一、 系統(tǒng)介紹

　　在田徑、馬拉松、鐵人三項(xiàng)、自行車(chē)、摩托車(chē)、越野滑雪、短道速滑等眾多體育比賽項(xiàng)目中，需要記錄運(yùn)動(dòng)員從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間和先后名次，一般比較古老而經(jīng)典的方法是人工掐秒表計(jì)時(shí)。隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了紅外線計(jì)時(shí)設(shè)備、終點(diǎn)全自動(dòng)電子攝影 / 攝像計(jì)時(shí)設(shè)備。由于紅外線計(jì)時(shí)設(shè)備只能記錄運(yùn)動(dòng)員沖過(guò)終點(diǎn)線時(shí)的成績(jī)，不能判斷運(yùn)動(dòng)員過(guò)終點(diǎn)線的名次順序，當(dāng)眾多運(yùn)動(dòng)員同時(shí)過(guò)終點(diǎn)線時(shí)，不能記錄每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)。而終點(diǎn)全自動(dòng)電子攝影 / 攝像計(jì)時(shí)設(shè)備可以通過(guò)記錄并保存運(yùn)動(dòng)員沖過(guò)終點(diǎn)線時(shí)的圖像和時(shí)間信息，需要時(shí)，通過(guò)調(diào)出計(jì)時(shí)膠片或計(jì)時(shí)圖像來(lái)讀出運(yùn)動(dòng)員的先后名次和運(yùn)動(dòng)時(shí)間。

      由于該設(shè)備能長(zhǎng)期保存時(shí)間圖像，可重復(fù)查驗(yàn)，而廣泛用于田徑、自行車(chē)、賽艇、皮劃艇、摩托車(chē)等競(jìng)賽項(xiàng)目中。但該設(shè)備也有一定的局限：它較適合距離短、每組參賽運(yùn)動(dòng)員數(shù)量在幾十人以下、分道、計(jì)時(shí)精度不低于 1/100 秒的項(xiàng)目;而對(duì)于不分道、運(yùn)動(dòng)員在幾十人以上以至萬(wàn)人、計(jì)時(shí)精度為秒級(jí)的項(xiàng)目(如田徑長(zhǎng)跑、競(jìng)走、馬拉松、自行車(chē)等)，要準(zhǔn)確記錄運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)的名次就很困難，需要裁判協(xié)助人工計(jì)圈，不僅難度大，而且需要的裁判數(shù)量龐大，人工記錄還很容易出錯(cuò)，不能確保。另外，對(duì)馬拉松比賽，由于運(yùn)動(dòng)員太多，有時(shí)個(gè)出發(fā)的與個(gè)出發(fā)的人離開(kāi)起跑線能相隔幾十分鐘，全自動(dòng)終點(diǎn)電子攝影 / 攝像計(jì)時(shí)設(shè)備很難滿(mǎn)足比賽的要求，也不能準(zhǔn)確無(wú)誤地記錄每個(gè)運(yùn)動(dòng)員名次和成績(jī)。

　　對(duì)田徑比賽( 100米、200米、5 千米 、 10 千米 等)，幾十名運(yùn)動(dòng)員在 400 米 的跑道上進(jìn)行比賽，水平參差不齊，準(zhǔn)確記錄每名運(yùn)動(dòng)員行進(jìn)的圈數(shù)，一直是一大難題：多年以來(lái)一直是裁判員通過(guò)人工擺棋盤(pán)和人工畫(huà)表格等形式記錄，除耗費(fèi)大量的人力物力外，還不可避免存在人為失誤，影響成績(jī)的準(zhǔn)確性。然而，田徑比賽的不可重復(fù)性決定了：不能因?yàn)椴门袉T的失誤而讓運(yùn)動(dòng)員重賽(如我國(guó)第二屆田徑比賽，萬(wàn)米少記一圈，而使這屆運(yùn)動(dòng)會(huì)萬(wàn)米無(wú)成績(jī))，因此對(duì)準(zhǔn)確性和可靠性具有很高的要求，特別需要高科技的競(jìng)賽電子設(shè)備——自動(dòng)計(jì)圈設(shè)備，并與終點(diǎn)全自動(dòng)電子攝像計(jì)時(shí)設(shè)備相結(jié)合，準(zhǔn)確地判讀運(yùn)動(dòng)員的名次和成績(jī)，確保比賽的公開(kāi)、公平、公正。場(chǎng)地自行車(chē)、短道速滑等項(xiàng)目也是如此。

　　我們利用射頻識(shí)別這一，研制出適合田徑比賽的運(yùn)動(dòng)會(huì)自動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)。

　　二、 系統(tǒng)原理

　　田徑比賽運(yùn)動(dòng)會(huì)計(jì)圈系統(tǒng)采用射頻識(shí)別系統(tǒng)和的 RFID 技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息處理等與體育競(jìng)賽相結(jié)合，便于運(yùn)動(dòng)員攜帶而不影響其競(jìng)技狀態(tài)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員帶著射頻識(shí)別腕帶經(jīng)過(guò)計(jì)時(shí)線圈時(shí)，有源讀卡器天線能夠立即檢測(cè)到通過(guò)的腕帶信息，讀卡器再將讀到的腕帶號(hào)送到連接的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)得到運(yùn)動(dòng)員的有關(guān)信息，并使用專(zhuān)用軟件對(duì)信息作一系列處理。 由系統(tǒng)軟件將采集到的腕帶信息與相應(yīng)運(yùn)動(dòng)員信息對(duì)應(yīng)，統(tǒng)計(jì)比賽情況， 從而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)圈和對(duì)長(zhǎng)距離項(xiàng)目自動(dòng)計(jì)時(shí)的目的。 2000 年悉尼會(huì)和美國(guó)冬季會(huì)上就采用感應(yīng)卡用于運(yùn)動(dòng)會(huì)的計(jì)時(shí)計(jì)圈。

　　系統(tǒng)主要功能有： 1 、統(tǒng)計(jì) 運(yùn)動(dòng)員 成績(jī)：比賽結(jié)束后，計(jì)算機(jī)即統(tǒng)計(jì)出各 運(yùn)動(dòng)員 的起訖時(shí)刻、完成圈數(shù)、圈時(shí)間，以及名次等成績(jī)，并打印成績(jī)單; 2 、顯示比賽實(shí)況：經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后的信息，可以通過(guò)大屏幕或電視屏幕，即時(shí)、動(dòng)態(tài)顯示比賽實(shí)況，激烈賽況一目了然; 3 、儲(chǔ)存比賽記錄：由計(jì)算機(jī)記載的全部比賽記錄，可供隨時(shí)查看或打印，為賽場(chǎng)的經(jīng)營(yíng)管理、財(cái)務(wù)管理、車(chē)輛管理等提供如實(shí)的數(shù)據(jù)。

　　三、 系統(tǒng)組成及特點(diǎn)

　　后臺(tái)數(shù)據(jù)處理中間件

　　可視化比賽運(yùn)動(dòng)員信息錄入顯示模塊

　　數(shù)據(jù)保存、統(tǒng)計(jì)、導(dǎo)出模塊

　　數(shù)據(jù)錄入，包括運(yùn)動(dòng)員姓名，性別，年齡，號(hào)碼等信息

　　比賽分組及比賽方式，可以設(shè)置比賽的圈數(shù)

　　數(shù)據(jù)保存統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出功能

　　四、 系統(tǒng)硬件組成和產(chǎn)品

　　運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)系統(tǒng)讀寫(xiě)器(觸發(fā)讀寫(xiě)一體化讀寫(xiě)器)

　　運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)芯片(電子標(biāo)簽)

　　125K地感線圈天線(低頻纜式天線)

　　操作系統(tǒng)服務(wù)器平臺(tái)組成(運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)軟件)

　　每運(yùn)動(dòng)員帶著腕帶雙頻電子標(biāo)簽經(jīng)過(guò)跑道處計(jì)時(shí)線圈時(shí)，125K低頻激活天線能夠立即激活雙頻電子標(biāo)簽信息，雙頻電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)給附近的讀寫(xiě)器，讀寫(xiě)器再將讀到的卡數(shù)據(jù)上傳給連接的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)得到運(yùn)動(dòng)員的有關(guān)信息，并記錄下通過(guò)時(shí)的對(duì)應(yīng)時(shí)刻，用專(zhuān)用軟件對(duì)該信息作一系列處理。跑步起始時(shí)間可由讀寫(xiě)器引出的“計(jì)時(shí)開(kāi)始"按鈕采集，上傳給計(jì)算機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)軟件，后臺(tái)系統(tǒng)軟件將采集到的開(kāi)始時(shí)間、卡片信息與相應(yīng)運(yùn)動(dòng)員信息對(duì)應(yīng)，統(tǒng)計(jì)比賽情況，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)田徑項(xiàng)目自動(dòng)計(jì)時(shí)的目的。

　　該系統(tǒng)在終點(diǎn)鋪設(shè)一組125K地感線圈天線，用于運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)。

　　當(dāng)運(yùn)動(dòng)員攜帶的雙頻運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)芯片標(biāo)簽通過(guò)計(jì)時(shí)地毯天線時(shí)，地毯天線將接收到的RFID標(biāo)簽的響應(yīng)信號(hào)發(fā)送到與其相連的讀頭，讀頭記錄下當(dāng)前的時(shí)間和標(biāo)簽的相關(guān)信息，即完成計(jì)時(shí)功能。比賽成績(jī)可以實(shí)時(shí)顯示，裁判或訓(xùn)練組織者可以通過(guò)安裝在電腦上的計(jì)時(shí)系統(tǒng)軟件查看、編輯、打印成績(jī)。

　　五、 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

　　實(shí)時(shí)性高：處于場(chǎng)區(qū)內(nèi)的標(biāo)簽一旦被觸發(fā)，立即上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行，軟件處理計(jì)時(shí)信息及統(tǒng)計(jì)并將時(shí)間名次信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中;

　　抗干擾性強(qiáng)：人體、金屬、粉塵、潮濕不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成任何的影響，產(chǎn)品魯棒性經(jīng)嚴(yán)格測(cè)試;

　　安裝設(shè)備方便：產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)考慮安裝的便捷性，125K低頻與2.45G雙頻一體化讀取實(shí)現(xiàn)精確計(jì)時(shí)要求，不要再布設(shè)其他設(shè)備，卡片下發(fā)結(jié)合軟件便可實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)圈應(yīng)用;

　　無(wú)串?dāng)_事件發(fā)生：當(dāng)有同頻或者不同頻大功率微波設(shè)備同時(shí)使用時(shí)，產(chǎn)品會(huì)靈活跳頻，躲避干擾源;

　　數(shù)據(jù)容量大：系統(tǒng)中讀卡器使用2.45G頻段作為數(shù)據(jù)流通主要通道，數(shù)據(jù)的通信速率為2Mbits/S;

　　多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別：每個(gè)讀卡器能夠同時(shí)識(shí)別200張?jiān)谧x卡器區(qū)域的卡片，無(wú)沖撞無(wú)串?dāng)_;

　　EMI、EMS能力強(qiáng)，卡片發(fā)射功率為手機(jī)發(fā)射功率的千分之一，綠色無(wú)電磁波輻射危險(xiǎn)。不會(huì)與藍(lán)牙、802.11、無(wú)線局路網(wǎng)無(wú)沖突;

　　低功耗、長(zhǎng)壽命：電子標(biāo)簽只有在進(jìn)入地感線圈觸發(fā)區(qū)域時(shí)才會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，在未進(jìn)入地感線圈區(qū)域或者長(zhǎng)時(shí)間在同一地感線圈區(qū)域時(shí)，電子標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，這樣大大降低了電子標(biāo)簽的功耗，延長(zhǎng)了電池的使用壽命。