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RFID传感器技术接收来自南极洲的实验数据

新品抢鲜中国仪表网2008年06月18日 08:42人气:4317

     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。
    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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