作為燃料電池車應(yīng)用項(xiàng)目的一部分，佛羅里達(dá)州在奧蘭多市采用 ZigBee 無線感應(yīng)器標(biāo)簽預(yù)防 14 輛州氫動(dòng)力車的氣體滲漏。用戶可以登錄到網(wǎng)站實(shí)時(shí)查看感應(yīng)器數(shù)據(jù)。系統(tǒng)由佛州大學(xué)化工系設(shè)計(jì)和開發(fā)。

　　負(fù)責(zé)州氫動(dòng)力車隊(duì)的項(xiàng)目經(jīng)理 John Painter 稱，這套系統(tǒng)成本較低，隨著燃料電池車的增多，經(jīng)銷商可采用它來確保車輛的安全存放和維修。這種車輛的燃料電池利用氫氣與空氣中的氧氣混合產(chǎn)生電力。因?yàn)楣?jié)點(diǎn)由現(xiàn)成的元件構(gòu)成，成本很低。建一個(gè)遠(yuǎn)程感應(yīng)系統(tǒng)只需節(jié)點(diǎn)、基站、筆記本電腦和軟件。

氫動(dòng)力車

　　Painter 最初是福特汽車的一名燃料電池車研究人員，2006 年受雇于佛州政府，負(fù)責(zé)采購和維修燃料電池車。佛州共有 14 輛氫氣燃料電池，其中一些由州環(huán)保部門使用，其余歸于公共事業(yè)公司 Progress Energy 。

　　Painter稱，氫是一種高爆炸性的氣體，雖然氫動(dòng)力車輛本身的安全設(shè)計(jì)使車輛比通常汽油車更安全，但佛州希望增加一層安全防范，確保氫滲漏能及時(shí)被檢測到。由于這這個(gè)地區(qū)經(jīng)常有暴風(fēng)雨，車輛最初存放在 Progress Energy一個(gè)室外遮蓋區(qū)；當(dāng)車輛投入使用時(shí)，州政府選擇將車輛放在室內(nèi)工作區(qū)，以更好地保護(hù)它們。然而，這樣使氫滲漏更具危險(xiǎn)性，因?yàn)槿魏螡B漏氣體都會(huì)在密封區(qū)累積。

　　兩年前，Painter 開始與當(dāng)?shù)卮髮W(xué)和公司討論這個(gè)項(xiàng)目，并與佛州大學(xué)的化工教授 Fan Ren 碰面，后者已為 NASA 開發(fā)一個(gè)氫感應(yīng)器
AlGaN/GaN 高電子移動(dòng)晶體管 (HEMTs)，HEMT 感應(yīng)器測量太空船周圍氫的含量，但它并沒有采用任何無線傳輸工具。

　　06 年 8 月，研究人員在 Greenway 安裝了 6 個(gè)無線感應(yīng)器節(jié)點(diǎn)。NASA 的有線方案在這里并不現(xiàn)實(shí)，Ren 稱，因?yàn)檐噹烀娣e很大，布線很困難。

　　每個(gè)感應(yīng)器節(jié)點(diǎn)含兩個(gè)氫氣感應(yīng)器芯片和一個(gè)符合 IEEE 802.15.4 無線標(biāo)準(zhǔn)的 ZigBee 接收器。節(jié)點(diǎn)每 5 秒測量一次空氣中氫的含量，接著將測量結(jié)果直接傳到基站，后者通過 USB 電纜與計(jì)算機(jī)相連。計(jì)算機(jī)上的軟件讀取數(shù)據(jù)并上傳到網(wǎng)站，奧蘭多官員可以上網(wǎng)查看相關(guān)數(shù)據(jù)。如果氫氣含量高于1%，基站也可以觸發(fā)警報(bào)，Painter 稱，到目前為止還沒發(fā)現(xiàn)任何滲漏。

　　Ren 稱，由于氫比空氣輕，安裝在車輛上方天花板上節(jié)點(diǎn)更容易檢測到氫。節(jié)點(diǎn)被插進(jìn) AC 電源上，如果電源中斷發(fā)生，每個(gè)節(jié)點(diǎn)的內(nèi)嵌電池也可提供 30 天電量，基站和計(jì)算機(jī)也配有后端電池。

　　起初節(jié)點(diǎn)只含有一個(gè)氫感應(yīng)器，但研究人員發(fā)現(xiàn)車庫的溫度波動(dòng)會(huì)引起讀取結(jié)果的混淆。由于較高的溫度會(huì)造成感應(yīng)器較高的電流讀數(shù)，而電流讀數(shù)對(duì)氫感應(yīng)系統(tǒng)非常重要，結(jié)果溫度的波動(dòng)會(huì)影響氫氣的測量。為了解決這個(gè)問題，研究人員安裝了兩個(gè)相同的芯片，二者都提供溫度感應(yīng)功能，但其中一個(gè)不提供氫氣測量，這樣軟件系統(tǒng)對(duì)比兩個(gè)結(jié)果來提供更精確的氫含量讀數(shù)。

　　Ren 稱，這套系統(tǒng)的成本低于 200 美元，如果大批量生產(chǎn)，成本會(huì)更低。