一、系統(tǒng)概述:下載最新方案：《跑步計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)方案》 (784KB)

　　在田徑中長(zhǎng)跑、馬拉松、鐵人三項(xiàng)、自行車、摩托車、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)員沖過終點(diǎn)線時(shí)的成績(jī)，不能判斷運(yùn)動(dòng)員過終點(diǎn)線的名次順序，當(dāng)眾多運(yùn)動(dòng)員同時(shí)過終點(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)備可以通過記錄并保存運(yùn)動(dòng)員沖過終點(diǎn)線時(shí)的圖像和時(shí)間信息，需要時(shí)，通過調(diào)出計(jì)時(shí)膠片或計(jì)時(shí)圖像來讀出運(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、賽艇、皮劃艇、摩托車等競(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)，不能確保萬無一失。

　　另外，對(duì)馬拉松比賽，由于運(yùn)動(dòng)員太多，有時(shí)第一個(gè)出發(fā)的與最后一個(gè)出發(fā)的人離開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)備很難滿足比賽的要求，也不能完全準(zhǔn)確無誤地記錄每個(gè)運(yùn)動(dòng)員名次和成績(jī)。

　　對(duì)田徑中長(zhǎng)跑(5千米、10千米、10千米競(jìng)走、20千米競(jìng)走等)，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(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)第二屆全運(yùn)會(huì)田徑比賽，萬米少記一圈，而使這屆運(yùn)動(dòng)會(huì)萬米無成績(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、公平、公正。場(chǎng)地自行車、短道速滑等項(xiàng)目也是如此。

　　為此，我們結(jié)合當(dāng)今射頻識(shí)別這一高新技術(shù)，研制出適合中長(zhǎng)距離比賽的運(yùn)動(dòng)會(huì)自動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)。

　　1.1 系統(tǒng)的工作原理及基本組成

　　運(yùn)動(dòng)會(huì)計(jì)圈系統(tǒng)采用CYPHERTAG射頻識(shí)別系統(tǒng)和先進(jìn)的技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息處理等高新技術(shù)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)別卡經(jīng)過計(jì)時(shí)線圈時(shí)，讀卡天線能夠立即檢測(cè)到通過的卡片信息，讀卡器再將讀到的卡號(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，并使用專用軟件對(duì)信息作一系列處理由系統(tǒng)軟件將采集到的卡片信息與相應(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)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 年悉尼奧運(yùn)會(huì)和美國(guó)冬季奧運(yùn)會(huì)上就采用Cyphertag 感應(yīng)卡用于運(yùn)動(dòng)會(huì)的計(jì)時(shí)計(jì)圈。

　　1.2 系統(tǒng)主要功能

　　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)、最快圈時(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、車輛管理等提供如實(shí)的數(shù)據(jù)。

　　二、系統(tǒng)組成

　　整套系統(tǒng)由遠(yuǎn)距離讀卡器、射頻天線、遠(yuǎn)距離感應(yīng)卡、控制計(jì)算機(jī)及軟件四部分構(gòu)成。

　　2.1 RVSP2 跑步計(jì)時(shí)計(jì)圈儀

　　產(chǎn)品特性:

　　◆可外接兩個(gè)天線，具有兩個(gè)單獨(dú)的輸出，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)天線兩種輸出標(biāo)示，標(biāo)配1個(gè)天線

　　◆讀卡距離遠(yuǎn)，采用地毯天線，讀卡高度可達(dá)3.5m 的讀出距離

　　◆安裝通道寬，標(biāo)準(zhǔn)地毯3米寬，特殊情況下，可達(dá)10多米，覆蓋8個(gè)跑道

　　◆多天線，最多可帶4個(gè)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

　　◆安裝方便，天線制作方法簡(jiǎn)單，做成地毯式天線，攜帶布置方便

　　◆讀卡沒有方向限定，360度任意角度都能讀到

　　◆卡片可固定在腳上或者手臂上，實(shí)現(xiàn)真正自動(dòng)識(shí)別

　　◆同時(shí)提供26/34位Wiegand, RS232輸出

　　◆美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì) FCC 認(rèn)證、通過EMC測(cè)試認(rèn)證，英國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)可

　　技術(shù)參數(shù)

　　尺寸：(高)325 x(寬)285 x(厚度)65毫米 【內(nèi)部讀卡器(高)200 x(寬)150 x(厚度)30毫米】

　　電源：12伏，DC，@400mA max，12V30Ah聚合物鋰電池，一次充滿電可工作兩天

　　工作溫度：-20～+60°C(適用于室內(nèi)和室外安裝)

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

　　最大天線大?。翰捎弥睆?.5mm粗銅線時(shí)單天線周長(zhǎng)達(dá)16米

　　輸出格式：RS232

　　工作頻率：發(fā)射頻率125KHz，接收頻率4MHz

　　產(chǎn)品應(yīng)用:

　　學(xué)生中考訓(xùn)練計(jì)時(shí)計(jì)圈、運(yùn)動(dòng)員比賽計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)、部隊(duì)體能測(cè)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)。

　　2.2 TV1系列感應(yīng)卡：(縫在號(hào)碼布內(nèi)、固定在松緊帶內(nèi)、放在馬夾背心內(nèi))

　　產(chǎn)品特性:

　　遠(yuǎn)距離識(shí)別：根據(jù)地毯天線大小，讀卡距離可達(dá)3.5米

　　防沖撞：在RVSP2讀卡器上可識(shí)別5多萬張卡，最大可識(shí)別50多萬張卡

　　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)

　　低電池檢測(cè)：當(dāng)卡片電量低時(shí)，輸出低電池信號(hào)

　　長(zhǎng)壽命：5年使用壽命，僅在感應(yīng)范圍內(nèi)工作(可做成可換電池和不可換電池兩種)

　　自檢測(cè)：電池狀態(tài)自動(dòng)輸出

　　美觀實(shí)用：可做證件卡，可打印姓名等信息

　　自休眠：離開感應(yīng)區(qū)自動(dòng)體眠

　　抗液體：水中工作感應(yīng)距離無任何改變

　　技術(shù)參數(shù):

　　卡號(hào)：64位編碼，輸出位數(shù)可選

　　尺寸：86 x 54 x 4.5 mm毫米

　　重量：28克

　　工作壽命：帶電池，壽命3-5年，低電池電壓后仍然可正常使用2到3個(gè)月，并輸出提示信息。

　　材質(zhì)：亮灰色ABS外殼加聚碳酸酯標(biāo)簽(73 x 50 x 0.2 毫米) PVC白色簽名欄，可簽名或打印

　　工作溫度：-20～+60℃

　　工作濕度：100% 防水，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

　　CE, DTI美國(guó)FCC認(rèn)證，EMC認(rèn)證

　　2.3 地毯天線

　　產(chǎn)品特性:

　　連接調(diào)諧盒，讀到卡片調(diào)諧盒黃燈閃爍同時(shí)蜂鳴器鳴叫

　　跟感應(yīng)卡交互，識(shí)別卡的區(qū)域

　　室外全天候工作、低頻跳頻技術(shù)抗干擾能力強(qiáng)

　　技術(shù)參數(shù):

　　工作頻率：125KHz發(fā)射，4MHz接收

　　尺寸：1000mm * 3000mm(根據(jù)需要定制)

　　工作電流：150mA

　　供電電壓：5V DC，由讀卡器直接供電

　　工作溫度：-20 to +60°C無凝結(jié)，環(huán)氧樹脂密封，防水

　　材料：毛絨地毯

　　三、長(zhǎng)距離比賽自動(dòng)計(jì)時(shí)功能的實(shí)現(xiàn)

　　在馬拉松、鐵人三項(xiàng)、越野滑雪等比賽時(shí)，在比賽的起點(diǎn)線放置一套天線、讀卡器及相應(yīng)的控制系統(tǒng)，在比賽的終點(diǎn)線放置另一套天線、讀卡器及控制系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)令槍響，運(yùn)動(dòng)員開始出發(fā)，發(fā)令的聲音信號(hào)啟動(dòng)系統(tǒng)定時(shí)器開始計(jì)時(shí)，但由于參賽運(yùn)動(dòng)員眾多，多至幾百乃至上萬人，這些運(yùn)動(dòng)員不可能同時(shí)在一條起跑線上，其離開起跑線就存在時(shí)間差，為此，應(yīng)用該系統(tǒng)就能解決此問題：每當(dāng)每名運(yùn)動(dòng)員經(jīng)過起跑線處的天線時(shí)，控制系統(tǒng)接收到該運(yùn)動(dòng)員攜帶讀卡器發(fā)出的特征信息，并記錄下通過時(shí)的對(duì)應(yīng)時(shí)刻，傳給控制計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)。當(dāng)運(yùn)動(dòng)員跑完全程，到達(dá)終點(diǎn)時(shí)，位于終點(diǎn)線處的天線接收每位到達(dá)終點(diǎn)運(yùn)動(dòng)員攜帶讀卡器發(fā)出的信號(hào)，經(jīng)控制系統(tǒng)處理后，確認(rèn)運(yùn)動(dòng)員的身份，并記錄下對(duì)應(yīng)時(shí)刻，傳給控制計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行處理，從而計(jì)算出運(yùn)動(dòng)員的成績(jī)及相應(yīng)名次。

　　四、計(jì)圈功能的實(shí)現(xiàn)

　　對(duì)于在田徑場(chǎng)、滑冰場(chǎng)等場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行的中、長(zhǎng)距離比賽，運(yùn)動(dòng)員要在場(chǎng)內(nèi)行進(jìn)幾圈到幾十圈，需要記錄運(yùn)動(dòng)員行進(jìn)的圈數(shù)，以便確認(rèn)運(yùn)動(dòng)員是否跑完全程。為此在終點(diǎn)線安裝一套系統(tǒng)天線及讀卡器，并給每個(gè)運(yùn)動(dòng)員攜帶能發(fā)出不同特征信息的感應(yīng)卡，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員聽到發(fā)令槍聲，起跑后，運(yùn)動(dòng)員每經(jīng)過一次終點(diǎn)線時(shí)，位于終點(diǎn)線處的天線接收到運(yùn)動(dòng)員攜帶的感應(yīng)卡發(fā)出的信號(hào)，經(jīng)讀卡器處理后，識(shí)別出該位運(yùn)動(dòng)員的身份，并記錄下相應(yīng)圈數(shù)，從而完成了自動(dòng)記錄所有參賽運(yùn)動(dòng)員行進(jìn)圈數(shù)的目的。

　　五、結(jié)論

　　該系統(tǒng)是以射頻識(shí)別技術(shù)為基礎(chǔ)，研究解決中長(zhǎng)距離體育比賽中長(zhǎng)期存在的記錄運(yùn)動(dòng)員行進(jìn)圈數(shù)和時(shí)間成績(jī)的急迫問題，具有明顯的實(shí)際意義。它的研制成功，必將提高我國(guó)競(jìng)技體育項(xiàng)目的裁判水平，提高競(jìng)賽設(shè)備的高科技含量，使我國(guó)舉辦的國(guó)際國(guó)內(nèi)體育賽事上一個(gè)臺(tái)階，進(jìn)一步與國(guó)際水平接軌。CYPHERTAG系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別跑步計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)也是目前國(guó)內(nèi)最具性價(jià)比的設(shè)備，無論是邊界識(shí)別精度、感應(yīng)標(biāo)簽識(shí)別正確率、傳輸速度、識(shí)別高度都處于世界領(lǐng)先地位，已經(jīng)有多家合作單位選擇使用CYPHERTAG作為跑步訓(xùn)練、中考、體能測(cè)試的指定設(shè)備。

　　選擇CYPHERTAG遠(yuǎn)距離讀卡器的理由：

　　1、長(zhǎng)條形覆蓋范圍，精確的位置識(shí)別，穩(wěn)定、精確的讀卡邊界，終點(diǎn)線就是邊界

　　2、車速可達(dá)200公里/小時(shí)通過，均能識(shí)別，確保不漏讀

　　3、抗強(qiáng)干擾，抗金屬，抗液體，抗防爆膜，不受天氣環(huán)境影響

　　4、防沖突，同時(shí)可識(shí)別幾十張卡，同一比賽識(shí)別可多達(dá)50多萬張卡

　　我們自豪的說，只有我們的CYPHERTAG才能完美的解決各類比賽的計(jì)時(shí)計(jì)圈。

　　六、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：

　　方案1、使用RVSP2讀卡器及TVX1感應(yīng)卡：

　　系統(tǒng)拓?fù)鋱D：

　　詳細(xì)連接圖：(車速超過120公里/小時(shí)高速賽事建議使用2個(gè)或4個(gè)天線)

　　七、系統(tǒng)軟件：

　　計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)軟件，具有圈數(shù)統(tǒng)計(jì)、成績(jī)統(tǒng)計(jì)、每圈數(shù)時(shí)間、最終成績(jī)、合格不合格判斷等等功能，并且可根據(jù)客戶需求定制開發(fā)軟件，也可有客戶自己開發(fā)軟件。

　　附件：

　　1、Cyphertag產(chǎn)品的RS232通訊協(xié)議：

　　波特率(Baud Rate)：9600;

　　數(shù)據(jù)位(Data bits)：8位;

　　奇偶校驗(yàn)(Parity)：無;

　　停止位(Stop bits)：1位

　　讀到的數(shù)據(jù)都放在一個(gè)RS232口輸出。

　　RVR1讀卡器標(biāo)準(zhǔn)輸出格式為：

　　上電信息：OK![$0A][$0D]

　　心跳包信息：Online[$0A][$0D] ，3分鐘輸出一次

　　$0A，$0D為換行，回車符。

　　讀卡后輸出信息：

　　讀卡器也可輸出電池狀態(tài)位，詳細(xì)格式如下：

　　[五位十進(jìn)制PID碼] [電池狀態(tài)碼][天線標(biāo)志位][$0A][$0D]

　　五位十進(jìn)制PID碼對(duì)應(yīng)電子卡的P后號(hào)碼;

　　電池狀態(tài)碼取值為L(zhǎng)或H，為H時(shí)表示卡片電池電壓正常，為L(zhǎng)時(shí)表示電池電壓偏低，應(yīng)盡快更換電池;天線標(biāo)志位取值為I或O，為I時(shí)表示1號(hào)天線讀到輸上來的卡，為O時(shí)表示2號(hào)天線讀到輸上來的卡

　　整套系統(tǒng)展示，如下圖