加州大學(xué)戴維斯分校的教學(xué)研究葡萄酒釀酒廠在完成今年秋季的葡萄發(fā)酵之后報告稱，用于發(fā)酵桶上的測量葡萄酒溫度和含糖量的一套RFID傳感系統(tǒng)既節(jié)省了勞動力又提供了葡萄酒發(fā)酵過程中的相關(guān)數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)要多于大多數(shù)葡萄酒釀造廠收集的數(shù)據(jù)。加州大學(xué)戴維斯分校的一個釀酒方面的化學(xué)及生化工程的教授Roger Boulton說，明年，這個酒廠打算在其全部的152個發(fā)酵桶里部署這套系統(tǒng)。

　　Boulton說，使用這套系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，酒廠預(yù)計可以進行之前沒有可能的測試。葡萄的品種的不同、葡萄生長過程中的環(huán)境因素以及葡萄園的位置導(dǎo)致每一顆葡萄也都不同。測試不同品種葡萄屬性的唯一方法就是跟蹤發(fā)酵狀態(tài)，手動追蹤發(fā)酵狀態(tài)在過去是不可能的。使用San Jose公司Cypress Semiconductor提供的RFID傳感系統(tǒng)，現(xiàn)在研究人員可以每五分鐘獲取到葡萄混合釀造的有關(guān)信息。

加州大學(xué)戴維斯分校的新酒廠在發(fā)酵桶上安裝了RFID傳感器 

　　新建的葡萄酒廠是專為學(xué)生做葡萄酒工程方面的研究設(shè)立的。其152個發(fā)酵桶的每個桶里都盛有不同的葡萄，釀造出不同的葡萄酒。發(fā)酵過程是在葡萄酒生產(chǎn)過程中最初的幾個星期里進行的，需要監(jiān)控混合含糖量和溫度。這些內(nèi)容通常是手工監(jiān)控，但在大型工廠，如在加州大學(xué)戴維斯分校的酒廠，要獲得每個桶里含糖量和溫度的定期測量需要大量的工作人員。而且用手工的方法需要移開蓋子進行測量，這會導(dǎo)致潛在的溫度變化、氧化和污染。因為研究人員計劃在葡萄品種和種植條件的基礎(chǔ)上研究在釀酒過程中的很多不同的因素，酒廠需要經(jīng)常測量每個桶的發(fā)酵過程以此收集數(shù)據(jù)。

　　在設(shè)計這個新的釀酒廠時，Boulton找到一套Cypress公司設(shè)計的系統(tǒng)，旨在使用RFID跟蹤葡萄酒的狀態(tài)。Cypress公司的工程師團隊為Boulton開發(fā)了一個解決方案，包括連接到RFID節(jié)點上的糖和溫度的傳感器，傳感器數(shù)據(jù)傳輸?shù)阶x寫器，集成到插在筆記本電腦上USB端口的一個軟件狗上。這樣，筆記本電腦接收到據(jù)并通過Wi-Fi連接轉(zhuǎn)發(fā)到檢測和控制儀表板的軟件上，軟件也由Cypress公司提供。

　　這個解決方案在2010年9月正式啟用，在酒廠的第一批葡萄豐收的時候跟蹤30到50個發(fā)酵桶的狀況。這套系統(tǒng)包含了用于確定葡萄酒含糖量的Brix傳感器。一個20英寸的鋼管，包含了Brix和溫度傳感器，插入桶里，傳感器連接到一個安裝在桶外的電子模塊上。這個模塊接收到傳感器的測量，顯示在一個小屏幕上，并與一個有源 RFID標簽共享數(shù)據(jù)。這個標簽連接到插入交流電源插座的電源適配器上。

　　每五分鐘，RFID標簽會發(fā)出一個2.4 GHz的信號，其中編入了其唯一的ID號和傳感器的數(shù)據(jù)。這種標簽采用了專有的RF空中接口協(xié)議，在讀寫器視線清晰時讀取距離高達400米，在大量的鋼材和液體環(huán)境中讀取距離約100米，在這個葡萄酒應(yīng)用案例里就是如此。

　　傳輸由插入筆記本電腦的RFID閱讀器接收，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到運行在加州大學(xué)戴維斯分校的服務(wù)器的檢測和控制儀表板軟件上。儀表板顯示出每個發(fā)酵桶最新的溫度和含糖量讀數(shù)并維護一個歷史測量的讀數(shù)。如果超出閾值范圍，軟件可以通過電子郵件或者短信發(fā)出警報，不過目前，警報只是顯示在儀表板上。因此，酒廠的工作人員必須通過互聯(lián)網(wǎng)遠程登錄，或查看現(xiàn)場的一個46英寸的視頻監(jiān)控（由Cypress公司提供），監(jiān)控器插入筆記本電腦并顯示實時數(shù)據(jù)。

　　在系統(tǒng)正式啟用之前，酒廠詢問過Cypress公司流入和流出大樓的水溫能否測量。Cypress公司花了兩個星期的時間設(shè)計了一套RFID傳感器的系統(tǒng)，用來測量安裝在天花板上的水管里的水溫（當有涼水或熱水流進流出的時候）。這有助于酒廠監(jiān)控流進流出大桶的水的溫度。流進來的水的不合適的溫度可能會影響酒的質(zhì)量，流出去的水的不合理的溫度可能表明其中有個桶有問題。像發(fā)酵桶的傳感器一樣，Cypress公司的水的傳感器連接到有源RFID標簽上，傳輸溫度數(shù)據(jù)和唯一的ID號，由中心閱讀器閱讀。

　　Cypress公司的高級應(yīng)用工程師Archana Yarlagadda說，系統(tǒng)安裝最大的挑戰(zhàn)是確保閱讀器可以在充滿鋼鐵和液體的環(huán)境中接收到每個RFID標簽的傳輸。這些桶的廣泛的布局需要一個大的讀取范圍。這個問題得到了解決，在很大程度上，通過調(diào)整標簽的位置，確保相對于閱讀器來說天線能處于最好的位置。

　　Yarlagadda說，明年，酒廠打算在其全部的152個桶上都部署這一系統(tǒng)，這可能需要不只一臺的中心閱讀器了，確保每個標簽的信號都能被接收，以防只有一個閱讀器的話，可能有的標簽與閱讀器的距離太遠而不能通信。

　　Boulton對系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)很感興趣，他指出，獲取的這些數(shù)據(jù)比其他同等規(guī)模的酒廠獲得的數(shù)據(jù)要多。他說：“大部分酒廠都需要足夠多的員工每天幾次來衡量溫度等。今年我們依靠這套系統(tǒng)取得了閱讀的精度和準確度�！�

　　Boulton 還說：“這套系統(tǒng)節(jié)省了大量的勞動力，還確保了更精確的溫度追蹤�！�

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