大學生RFID體育訓練考核計時計圈系統(tǒng)

　　一、 背景及系統(tǒng)介紹

　　大學生體能的訓練以及考核達標是大學生體育鍛煉的基本要求，但長期以來，多人訓練的組訓難與多人考核的繁瑣一直是個難以解決而又長期存在的問題。

　　基于此，采用RFID技術的大學生體能訓練考核系統(tǒng)解決了1000米、800米、200米、100米、50米跑步科目的多人同時訓練、考核計時、計圈、計數(shù)的難題。 當訓練考核人員攜帶的運動計時芯片標簽通過計時線圈天線時，計時線圈天線將接收到的RFID計時芯片標簽的數(shù)據(jù)信號發(fā)送到與其相連的計時讀寫器上，計時讀寫器記錄下當前的時間和計時芯片標簽的相關信息，即完成計時、計圈、計數(shù)功能。比賽成績可以實時顯示，訓練組織者可以通過安裝在電腦上的計時系統(tǒng)軟件查看、編輯、打印成績。

　　二、 系統(tǒng)內容

　　 對大學生體質健康狀況進行定期檢測和評價

　　 為大學生體能素質訓練提供科學的訓練計劃

　　 為大學生體能素質訓練效果進行智能化評比與評估

　　 為大學生提供科學的健身運動處方

　　 建立大學生體質測評數(shù)據(jù)庫

　　三、 系統(tǒng)組成及特點

　　 后臺數(shù)據(jù)處理中間件

　　 可視化比賽人員信息錄入顯示模塊

　　 數(shù)據(jù)保存、統(tǒng)計、導出模塊

　　 數(shù)據(jù)錄入，包括軍人姓名，性別，年齡，職位號碼等信息

　　 比賽分組及比賽方式，可以設置比賽的圈數(shù)

　　 數(shù)據(jù)保存統(tǒng)計導出功能

　　四、 系統(tǒng)硬件組成和產(chǎn)品

　　 運動計時系統(tǒng)讀寫器(觸發(fā)讀寫一體化讀寫器)

　　 運動計時芯片(電子標簽)

　　 125K地感線圈天線(低頻纜式天線)

　　 操作系統(tǒng)服務器平臺組成(運動計時計圈系統(tǒng)軟件)

　　每當大學生帶著雙頻電子標簽經(jīng)過跑道處計時線圈時，125K低頻激活天線能夠立即激活雙頻電子標簽信息，雙頻電子標簽實時主動發(fā)送數(shù)據(jù)給附近的讀寫器，讀寫器再將讀到的卡數(shù)據(jù)上傳給連接的計算機，計算機得到運動員的有關信息，并記錄下通過時的對應時刻，用專用軟件對該信息作一系列處理。跑步起始時間可由讀寫器引出的“計時開始”按鈕采集，上傳給計算機后臺系統(tǒng)軟件，后臺系統(tǒng)軟件將采集到的開始時間、卡片信息與相應運動員信息對應，統(tǒng)計比賽情況，從而實現(xiàn)對跑步項目自動計時的目的。

　　該系統(tǒng)在終點鋪設一組125K地感線圈天線，用于運動計時計圈系統(tǒng)。

　　當大學生攜帶的雙頻運動計時芯片標簽通過計時地毯天線時，地毯天線將接收到的RFID標簽的響應信號發(fā)送到與其相連的讀頭，讀頭記錄下當前的時間和標簽的相關信息，即完成計時功能。比賽成績可以實時顯示，裁判或訓練組織者可以通過安裝在電腦上的計時系統(tǒng)軟件查看、編輯、打印成績。

　　五、 系統(tǒng)優(yōu)勢

　　 實時性高：處于場區(qū)內的標簽一旦被觸發(fā)，立即上傳數(shù)據(jù)進行，軟件處理計時信息及統(tǒng)計并將時間名次信息保存在數(shù)據(jù)庫中;

　　 抗干擾性強：人體、金屬、粉塵、潮濕不會對系統(tǒng)造成任何的影響，產(chǎn)品魯棒性經(jīng)嚴格測試;

　　 安裝設備方便：產(chǎn)品設計時完全考慮安裝的便捷性，125K低頻與2.45G雙頻一體化讀取實現(xiàn)精確計時要求，不要再布設其他設備，卡片下發(fā)結合軟件便可實現(xiàn)中長跑運動計時計圈應用;

　　 無串擾事件發(fā)生：當有同頻或者不同頻大功率微波設備同時使用時，產(chǎn)品會靈活跳頻，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;

　　 多標簽同時識別：每個讀卡器能夠同時識別200張在讀卡器區(qū)域的卡片，無沖撞無串擾;

　　 EMI、EMS能力強，卡片發(fā)射功率為手機發(fā)射功率的千分之一，綠色無電磁波輻射危險。不會與藍牙、802.11、無線局路網(wǎng)無沖突;

　　 低功耗、長壽命：電子標簽只有在進入地感線圈觸發(fā)區(qū)域時才會發(fā)送數(shù)據(jù)，在未進入地感線圈區(qū)域或者長時間在同一地感線圈區(qū)域時，電子標簽處于休眠狀態(tài)，這樣大大降低了電子標簽的功耗，延長了電池的使用壽命;

　　六、 系統(tǒng)硬件產(chǎn)品介紹

　　 電子智能計時主機

　　采用雙頻技術，低頻觸發(fā)，高頻接收數(shù)據(jù)，提高計時精度及測試人數(shù)

　　主機可存儲20萬條數(shù)據(jù)

　　支持GPS對時，4G數(shù)據(jù)上傳

　　主機可用電子發(fā)令觸發(fā)計時，觸發(fā)距離空曠壞境1000米

　　主機支持5個項目同時測試，提高測試效率

　　主機自帶電池支持連續(xù)工作12小時

　　計時芯片采用低功耗方案，1年內不需要更換電池

　　200km/h高速通過仍可精確計量

　　以太網(wǎng)接口同步時間、數(shù)據(jù)傳輸

　　防水、防壓、防塵、雙卡鎖外殼設計

　　 計時芯片標簽

　　識別距離 ： 0 ～ 100米可調

　　識別速度 ： 200 公里 / 小時

　　識別能力 ： 具備200張/秒的防沖突性能

　　識別方式 ： 全向識別

　　可變增益 ： 0～3級可按需選定

　　工作頻段 ： 2.45GHz、125KHz

　　通訊速率 ： 250K

　　通信機制 ： 基于HDLC 時分多址和同步通信機制

　　抗干擾性 ： 頻道隔離技術，多個設備互不干擾

　　安 全 性 ： 加密計算與安全認證，防止鏈路偵測

　　功耗標準 ： 平均工作功率為微瓦級

　　使用壽命 ： 1.5年

　　電壓檢測 ： 電壓低可通過無線或蜂鳴同時預警

　　封裝特性 ： ABS+PC材質，抗高強度跌落與振動

　　環(huán)境特性 ： 工作溫度-40℃ ～+85℃ 　工作濕度<95%

　　可 靠 性 ： 防水防塵，滿足工業(yè)環(huán)境要求

　　外 形 ： 雙耳方型

　　尺 寸 ： 40×36×12 mm

　　重 量 ： 12g

　　安裝方式 ： 加裝表帶佩戴

　　 計時地毯/感應線圈

　　1) 雙頻運動計時感應線圈需要與電子智能計時主機相連，完成計時功能。當計時感應線圈接收到來自雙頻計時芯片標簽的響應信號時，讀頭記錄下當前時間和標簽ID號。計時感應線圈能用于各種環(huán)境而且防水，可以被用于跑步、自行車運動以及冰雪運動;地毯相當牢固耐用。

　　2) 地感線圈內部包含獨立的感應回路(125kHz給標簽激活喚醒)和接收回路(2.45G接收標簽響應信號)。有時回路的諧振頻率會受到周圍金屬物品(如鋼筋混凝土、水管等)的影響，從而影響到讀取距離。為此在讀頭中含有專門的自動調諧電路，將這種影響減少到最低程度。

　　七、 成功案例