RFID傳感器助力NASA實時監測南極情況
http://www.kadhoai.com.cn 2026-04-15 01:02:34 來源:互聯網
在NASA 約翰遜航天中心,研究人員現采用RFID技術接收來自南極洲的實驗數據。這個項目是NASA、美國國家科學基金委員會(NSF) 和阿波羅登月宇航服製造商ILC Dover一個合作實驗項目的組成部分,項目的目的是通過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年恢複月球探測,NASA希望屆時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境的可充氣住所。NASA目前在測試可充氣住所在惡劣環境下的承受情況,及為人類提供安全庇護的程度。作為研究的一部分,NASA也在測試傳感器係統,傳感器係統可計算出居住所周圍和內部的環境,並將這些感應數據傳回美國。
由 NASA, NSF 和 ILC Dover開發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。同一時間,儀器工程師 David Scott Hafermalz 和 Todd Hong安裝一套傳感器係統來測量溫度、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源 RFID係統和有源 RFID係統分別測量溫度和空氣壓力。
研究人員希望不管外麵天氣情況如何惡劣,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。JSCyanjiurenyuanzaijuzhusuodekongqitianchongqiangliheneibuanzhuangwenduganyingqi。tamenyeanzhuangleliangtaiwangluoshexiangtou,qizhongyitaikeyizhakanyiqidegongzuoqingkuang,rugeyiqizhengchanggongzuodezhishideng,zhakanchucunganyingqishujudezhuojidiannaohuobijibendepingmu。
“我們希望能獨立采用傳感器,”Hafermalz 稱,指他和 Hong將封裝在容器裏的 RFID標簽安裝在氣牆上,當居住所充氣後,標簽與傳感器相連,其它標簽在生產居住所時就被嵌入在裏麵。
NASA 約翰遜航天中心希望能自動監測居住所的情況,無需呼叫麥克默多站研究人員的支持。“麥克默多站的工作人員各有任務在身,我們希望將他們的支持降到最低,”Hafermalz稱,“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。
研究人員建立了兩套RFID係統。一套他們采用了電池供電標簽(使用 RuBee無線協議)通過長波磁信號來發送或接收數據。RuBee標簽的發送頻率是131 kHz。Hong 和 Hafermalz安裝了在居住所內安裝了一個環形天線來接 40個標簽(與室內溫度傳感器相連)的發射信號。
為節省電池壽命,標簽每隔 15分鍾才將獲取到溫度數據發送給閱讀器天線。閱讀器與筆記本電腦相連,後者接著通過通訊衛星將信息送回給美國,先送到NASA 丹佛辦公室,接著再傳送到約翰遜航空中心。係統采用Visible Assets硬件,包括標簽、天線和RFID閱讀器,及翻譯閱讀器數據的軟件。
另一套獨立的係統大約有8個 434 MHz無源 Honeywell RFID標biao簽qian,標biao簽qian采cai用yong專zhuan利li的de空kong中zhong接jie口kou協xie議yi。嵌qian在zai氣qi牆qiang裏li的de標biao簽qian與yu測ce量liang溫wen度du和he空kong氣qi壓ya力li的de傳chuan感gan器qi相xiang連lian。一yi支zhi專zhuan門men收shou集ji標biao簽qian數shu據ju的de閱yue讀du器qi天tian線xian與yu一yi台tai多duo工gong器qi通tong訊xun,多duo工gong器qi與yu筆bi記ji本ben電dian腦nao相xiang連lian,以yi每mei分fen鍾zhong5次的速率向單台閱讀器發送數據。
通過采用多工器,研究人員避免了單台閱讀器接收多個標簽數據引起的反向散射。Honeywell軟件可識別天線和標簽數量、編譯傳感器數據。Hafermalz稱,這兩套係統的應用使研究人員可實時查看南極洲居住所的數據,延遲不過幾秒。