1. 項目背景介紹

　　在體能訓練考核中，需要記錄考核人員從起點到終點的運動時間和先后名次，一般比較古老而經典的方法是人工掐秒表計時。隨著科技的發展，出現了RFID計時計圈 。配合考核系統，用于體能訓練的計時計圈。

　　專業運動芯片計時系統對于運動員人數多，比賽環境復雜，比賽結果要求過高的比賽具有無可比擬的優越性。

　　采用芯片計時系統不僅為組辦方節省了大量的人力，而且能在短時間內提供最準確的成績報告以及最有價值的數據分析。

　　當運動員攜帶的運動計時芯片通過計時地毯時，地毯天線將接收到的運動計時芯片的響應信號發送到與其相連的讀頭，讀頭記錄下當前的時間和芯片的相關信息，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運動計時系統軟件查看、編輯、打印成績。

　　準確記錄每名考核人員行進的圈數，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，影響成績的準確性。為準確地判讀考核人員的名次和成績，確保成績的公開、公平、公正。我們結合當今射頻識別這一高新技術，研制出適合中長距離比賽的專業運動自動計時計圈系統。

　　2. 系統組成和實現原理

　　系統組成：由電子計時發令系統，電子智能計時系統，考核人員計時芯片標簽三個重要的硬件產品、以及計時管理軟件組成。

　　如圖，系統三個部署點硬件組成

　　a) 起點：由電子發令系統組成，包括無線電子發令槍，配備音箱擴音器，電子發令主機設備

　　b) 監控點：由RFID電子計時主機設備、地毯感應天線 (可以有多個監控點或者沒有監控點)

　　c) 終點：由RFID電子計時主機設備、地毯感應天線、無線路由器、運行計時管理軟件電腦組成

　　實現原理：系統采用先進的RFID技術、計算機信息處理等高新技術與體能訓練考核相結合，便于考核人員攜帶而不影響其狀態，當考核人員帶著RFID計時芯片標簽經過地毯感應天線時，讀寫器天線能夠立即檢測到通過的卡片信息，讀寫器再將讀到的卡號送到連接的計算機，計算機得到考核人員的有關信息，并使用專用軟件對信息作一系列處理。由系統軟件將采集到的卡片信息與相應運動員信息對應，統計比賽情況，從而實現自動計圈和對長距離項目自動計時的目的。

　　首先，無線電子發令系統控制擴音器，發出起跑指令，同時，電子計時主機設備同步接收開始指令，開始計時。其次，考核人員經過監控點后再經過終點處，RFID電子計時主機設備感應識別并計時計圈。最后，當考核人員結束考核，跑過終點時，系統統計最終成績，并保存歷史記錄。

　　通過改變起點、監控點和終點的位置，可以適應不同距離中長跑計時計圈情況。

　　3. 系統硬件

　　a) 電子發令槍

　　當進行跑步時，通過發令手柄或者發令槍，發出起跑指令，通過無線方式把發送指令傳到電子發令主機系統，傳到相連接的音箱擴音器，完成起跑動作。

　　b) 電子發令主機

　　發令系統通過外接的音箱裝置發出聲音提示參賽者出發或者起跑，同時同步發出閃光信號用于手計時等啟動，替代傳統的打槍，系統內部配有電池，無需電源就可工作，使用攜帶方便。

　　c) RFID電子計時主機設備

　　采用雙頻技術，低頻觸發，高頻接收數據，提高計時精度及測試人數

　　主機可存儲20萬條數據

　　支持GPS對時，4G數據上傳

　　主機可用電子發令觸發計時，觸發距離空曠壞境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

　　以太網接口同步時間、數據傳輸

　　防水、防壓、防塵、雙卡鎖外殼設計

　　d) 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，滿足工業環境要求

　　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

　　e) 計時地毯/感應線圈

　　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。

　　地毯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。

　　4. 成功案例