SmartHat系统开发者希望使建筑工地变得更安全

美国乔治亚理工学院的实时自动化工程信息与决策系统（RAPIDS）实验室和杜克大学的研究人员已经完成了对一个能量收集无线射频识别系统（在工地上，当重物太接近工人身体时，该系统能发出警报）的测试。该系统的独特之处在于，它采用的一块内置电容来给标签供电，更节省空间，同时也避免了更换电池的麻烦。

美国国家科学基金会和建筑工业协会为该技术的研发提供了资金。过去三年，该技术在东南地区的几个大型的建筑工地试验过很多次。最近一次测试是大约两周之前，在乔治亚交通局的一次道路施工设备监控项目上完成。

该系统被称作自我监控及紧急避险警报 （SmartHat），在Jochen Teizer（乔治亚大学土木与环境工程学院助理教授）和来自北电网络的Matt Reynolds（杜克大学电子与计算机工程助理教授）的领导下开发完成。近几周，该团队完成了系统的真实环境测试。

超高频（UHF）识读器设计成成品，安装在施工车辆上，Teizer说，提高安全是我们关注的焦点，研究当中我们采用过电池供电的被动式（BAP）UHF应答器，会因为电池耗完而发生意外，而且价格也不便宜，每片贵到了500美元，最后才确定为现在的电容器供电的方案。电容供电的标签读取范围可达16米（52英尺），BAP标签为18米（59英尺），而一般要求达到35米（115英尺）。此设计的范围只能达到5平方厘米（5英寸）。

研究人员把两种供电模式的标签都装在安全帽上进行过测试，在自卸卡车、挖土地、压路机和轮式装载机等上安装识读设备，当这些设备靠近工人身体到一定距离，标签会把感应到UHF信号转换为直流电波让安全帽发出声音警报。所有芯片式被动标签都包含有整流器，而SmartHat标签却很独特，它还包含了微处理器和警报扬声器。在测试当中，标签把ID号传递给系统，系统再把警报发给有危险的施工人员。整流器可以让标签在信号中断的情况下，让警报持续10秒钟。为了能加大感应范围，研究人员采用了UHF EPC Gen 2标签。

所有这些操作都能过后台系统来实现，研究人员由此衍生开发出其它软件与建筑信息模型（BIM）配合使用，把工地划分出危险区，以便在这些地方布置识读器和警报装置，防止非法进入。这套方案还只在实验室环境下进行过测试，研究人员计划在真实环境来测试。

该研究团体希望与RFID厂家合作把这一技术推广商用。Teizer预测形成规模生产后，每片标签的成本能控制在5美元以内，利润非常可观。由于这一方案在很多严酷环境下都能使用，所以应用前景也很为广阔。