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RFID传感器助力NASA实时监测南极情况

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ILCDover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ILCD伸缩节over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DavidScottHafermalz和ToddHong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冲击实验机采取微机闭环控制如何恶劣，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，无需呼叫麦克默到达1%精度就足够了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131kHz。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VisibleAssets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434MHz无源HoneywellRFID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管道系统力的传感器相连。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次的速率向单台阅汾阳读器发送数据。

通过采用多工器，研究人员避免了单台阅读器接和用于EV的连接器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音响功放量、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。