系统来测量温度、空气压力、二氧化碳浓度、湿度、功率消耗和天气情况。研究人员采用了一套无源 RFID系统和有源 RFID系统分别测量温度和空气压力。
研究人员希望不管外面天气情况如何恶劣，室内温度保持在 13摄氏度。目前的（冬季初期）室外温度是零下33度，温度在不断下降中，雪堆积在居住所顶部。JSC研究人员在居住所的空气填充墙里和内部安装温度感应器。他们也安装了两台网络摄像头，其中一台可以查看仪器的工作情况，如个仪器正常工作的指示灯，查看储存感应器数据的桌机电脑或笔记本的屏幕。
“我们希望能独立采用传感器，”Hafermalz 称，指他和 Hong将封装在容器里的 RFID标签安装在气墙上，当居住所充气后，标签与传感器相连，其它标签在生产居住所时就被嵌入在里面。
笔记本右侧的RuBee接收器接收传感器的数据
NASA 约翰逊航天中心希望能自动监测居住所的情况，无需呼叫麦克默多站研究人员的支持。“麦克默多站的工作人员各有任务在身，我们希望将他们的支持降到最低，”Hafermalz称，“所以，我们需要的设备必须免维护。” 所有这些需求都指向了RFID技术。
研究人员建立了两套RFID系统。一套他们采用了电池供电标签（使用 RuBee无线协议）通过长波磁信号来发送或接收数据。RuBee标签的发送频率是131 kHz。Hong 和 Hafermalz安装了在居住所内安装了一个环形天线来接 40个标签（与室内温度传感器相连）的发射信号。
为节省电池寿命，标签每隔 15分钟才将获取到温度数据发送给阅读器天线。阅读器与笔记本电脑相连，后者接着通过通讯卫星将信息送回给美国，先送到NASA 丹佛办公室，接着再传送到约翰逊航空中心。系统采用Visible Assets硬件，包括标签、天线和RFID阅读器，及翻译阅读器数据的软件。
另一套独立的系统大约有8个 434 MHz无源 Honeywell RFID标签，标签采用专利的空中接口协议。嵌在气墙里的标签与测量温度和空气压力的传感器相连。一支专门收集标签数据的阅读器天线与一台多工器通讯，多工器与笔记本电脑相连，以每分钟5次的速率向单台阅读器发送数据。
通过采用多工器，研究人员避免了单台阅读器接收多个标签数据引起的反向散射。Honeywell软件可识别天线和标签数量、编译传感器数据。Hafermalz称，这两套系统的应用使研究人员可实时查看南极洲居住所的数据，延迟不过几秒。
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