CN111274839A - 一种基于远场射频技术的赛跑系统及其方法 - Google Patents

一种基于远场射频技术的赛跑系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于远场射频技术的赛跑系统及其方法,其特征在于本系统包括产生数据的电子标签、设有赛道起终点的读取装置、对数据进行处理并输出的处理终端和显示成绩的显示装置。基于此赛跑系统的赛跑方法的步骤为：安装读取装置、获取用户列表、进行赛跑、处理赛跑数据和显示成绩。本发明具有前期场地准备工作量小、过程中人工工作量小的优点。

Description

一种基于远场射频技术的赛跑系统及其方法
技术领域
本发明涉及人机交互领域，特别是一种基于远场射频技术的赛跑系统及其方法。
背景技术
随着网络技术的发展，极大的方便了人们日常学习、工作和生活，其中物联网技术的应用，对现代生活各方面带来了极大的便利。其中对于体育运动方面的进步带来了新的局面，智慧体育成为未来体育的发展方向。
所谓智慧体育是指基于大数据、云计算及物联网技术于一体，以竞技体育、全民健身、体育产业等为基本架构，整合教育、医疗、旅游、文化等‘体育+’资源的一种比较高级的生态系统。较常见的比如智能手环等佩戴式设备，在人进行运动的过程中实时记录运动数据、心率等从而从数据方面直观的展示运动的效果并提出进步的建议。
跑步一直都是体育中永不缺席的一员。但是常规的跑步需要提供相对应的场地并在场地上规划出跑道(印刷跑道)，其前期的场地准备工作量大。
目前的跑步运动中，通常都需要安排工作人员对参跑者进行登记并安排记录员记录参跑者的成绩，其人工工作量很大。
所以目前常规的跑步存在前期场地准备工作量大、过程中人工工作量大的问题。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于远场射频技术的赛跑系统及其方法。本发明具有前期场地准备工作量小、过程中人工工作量小的优点。
本发明的技术方案：一种基于远场射频技术的赛跑系统，其特征在于：包括电子标签、读取装置、处理终端和显示装置；所述读取装置包括超高频读卡器和天线；
所述电子标签用于实时发送标签数据；
所述读取装置设于赛道起点或终点用于获取电子标签发送的标签数据并发送给处理终端；
所述处理终端将接收到的标签数据解析并计算出电子标签位置信息，根据电子标签位置信息计算出赛跑数据并发送给显示装置；
所述显示装置显示用户信息和赛跑数据。
前述的基于远场射频技术的赛跑系统中，所述电子标签通过UHF与超高频读卡器通信连接。
前述的基于远场射频技术的赛跑系统中，所述超高频读卡器通过常规通信方式与处理终端通信；所述常规通信方式包括工业控制总线RS-485、UART、USB、蓝牙、以太网等通信方式。
前述的基于远场射频技术的赛跑系统中，所述读取装置通过RSSI强度区分赛道，其具体内容为：通过调整超高频读卡器的发射功率、调整天线的安装位置与方向和采用不同大小的天线，用电子标签标定一个RSSI信号值范围，不同赛道标定的RSSI信号值明显区分从而区分赛道。
一种基于远场射频技术的赛跑方法，其步骤如下：
A、安装读取装置；在赛道的起点或终点安装读取装置；
B、获取用户列表：读取电子标签的标签ID获取用户列表；
C、进行赛跑：用户携带电子标签在已知长度的赛道上进行赛跑产生赛跑数据；
D、处理赛跑数据：处理终端将赛跑数据进行处理并统计成绩；
E、显示成绩：将成绩显示在显示装置上。
前述的基于远场射频技术的赛跑方法中，步骤B所述的获取用户列表的具体步骤如下：
B1、读取标签ID：通过读取装置读取电子标签的标签ID；
B2、匹配用户：处理终端对标签ID和用户信息进行匹配：如果匹配成功，则执行步骤B4；如果匹配失败，则执行步骤B3；
B3、用户绑定：将标签ID和用户信息绑定并写入数据库，执行步骤B4；
B4、生成用户列表：将获取到的用户信息整理并生成用户列表。
前述的基于远场射频技术的赛跑方法中，步骤A安装读取装置时，处理终端分配至少一个赛道序号，每个赛道序号对于一个赛道；每个赛道均安装有读取装置；处理终端将赛道序号和对应的读取装置绑定。
前述的基于远场射频技术的赛跑方法中，步骤D所述的处理赛跑数据，其步骤如下：
D1、读取和解析数据：处理终端获取读取装置读取到的标签ID列表；处理终端将标签ID列表解析生成至少包括标签ID、CRC值、RSSI等结构化数据；
D2、差错控制：采用CRC检验方法进行差错控制：CRC计算针对数据帧(通信传输的数据报文)中的所有字节，并将计算所得的CRC值附加在每一帧(步骤D1所获得的结构化数据)中的固定位置；读取装置发送请求，电子标签接收请求并对数据帧中的CRC值进行校验比对；校验正确则发送作应答并数据，校验失败则丢弃该帧不作应答；
D3、位置点邻近判定计算：比较各个标签ID的RSSI值，取大于或等于阈值的RSSI值作为标识表明对应用户在起点或终点位置上。
D4、位置点时间戳记录：当标签ID的RSSI值大于或等于阈值，记录当前系统时间戳，用于标识用户在对应位置(起点或终点)的时间点；
D5、成绩统计：依据已知的赛跑长度，用户在起点位置和终点位置的时间戳，计算出用户赛跑成绩。
本发明提供一种基于远场射频技术的数字化赛跑系统，无需提前准备场地并印刷跑道，只需安装好读取装置并分配好数字赛道就可在任意空旷场地进行跑步，减轻了前期场地准备的工作量。通过使用电子标签将用户(即参跑者)与电子标签相互绑定并利用远场射频技术实时获取用户的跑步数据，通过处理装置实时处理并统计出用户的跑步成绩，整个过程完全由系统处理无需安排工作人员进行人工登记和记录，只需安排相关人员在现场确认并维护系统的运作，人工工作的工作量非常小。
所以本发明具有前期场地准备工作量小、过程中人工工作量小的优点。进一步的本发明通过电子标签和读取装置相配合从而实现自动化数据采集，使用处理终端实现赛跑流程的自动化部署和智能统计。
附图说明
图1是本发明的系统结构图；
图2是本发明的方法流程图；
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。
实施例。基于远场射频技术的赛跑系统，如图1-2所示，其特征在于：包括电子标签、读取装置、处理终端和显示装置；所述读取装置包括超高频读卡器和天线；
所述电子标签用于实时发送标签数据；
所述读取装置设于赛道起点或终点用于获取电子标签发送的标签数据并发送给处理终端；
所述处理终端将接收到的标签数据解析并计算出电子标签位置信息，根据电子标签位置信息计算出赛跑数据并发送给显示装置；
所述显示装置显示用户信息和赛跑数据。
所述电子标签通过UHF与超高频读卡器通信。
所述超高频读卡器通过常规通信方式与处理终端通信；所述常规通信方式包括工业控制总线RS-485、UART、USB、蓝牙或以太网。
所述读取装置通过RSSI强度区分赛道，其具体内容为：通过调整超高频读卡器的发射功率、调整天线的安装位置与方向和采用不同大小的天线，用电子标签标定一个RSSI信号值范围，不同赛道标定的RSSI信号值明显区分从而区分赛道。
一种基于远场射频技术的赛跑方法，其步骤如下：
A、安装读取装置；在赛道的起点或终点安装读取装置；
B、获取用户列表：读取电子标签的标签ID获取用户列表；
C、进行赛跑：用户携带电子标签在已知长度的赛道上进行赛跑产生赛跑数据；
D、处理赛跑数据：处理终端将赛跑数据进行处理并统计成绩；
E、显示成绩：将成绩显示在显示装置上。
步骤B所述的获取用户列表的具体步骤如下：
B1、读取标签ID：通过读取装置读取电子标签的标签ID；
B2、匹配用户：处理终端对标签ID和用户信息进行匹配：如果匹配成功，则执行步骤B4；如果匹配失败，则执行步骤B3；
B3、用户绑定：将标签ID和用户信息绑定并写入数据库，执行步骤B4；
B4、生成用户列表：将获取到的用户信息整理并生成用户列表。
步骤A安装读取装置时，处理终端分配至少一个赛道序号，每个赛道序号对于一个赛道；每个赛道均安装有读取装置；处理终端将赛道序号和对应的读取装置绑定。
步骤D所述的处理赛跑数据，其步骤如下：
D1、读取和解析数据：处理终端获取读取装置读取到的标签ID列表；处理终端将标签ID列表解析生成至少包括标签ID、CRC值、RSSI等结构化数据；
D2、差错控制：采用CRC检验方法进行差错控制：CRC计算针对数据帧(即在通信中传输的数据报文)中的所有字节，并将计算所得的CRC值附加在每一帧(步骤D1所获得的结构化数据)中的固定位置；读取装置发送请求，电子标签接收请求并对数据帧中的CRC值进行校验比对；校验正确则发送作应答并数据，校验失败则丢弃该帧不作应答；
D3、位置点邻近判定计算：比较各个标签ID的RSSI值，取大于或等于阈值的RSSI值作为标识表明对应用户在起点或终点位置上。
D4、位置点时间戳记录：当标签ID的RSSI值大于或等于阈值，记录当前系统时间戳，用于标识用户在对应位置(起点或终点)的时间点；
D5、成绩统计：依据已知的赛跑长度，用户在起点位置和终点位置的时间戳，计算出用户赛跑成绩。

Claims (8)

1.一种基于远场射频技术的赛跑系统，其特征在于：包括电子标签、读取装置、处理终端和显示装置；所述读取装置包括超高频读卡器和天线；
所述电子标签用于实时发送标签数据；
所述读取装置设于赛道起点或终点用于获取电子标签发送的标签数据并发送给处理终端；
所述处理终端将接收到的标签数据解析并计算出电子标签位置信息，根据电子标签位置信息计算出赛跑数据并发送给显示装置；
所述显示装置显示用户信息和赛跑数据。
2.根据权利要求1所述的一种基于远场射频技术的赛跑系统，其特征在于：所述电子标签通过UHF与超高频读卡器通信。
3.根据权利要求1所述的一种基于远场射频技术的赛跑系统，其特征在于：所述超高频读卡器通过常规通信方式与处理终端通信；所述常规通信方式包括工业控制总线RS-485、UART、USB、蓝牙或以太网等。
4.根据权利要求1所述的一种基于远场射频技术的赛跑系统，其特征在于：所述读取装置通过RSSI强度区分赛道，其具体内容为：通过调整超高频读卡器的发射功率、调整天线的安装位置与方向和采用不同大小的天线，用电子标签标定一个RSSI信号值范围，不同赛道标定的RSSI信号值明显区分从而区分赛道。
5.基于权利要求1-4所述的一种基于远场射频技术的赛跑系统的一种基于远场射频技术的赛跑方法，其步骤如下：
A、安装读取装置：在赛道的起点或终点安装读取装置；
B、获取用户列表：读取电子标签的标签ID获取用户列表；
C、进行赛跑：用户携带电子标签在已知长度的赛道上进行赛跑产生赛跑数据；
D、处理赛跑数据：处理终端将赛跑数据进行处理并统计成绩；
E、显示成绩：将成绩显示在显示装置上。
6.根据权利要求5所述的一种基于远场射频技术的赛跑方法，其特征在于：步骤B所述的获取用户列表的具体步骤如下：
B1、读取标签ID：通过读取装置读取电子标签的标签ID；
B2、匹配用户：处理终端对标签ID和用户信息进行匹配：如果匹配成功，则执行步骤B4；如果匹配失败，则执行步骤B3；
B3、用户绑定：将标签ID和用户信息绑定并写入数据库，执行步骤B4；
B4、生成用户列表：将获取到的用户信息整理并生成用户列表。
7.根据权利要求5所述的一种基于远场射频技术的赛跑方法，其特征在于：步骤A安装读取装置时，处理终端分配至少一个赛道序号，每个赛道序号对于一个赛道；每个赛道均安装有读取装置；处理终端将赛道序号和对应的读取装置绑定。
8.根据权利要求5所述的一种基于远场射频技术的赛跑方法，其特征在于：步骤D所述的处理赛跑数据，其步骤如下：
D1、读取和解析数据：处理终端获取读取装置读取到的标签ID列表；处理终端将标签ID列表解析生成至少包括标签ID、CRC值、RSSI等结构化数据；
D2、差错控制：采用CRC检验方法进行差错控制：CRC计算针对数据帧中的所有字节，并将计算所得的CRC值附加在每一帧中的固定位置；读取装置发送请求，电子标签接收请求并对数据帧中的CRC值进行校验比对；校验正确则作应答并发送数据，校验失败则丢弃该帧不作应答；
D3、位置点邻近判定计算：比较各个标签ID的RSSI值，取大于或等于阈值的RSSI值作为标识表明对应用户在起点或终点位置上。
D4、位置点时间戳记录：当标签ID的RSSI值大于或等于阈值，记录当前系统时间戳，用于标识用户在对应位置(起点或终点)的时间点；
D5、成绩统计：依据已知的赛跑长度，用户在起点位置和终点位置的时间戳，计算出用户赛跑成绩。
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