一、系統(tǒng)概述

在田徑體育場上,在跑道上舉行的中長跑,競走徑賽項(xiàng)目不少,如1500m、3000m、5000m、10000m、5公里競走,10公里競走等。這部分項(xiàng)目需要記錄運(yùn)動員從起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)動時(shí)間和先后名次，傳統(tǒng)的跑步比賽計(jì)時(shí)器有秒表，智能表，這類型計(jì)時(shí)器因受到計(jì)時(shí)操作人員的反映差異及實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)等主觀因素的影響，成績誤差非常大。再加比賽或考試時(shí)同時(shí)跑步的人多，而人的視力及記憶力有限，很多時(shí)候會出現(xiàn)偏差，經(jīng)常出現(xiàn)成績張冠李戴。最終比賽成績也需要人工錄入，工作量大，容易出現(xiàn)人為錯(cuò)誤。

如何準(zhǔn)確記錄每名運(yùn)動員所跑的時(shí)間和圈數(shù)，一直是一大難題：多年以來一直是裁判員通過人工擺棋盤和人工畫表格等形式記錄，除耗費(fèi)大量的人力物力外，還不可避免存在人為失誤，影響成績的準(zhǔn)確性。因此對準(zhǔn)確性和可靠性具有很高的要求，特別需要高科技的競賽電子設(shè)備——自動計(jì)時(shí)計(jì)圈設(shè)備，為此，我們結(jié)合當(dāng)今射頻識別這一高新技術(shù)，研制出適合中長距離比賽的中長跑自動計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)。

二、系統(tǒng)的工作原理及基本組成

跑步計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)采用全球領(lǐng)先的RFID低頻射頻3米遠(yuǎn)距離識別技術(shù)、跳頻抗干擾技術(shù)、Cypher通訊技術(shù)、Timing計(jì)算機(jī)信息處理等高新技術(shù)與國民體質(zhì)、體育徑賽相結(jié)合的計(jì)時(shí)系統(tǒng)。每次開始比賽時(shí)，每個(gè)運(yùn)動員分配一件號衣，內(nèi)置RFID低頻射頻卡，當(dāng)運(yùn)動員在操場上開始跑時(shí)，同時(shí)系統(tǒng)軟件開始計(jì)時(shí)。當(dāng)運(yùn)動員經(jīng)過終點(diǎn)計(jì)時(shí)地毯天線時(shí)，地毯天線能夠立即檢測到運(yùn)動員身上號衣內(nèi)卡片信息，并通過計(jì)時(shí)計(jì)圈主機(jī)上傳給計(jì)算機(jī)后臺系統(tǒng)軟件，后臺系統(tǒng)軟件將同時(shí)采集到的時(shí)間、卡片信息與相應(yīng)運(yùn)動員信息對應(yīng)，實(shí)時(shí)顯示圈數(shù)和時(shí)間，當(dāng)比賽結(jié)束時(shí)，軟件可統(tǒng)計(jì)比賽情況，從而實(shí)現(xiàn)對中長跑項(xiàng)目自動計(jì)時(shí)計(jì)圈的目的。

系統(tǒng)主要功能有：

1、國民、學(xué)生體質(zhì)測試一體化：系統(tǒng)采用集約一體化平臺架構(gòu)，集成國民體測項(xiàng)目和學(xué)生體測項(xiàng)目所有的系列測試，模塊化應(yīng)用，解決客戶大數(shù)據(jù)、一體化需求。

2、中長跑測試模塊：統(tǒng)計(jì)中長跑結(jié)束后，各運(yùn)動員的完成圈數(shù)和時(shí)間，處理成績統(tǒng)計(jì)并自動保存，可直接打印或?qū)С龀煽儐?

3、顯示比賽實(shí)況：在中長跑軟件上可以實(shí)時(shí)看到跑步人員每次經(jīng)過終點(diǎn)線的時(shí)間和圈數(shù)，也可以投射到大屏幕或電視屏幕顯示，即時(shí)、動態(tài)顯示比賽實(shí)況，激烈賽況一目了然。

4、無需重復(fù)發(fā)卡，自動匹配跑步人員和感應(yīng)卡，快速、準(zhǔn)確、高效。

2.1 系統(tǒng)組成

整套系統(tǒng)由跑步計(jì)時(shí)計(jì)圈儀(含鋁合金箱、鋁合金支架、低頻遠(yuǎn)距離讀卡器、可充電電池等)、地毯感應(yīng)天線、專用背心及低頻感應(yīng)卡、PC平板主機(jī)及軟件四部分構(gòu)成。

2.1.1、計(jì)時(shí)計(jì)圈主機(jī)

產(chǎn)品特性:

◆ 設(shè)備內(nèi)置可充電電池，可工作8小時(shí)以上，無需外接電源

◆ 讀卡距離遠(yuǎn)，采用地毯天線，讀卡高度大于3m 的讀出距離

◆ 安裝通道寬，標(biāo)準(zhǔn)地毯3米長，特殊情況下，可根據(jù)需要定制

◆ 多天線，最多可帶4路天線，標(biāo)配1個(gè)

◆ 防沖突，單個(gè)天線速度可達(dá)20張/秒

◆ 高精度讀取，誤讀率低于一億分之一

◆ 全套設(shè)備可移動便攜式，布置方便

◆ 低頻卡放置于專用背心里面，實(shí)現(xiàn)真正自動識別

技術(shù)參數(shù):

箱體尺寸：470 * 355 * 150 mm

支架高度：1200mm

工作溫度：-20～+60℃ (適用于室內(nèi)和室外安裝)

工作濕度：0 - 80% 無凝結(jié)，信號穿過液體感應(yīng)距離無任何改變

工作頻率：全球唯一，發(fā)射頻率125KHz，接收頻率 4MHz，低頻無輻射危害

產(chǎn)品應(yīng)用:

學(xué)生中考訓(xùn)練計(jì)時(shí)計(jì)圈、運(yùn)動員比賽計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)、部隊(duì)體能測試計(jì)時(shí)計(jì)圈、卡丁車計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)、自行車計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)等應(yīng)用到需要計(jì)時(shí)計(jì)圈的所有系統(tǒng)。

2.1.2、遠(yuǎn)距離感應(yīng)卡：(縫在號碼布內(nèi)、固定在臂帶內(nèi)、放在號衣內(nèi))

英國全球著名品牌Cyphertag低頻感應(yīng)卡可放置于口袋內(nèi)，或者背心號碼布內(nèi)，或者綁在手臂袋上，用于測試人員身份識別，每個(gè)測試人員只需要攜帶一個(gè)RFID低頻感應(yīng)卡作為運(yùn)動場上的身份識別。

產(chǎn)品特性:

遠(yuǎn)距離識別：讀卡高度可達(dá)3米

防沖撞：單天線可同時(shí)識別20張感應(yīng)卡

低電池檢測：當(dāng)卡片電量低時(shí)，發(fā)出低電池信號

高精確性：誤讀率低于1億分之1

高安全性：私有加密協(xié)議，隨機(jī)通訊數(shù)據(jù)

長壽命：30萬次以上使用壽命，僅在感應(yīng)范圍內(nèi)工作

自休眠：離開感應(yīng)區(qū)自動體眠

抗液體：下雨天、水中工作感應(yīng)距離無任何改變

技術(shù)參數(shù):

設(shè)備號：64位編碼，輸出位數(shù)可選

尺寸：86 * 54 * 4.5毫米

工作壽命：帶電池，壽命30萬次以上

材質(zhì)：亮灰色ABS外殼加聚碳酸酯標(biāo)簽

工作溫度：-20～+60℃

工作濕度：0 - 80% 無凝結(jié)，水里正常工作，水中感應(yīng)距離無任何改變

工作頻率：發(fā)射頻率4MHz,接收頻率 125KHz

2.1.3、終點(diǎn)地毯感應(yīng)天線

技術(shù)參數(shù):

調(diào)諧器工作頻率：125KHz發(fā)射，4MHz接收

調(diào)諧器工作電流：150mA

調(diào)諧器供電電壓：5V DC，由計(jì)時(shí)儀直接供電

調(diào)諧器工作溫度：-20℃ +60℃無凝結(jié)

地毯天線尺寸：1200mm * 3000mm(或根據(jù)需要定制)

天線：2.5平方銅芯線

地毯材料：PVC膠底，聚酯氨條紋絨面，吸水、耐磨、防滑、容易清洗

2.1.4、 PC平板主機(jī)

產(chǎn)品特性：

1.采用10.8寸1920×1280高清觸控電容屏，畫面清晰，易于操作。支持多點(diǎn)觸控，簡化操作步驟，提升用戶體驗(yàn);

2.主機(jī)采用正版Windows10+安卓雙操作系統(tǒng)，穩(wěn)定高效，具有強(qiáng)大的應(yīng)用功能;

3.易于操作的圖形化界面，專業(yè)定制設(shè)計(jì)的UI操作界面,簡潔、美觀

4.不小于4G運(yùn)行內(nèi)存，64G的移動存儲，4組標(biāo)準(zhǔn)USB接口，可直接插入U(xiǎn)盤導(dǎo)入1000000條測試名單信息，也可直接導(dǎo)出測試成績至U盤自動生成Excel表格;

5、主機(jī)內(nèi)置大容量可充電鋰電池，可獨(dú)立工作1個(gè)工作日以上，在停電時(shí)不影響測試;

6.與檢測器之間采用Wifi模塊傳輸方式進(jìn)行組網(wǎng)，實(shí)時(shí)測試數(shù)據(jù)傳輸，且主機(jī)備帶藍(lán)牙傳輸功能;

7.可采用IC卡進(jìn)行身份識別，其中IC卡帶有測試數(shù)據(jù)儲存功能，能夠?qū)y試完的數(shù)據(jù)儲存在卡中;

8.兼容測評設(shè)備：支持身高體重、肺活量、坐位體前區(qū)、立定跳遠(yuǎn)、50米往返跑等常用體測設(shè)備，方便用戶切換設(shè)置不同的應(yīng)用場景;可無線擴(kuò)展連接多臺單機(jī)進(jìn)行同步測試提高測試效率，主機(jī)可自動識別單機(jī)，具有抗干擾強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn);

9.內(nèi)置TF卡讀卡器，擴(kuò)充存儲容量，低功耗，HDMI可外接大屏及外接打印機(jī)。

技術(shù)參數(shù)：

處理器品牌：Intel/英特爾

存儲類型： EMMC

內(nèi)存容量：4GB

存儲容量：32GB

分辨率：19201280

觸摸屏類型：電容屏

屏幕尺寸：10.8英寸

接口類型：音頻接口 USB 網(wǎng)口 HDMI

CPU主頻：1.84 GHz

熱門功能：WiFi/重力感應(yīng)/HDMI/3G外掛/U盤外掛 陀螺儀 HDMI 藍(lán)牙

操作系統(tǒng)：windows 10

網(wǎng)絡(luò)類型：WIFI

三、跟其他RFID產(chǎn)品對比的優(yōu)點(diǎn)：

市場上有很多的計(jì)時(shí)計(jì)圈產(chǎn)品，但是絕大部分都是基于超高頻技術(shù)的產(chǎn)品，標(biāo)簽受人體、汗水、天氣、wifi藍(lán)牙等無線產(chǎn)品影響，漏讀率高;扇形感應(yīng)區(qū)，沒有明確的感應(yīng)邊界，沒到終點(diǎn)線就識別或過了終點(diǎn)線才識別、成績前后搞錯(cuò);戴在手腕上的存在左右手前后問題，誤差大，而我們使用的低頻遠(yuǎn)距離產(chǎn)品就能很好的解決這個(gè)問題。

1、長條形覆蓋范圍，精確的位置識別，穩(wěn)定、精確的讀卡邊界，感應(yīng)邊界就是終點(diǎn)線;

2、10人50米沖刺通過，均能識別，確保不漏讀 ;

3、抗強(qiáng)干擾，抗液體(水下距離不受影響，常用于游泳比賽計(jì)時(shí))，抗人體屏蔽，抗纖維屏蔽影響，不受天氣環(huán)境影響，不受現(xiàn)場wifi無線等影響

4、防沖突，單天線同時(shí)可識別20多張卡，確保數(shù)量多的情況下不漏卡，多天線可以確保更多的卡片被識別。

5、NFC近場通訊，低頻125Khz，4Mhz低頻跳頻工作，感應(yīng)范圍固定，不對人體有輻射危害。符合CE認(rèn)證健康和安全標(biāo)準(zhǔn)：EN 62479:2010 , EN 60950-1:2006

其他高頻、超高頻讀卡器，沒有穩(wěn)定的讀卡距離;沒有精確的識別邊界;受人體的屏蔽、衣服纖維、環(huán)境、天氣、雨水的影響;高頻無源卡識別距離太近，人體屏蔽影響大;超高頻有源卡識別距離太遠(yuǎn)，均不能很好的控制;多人擁擠經(jīng)過識別率低;超高頻有輻射危害。

四、體測系統(tǒng)軟件及中長跑計(jì)時(shí)功能

軟件具有測試者基本信息導(dǎo)入、測試數(shù)據(jù)的采集評價(jià)、可根據(jù)測試結(jié)果自動計(jì)算得分以及按國家學(xué)生/成人/軍人/武警體質(zhì)測試要求的標(biāo)準(zhǔn)格式生成相應(yīng)報(bào)表等多項(xiàng)便捷、實(shí)用的功能。軟件支持IC卡、網(wǎng)絡(luò)采集和其他測試方式的數(shù)據(jù)錄入，并具有強(qiáng)大的查詢功能以及圖文并茂的分析功能等。

1、支持IC卡、網(wǎng)絡(luò)等多種數(shù)據(jù)錄入方式，提高了系統(tǒng)的兼容性，同時(shí)提供錄入錯(cuò)誤智能糾正功能。擁有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)導(dǎo)入導(dǎo)出功能，支持基本信息批量導(dǎo)入導(dǎo)出，大大減輕了基層的工作量和人工出錯(cuò)的概率;

2、導(dǎo)入學(xué)生/成人/軍人/武警學(xué)籍和測試項(xiàng)目信息;

3、導(dǎo)出學(xué)生/成人/軍人/武警測試成績;

4、測試成績導(dǎo)出方便、快速，可以自動快速計(jì)算、評分和評價(jià)，完全避免了手工誤操作的可能性;

5、學(xué)生/成人/軍人/武警成績和評價(jià)完全按國家標(biāo)準(zhǔn)化報(bào)表格式輸出，無需任何手工填寫工作 ;

6、支持800米，1000米等格式、范圍內(nèi)自動糾錯(cuò)和轉(zhuǎn)換符號功能，可以節(jié)約大量檢查核對工作;

7、支持?jǐn)?shù)據(jù)糾錯(cuò)功能，大幅度提高成績輸入、管理與上報(bào)效率;

8、數(shù)據(jù)管理: 具有數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析、導(dǎo)入、導(dǎo)出、數(shù)據(jù)備份(支持異地備份)、數(shù)據(jù)上傳及上傳云平臺等管理功能;

9、可提供現(xiàn)場打印運(yùn)動鍛煉指導(dǎo)建議和營養(yǎng)指導(dǎo)建議;

10、軟件還支持用戶操作權(quán)限管理。同時(shí)具備日志管理，記錄任何修改記錄信息，加強(qiáng)了系統(tǒng)的靈活性和安全性。

中長跑計(jì)時(shí)軟件功能

1、格子化顯示跑步人員對應(yīng)的名字、圈數(shù)、成績;

2、不限制同時(shí)跑步人數(shù)、中長跑圈數(shù);

3、提前給對應(yīng)號碼格配置卡號，支持測試卡片對應(yīng)號碼格功能;

4、選中跑步人員進(jìn)行測試，自動匹配測試人員信息和卡號;

5、支持語音播報(bào)測試人員和號衣匹配關(guān)系;

6、支持設(shè)置幾秒后開始計(jì)圈，防止起跑和終點(diǎn)一起時(shí)的誤讀;

7、實(shí)時(shí)、動態(tài)顯示計(jì)時(shí)時(shí)間，測試結(jié)束后自動保存成績并排序;

8、可根據(jù)設(shè)定的成績，處理成績，自動給出評分和等級，支持直接打印，支持導(dǎo)出保存。

五、系統(tǒng)配置清單：(不同需求可根據(jù)需要改修配置)

六、典型應(yīng)用案例

6.1 軍隊(duì)及執(zhí)法部門的體能訓(xùn)練達(dá)標(biāo)、選拔

在軍隊(duì)及執(zhí)法部門，軍人、執(zhí)法人員的體能素質(zhì)是重要的考核指標(biāo)，一旦體能不能達(dá)標(biāo)將面臨淘汰，為增強(qiáng)軍人、強(qiáng)執(zhí)法人員平時(shí)訓(xùn)練的科學(xué)管理，基于低頻射頻識別技術(shù)的中長跑計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)將是最佳選擇，她可以保證在無外界干擾的情況下，對測試人員的體能成績進(jìn)行科學(xué)的統(tǒng)計(jì)分析，并保留大量數(shù)據(jù)，可供分析，從而制定更加科學(xué)的體能訓(xùn)練方式。

6.2 學(xué)校學(xué)生體能訓(xùn)練，適用于大中小學(xué)校、專業(yè)體育院校，大學(xué)生體能達(dá)標(biāo)測試

采用RFID計(jì)時(shí)系統(tǒng)，改變了傳統(tǒng)方式老師對被測試學(xué)生進(jìn)行跟蹤秒表測試，手工掐秒表效率低、計(jì)時(shí)準(zhǔn)確性差、訓(xùn)練趣味性差、老師強(qiáng)度大等弊端。而采用先進(jìn)的RFID中長跑計(jì)時(shí)計(jì)圈訓(xùn)練系統(tǒng)，可以改變以上傳統(tǒng)方式中的弊端，使學(xué)生測試成績形成數(shù)據(jù)庫，成績真實(shí)，便于分析，從而制定更加科學(xué)的訓(xùn)練測試模式，同時(shí)降低老師在跑步訓(xùn)練上的工作強(qiáng)度，有更多的時(shí)間輔導(dǎo)其他鍛煉測試。