仁微電子—部隊(duì)體能訓(xùn)練考核計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)

一、 背景及系統(tǒng)介紹

　　軍事體能的訓(xùn)練以及考核達(dá)標(biāo)是不同軍兵種軍人的共同基本要求，同時(shí)也是完成本職工作的重要前提。但長(zhǎng)期以來，多人訓(xùn)練的組訓(xùn)難與多人考核的繁瑣一直是個(gè)難以解決而又長(zhǎng)期存在的問題。

　　基于此，采用RFID技術(shù)的軍事體能訓(xùn)練考核系統(tǒng)解決了20公里、5公里、3000米、5000米、400米障礙跑等跑步科目的多人同時(shí)訓(xùn)練、考核計(jì)時(shí)、計(jì)圈、計(jì)數(shù)的難題。 當(dāng)訓(xùn)練考核人員攜帶的運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)芯片標(biāo)簽通過計(jì)時(shí)線圈天線時(shí)，計(jì)時(shí)線圈天線將接收到的RFID計(jì)時(shí)芯片標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送到與其相連的計(jì)時(shí)讀寫器上，計(jì)時(shí)讀寫器記錄下當(dāng)前的時(shí)間和計(jì)時(shí)芯片標(biāo)簽的相關(guān)信息，即完成計(jì)時(shí)、計(jì)圈、計(jì)數(shù)功能。比賽成績(jī)可以實(shí)時(shí)顯示，訓(xùn)練組織者可以通過安裝在電腦上的計(jì)時(shí)系統(tǒng)軟件查看、編輯、打印成績(jī)。

　　二、 系統(tǒng)內(nèi)容

• 對(duì)軍人體質(zhì)健康狀況進(jìn)行定期檢測(cè)和評(píng)價(jià)
• 為軍人體能素質(zhì)訓(xùn)練提供科學(xué)的訓(xùn)練計(jì)劃
• 為軍人體能素質(zhì)訓(xùn)練效果進(jìn)行智能化評(píng)比與評(píng)估
• 為軍人提供科學(xué)的健身運(yùn)動(dòng)處方
• 建立全體軍人體質(zhì)測(cè)評(píng)數(shù)據(jù)庫(kù)

　　三、 系統(tǒng)組成及特點(diǎn)

• 后臺(tái)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(jì)、導(dǎo)出模塊
• 數(shù)據(jù)錄入，包括軍人姓名，性別，年齡，職位號(hào)碼等信息
• 比賽分組及比賽方式，可以設(shè)置比賽的圈數(shù)
• 數(shù)據(jù)保存統(tǒng)計(jì)導(dǎo)出功能

　　四、 系統(tǒng)硬件組成和產(chǎn)品 運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)系統(tǒng)讀寫器(觸發(fā)讀寫一體化讀寫器)

• 運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)芯片(電子標(biāo)簽)
• 125K地感線圈天線(低頻纜式天線)
• 操作系統(tǒng)服務(wù)器平臺(tái)組成(運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)軟件)

　　每當(dāng)軍人帶著雙頻電子標(biāo)簽經(jīng)過跑道處計(jì)時(shí)線圈時(shí)，125K低頻激活天線能夠立即激活雙頻電子標(biāo)簽信息，雙頻電子標(biāo)簽實(shí)時(shí)主動(dòng)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(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)得到運(yùn)動(dòng)員的有關(guān)信息，并記錄下通過時(shí)的對(duì)應(yīng)時(shí)刻，用專用軟件對(duì)該信息作一系列處理。跑步起始時(shí)間可由讀寫器引出的“計(jì)時(shí)開始”按鈕采集，上傳給計(jì)算機(jī)后臺(tái)系統(tǒng)軟件，后臺(tái)系統(tǒng)軟件將采集到的開始時(shí)間、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)對(duì)跑步項(xiàng)目自動(dòng)計(jì)時(shí)的目的。

　　該系統(tǒng)在終點(diǎn)鋪設(shè)一組125K地感線圈天線，用于運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)圈系統(tǒng)。

　　當(dāng)軍人攜帶的雙頻運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)芯片標(biāo)簽通過計(jì)時(shí)地毯天線時(shí)，地毯天線將接收到的RFID標(biāo)簽的響應(yīng)信號(hào)發(fā)送到與其相連的讀頭，讀頭記錄下當(dāng)前的時(shí)間和標(biāo)簽的相關(guān)信息，即完成計(jì)時(shí)功能。比賽成績(jī)可以實(shí)時(shí)顯示，裁判或訓(xùn)練組織者可以通過安裝在電腦上的計(jì)時(shí)系統(tǒng)軟件查看、編輯、打印成績(jī)。

　　五、 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

　　 實(shí)時(shí)性高：處于場(chǎng)區(qū)內(nèi)的標(biāo)簽一旦被觸發(fā)，立即上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行，軟件處理計(jì)時(shí)信息及統(tǒng)計(jì)并將時(shí)間名次信息保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中;

　　 抗干擾性強(qiáng)：人體、金屬、粉塵、潮濕不會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成任何的影響，產(chǎn)品魯棒性經(jīng)嚴(yán)格測(cè)試;

　　 實(shí)時(shí)精度高：系統(tǒng)計(jì)時(shí)精度為20ms，采用GPS衛(wèi)星授時(shí)，同步北京時(shí)間，時(shí)間精度高。

　　 安裝設(shè)備方便：產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)完全考慮安裝的便捷性，125K低頻與2.45G雙頻一體化讀取實(shí)現(xiàn)精確計(jì)時(shí)要求，不要再布設(shè)其他設(shè)備，卡片下發(fā)結(jié)合軟件便可實(shí)現(xiàn)中長(zhǎng)跑運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)計(jì)圈應(yīng)用;

　　 無(wú)串?dāng)_事件發(fā)生：當(dāng)有同頻或者不同頻大功率微波設(shè)備同時(shí)使用時(shí)，產(chǎn)品會(huì)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(biāo)簽同時(shí)識(shí)別：每個(gè)讀卡器能夠同時(shí)識(shí)別200張?jiān)谧x卡器區(qū)域的卡片，無(wú)沖撞無(wú)串?dāng)_;

　　 EMI、EMS能力強(qiáng)，卡片發(fā)射功率為手機(jī)發(fā)射功率的千分之一，綠色無(wú)電磁波輻射危險(xiǎn)。不會(huì)與藍(lán)牙、802.11、無(wú)線局路網(wǎng)無(wú)沖突;

　　 低功耗、長(zhǎng)壽命：電子標(biāo)簽只有在進(jìn)入地感線圈觸發(fā)區(qū)域時(shí)才會(huì)發(fā)送數(shù)據(jù)，在未進(jìn)入地感線圈區(qū)域或者長(zhǎng)時(shí)間在同一地感線圈區(qū)域時(shí)，電子標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，這樣大大降低了電子標(biāo)簽的功耗，延長(zhǎng)了電池的使用壽命;

　　六、 系統(tǒng)硬件產(chǎn)品介紹

　　1 計(jì)時(shí)系統(tǒng)讀寫器

　　識(shí)別距離 ： 0 ～ 150米

　　識(shí)別速度 ： 200 公里 / 小時(shí)

　　識(shí)別能力 ： 同時(shí)識(shí)別 500張以上的標(biāo)簽

　　識(shí)別角度 ：全向

　　極化方式 ： 雙極化(可滿足標(biāo)簽朝向多變的應(yīng)用)

　　天線增益 ： 14dBi

　　工作頻段 ： 2.4GHz、125KHz

　　功耗標(biāo)準(zhǔn) ： 工作功率為毫瓦級(jí)

　　通信機(jī)制 ： 基于 HDLC 時(shí)分多址和同步通信機(jī)制

　　抗干擾性 ： 頻道隔離技術(shù)，多個(gè)設(shè)備互不干擾

　　安 全 性 ： 加密計(jì)算與安全認(rèn)證，防止鏈路偵測(cè)

　　實(shí)時(shí)時(shí)鐘 ： GPS自動(dòng)授時(shí)

　　計(jì)時(shí)精度 ： ±20毫秒

　　存儲(chǔ)空間 ： 板載2M Byte，支持8G Micro SD卡

　　接口標(biāo)準(zhǔn) ： RS232、RS485、Wiegand、RJ45、TTL、WiFi、GPRS等可選

　　擴(kuò)展I/O ： 開關(guān)量信號(hào)輸入與輸出各3路

　　電源標(biāo)準(zhǔn) ： DC 7.5～24V 800～3000mA

　　2 計(jì)時(shí)芯片標(biāo)簽

　　識(shí)別距離 ： 0 ～ 100米可調(diào)

　　識(shí)別速度 ： 200 公里 / 小時(shí)

　　識(shí)別能力 ： 具備200張/秒的防沖突性能

　　識(shí)別方式 ： 全向識(shí)別

　　可變?cè)鲆?： 0～3級(jí)可按需選定

　　工作頻段 ： 2.45GHz、125KHz

　　通訊速率 ： 250K

　　通信機(jī)制 ： 基于HDLC 時(shí)分多址和同步通信機(jī)制

　　抗干擾性 ： 頻道隔離技術(shù)，多個(gè)設(shè)備互不干擾

　　安 全 性 ： 加密計(jì)算與安全認(rèn)證，防止鏈路偵測(cè)

　　功耗標(biāo)準(zhǔn) ： 平均工作功率為微瓦級(jí)

　　使用壽命 ： 1.5年

　　電壓檢測(cè) ： 電壓低可通過無(wú)線或蜂鳴同時(shí)預(yù)警

　　封裝特性 ： ABS+PC材質(zhì)，抗高強(qiáng)度跌落與振動(dòng)

　　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

　　3 計(jì)時(shí)地毯/感應(yīng)線圈

　　1) 雙頻運(yùn)動(dòng)計(jì)時(shí)感應(yīng)線圈需要與雙頻讀寫器相連，完成計(jì)時(shí)功能。當(dāng)計(jì)時(shí)感應(yīng)線圈接收到來自雙頻計(jì)時(shí)芯片標(biāo)簽的響應(yīng)信號(hào)時(shí)，讀頭記錄下當(dāng)前時(shí)間和標(biāo)簽ID號(hào)。計(jì)時(shí)感應(yīng)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(yùn)動(dòng)以及冰雪運(yùn)動(dòng);地毯相當(dāng)牢固耐用。

　　2) 地感線圈內(nèi)部包含獨(dú)立的感應(yīng)回路(125kHz給標(biāo)簽激活喚醒)和接收回路(2.45G接收標(biāo)簽響應(yīng)信號(hào))。有時(shí)回路的諧振頻率會(huì)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(dòng)調(diào)諧電路，將這種影響減少到最低程度。