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NASA在太空站采用声表面波标签清点物品

作者:RFID世界网 贺琳 来源:RFID世界网 2007-06-05 15:18:36

摘要:NASA在太空站采用声表面波标签清点物品,将物品清点所需的时间能从原来的30分钟减少到20秒

关键词:NASA[1篇]  声表面波标签[0篇]  SAW标签[0篇]  太空站[0篇]  

在国际太空站工作的宇航员往往要花费很长时间处理一些简单的日常生活事务,如换衣服、刷牙。在太空失重状态下,衣物和个人卫生用品,甚至包括宇航员自己都会到处漂浮,一些简单的动作往往要花费大量的时间来完成。

按规定,太空站的宇航员必须定期清点他的随身物品,以便及时补充下个任务所需物资。在失重下,物品清点常常要花费宇航员很多时间。他们无法像在地面,把他们个人行李袋里的物品倒到桌子上,再逐一清点;相反,他必须把所有物品放在其他包里,再一边记录它们的种类和数量,一边将它们一个个放回行李包,这个过程一般要花费30分钟。



NASA国际太空站

Tim Brown是NASA一位数据集成系统经理,他称太空局起初考虑为行李袋里每件物品贴上RFID标签,利用RFID阅读器快速读取物品代替人工清点。NASA同时也希望RFID标签可以替代条形码追踪太空站里空余的部件和其他昂贵、重要的硬件。然而,经过一年多测试研究,NANA发现如果采用无源RFID标签,所追踪物品中的金属或液体成分会对标签造成干扰。 而有源标签的成本可尺寸不适合追踪消费品。

最终这个项目被暂停,Brown 称,直到他们试用了RF SAW (声表面波标签)。 声表面波标签以能在金属和液体正常工作而著称。 RF SAW 是一家位于达拉斯,采用声表面波技术的标签的制造商。与硅芯片不同的是 SAW标签包含一个压电晶体, 该晶体就像是硅标签里集成电路, 与一个天线联系,可以接受读写器的RF信号并回传信号。 声表面波标签有一个变能器可以将收到RF信号转化声波,在压电晶体表面传播。 变能器将声波信号再转变为RF信号后,将标签数据传送给阅读器。



声表面波标签结构

当一个SAW标签制造完毕, 有许多微小金属反射器附在到压电晶体上。 每个标签的反射器排列都不一样。 当声波在压电晶体里传播里,它会按照反射器产生的模式, 通过阅读器的数字信号处理器转换成唯一一个ID号。虽然金属和液体还是会减缓阅读器发射激活SAW标签的2.45 GHz RF信号强度,但标签里的压电晶体消耗信号的能量远远少于集成电路, 这样使得表面声波标签可以生成比硅标签更强的反向散射信号,克服金属和液体的减缓效应。



声表面波标签工作原理

今年秋天,NASA有一个为期6个月的航空任务。届时,每个宇航员行李袋里制服和卫生用品等将都贴上RF声波标签。 标签的ID号在数据库里代表着每件物品。在任务期间,宇航员可定时地利用阅读器或PDA设备读取行李袋里的物品。 阅读器收集所读取标签的ID号,并将数据下载到NANA信息系统里。宇航员会接着再对行李袋里物品进行人工清点。 RF SAW 系统读到的物品清单和人工获取的人工清单将通过NASA卫星通讯系统发送到地面。

如果秋季的这场测试被证明是成功的,NASA将继续扩大他们的测试规模,NASA希望标签稳定的读取距离和读取率。

在空间测试中,NASA也会将RF SAW产品投入他们标准、内部的认证测试,看标签信号是否会对NASA现有采用的频段或其他类型的通讯方式造成干扰。

NANA称,如果物品清点所需的时间能从原来的30分钟减少到20秒,那么宇航员就可发花更多的时间开展实验。

小知识: SAW标签可以认作是第二代无芯RFID标签,是由叉指换能器和若干反射器组成,换能器的两条总线与电子标签的天线相连接。RFID读写器的天线周期地发送高频询问脉冲,在电子标签天线的接收范围内,被接收到的高频脉冲通过叉指换能器转变成声表面波,并在晶体表面传播。反射器组对入射表面波部分反射,并返回到叉指换能器,叉指换能器又将反射声脉冲串转变成高频电脉冲串。如果将反射器组按某种特定的规律设计,使其反射信号表示规定的编码信息,那么读写器接收到的反射高频电脉冲串就带有该物品的特定编码,通过解调与处理,达到自动识别的目的。因此,基于声表面波SAW技术的RFID系统自身就能够测量标签位置、运行方向以及标签温度等要素。此外,SAW标签可以经受安全和安全相关的工序的考验——包括高温、高能量X-射线或伽马射线杀菌等。



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