RFID雙頻運(yùn)動計(jì)時計(jì)圈系統(tǒng)

　　RFID雙頻運(yùn)動計(jì)時計(jì)圈系統(tǒng)

　　雙頻芯片計(jì)時系統(tǒng)之應(yīng)用領(lǐng)域

　　專業(yè)體育賽事：田徑中長跑、競走、馬拉松、鐵人三項(xiàng)、接力賽、游泳、自行車、摩托車、越野滑雪、輪滑、卡丁車等眾多正式體育賽事項(xiàng)目;

　　教育領(lǐng)域：廣泛運(yùn)用在學(xué)校運(yùn)動會、冬季長跑、體育測驗(yàn)、體校日常訓(xùn)練和測驗(yàn)，中高考計(jì)時;

　　部隊(duì)及軍隊(duì)院校：日常訓(xùn)練、考核及比賽， 主要運(yùn)用于：3000米、5000米、400米障礙、10米×5往返跑等。

　　1. 雙頻芯片計(jì)時系統(tǒng)之工作原理

　　每當(dāng)運(yùn)動員帶著雙頻電子標(biāo)簽經(jīng)過跑道處計(jì)時線圈時，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)時主動發(fā)送數(shù)據(jù)給附近的計(jì)時讀寫器，計(jì)時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)動員的有關(guān)信息，并記錄下通過時的對應(yīng)時刻，用專用軟件對該信息作一系列處理。

　　該系統(tǒng)在終點(diǎn)鋪設(shè)一組125K地感線圈天線,用于運(yùn)動計(jì)時計(jì)圈系統(tǒng)。

　　當(dāng)運(yùn)動員攜帶的雙頻運(yùn)動計(jì)時芯片標(biāo)簽通過計(jì)時地毯時，地毯天線將接收到的RFID標(biāo)簽的響應(yīng)信號發(fā)送到與其相連的計(jì)時計(jì)時讀寫器，計(jì)時計(jì)時讀寫器記錄下當(dāng)前的時間和標(biāo)簽的相關(guān)信息，即完成計(jì)時功能。比賽成績可以實(shí)時顯示，裁判或訓(xùn)練組織者可以通過安裝在電腦上的計(jì)時系統(tǒng)軟件查看、編輯、打印成績。

　　2. 雙頻芯片計(jì)時系統(tǒng)之當(dāng)前技術(shù)比較

　　現(xiàn)有技術(shù)：

　　125kHz/134.2kHz低頻、13.56MHz高頻、915MHz超高頻、2.45GHz/5.8GHz微波。

　　l 低頻技術(shù)的頻率很低，這就意味著其載波頻率低，在上面調(diào)制的數(shù)據(jù)信號的速率就會很低。這樣系統(tǒng)就無法同時處理大量的接收數(shù)據(jù)，造成防沖突能力很弱，只能同時讀取幾個標(biāo)簽。

　　l 高頻技術(shù)如地鐵票，其作用距離非常短，只有幾個或十幾個厘米。因?yàn)檎{(diào)高功率使距離變遠(yuǎn)，會造成其天線的輻射范圍內(nèi)有大量盲區(qū)。也就是說當(dāng)標(biāo)簽或卡片從遠(yuǎn)及近向讀卡器移動時，隔一段距離就會無法讀取。

　　l 超高頻和微波技術(shù)特別容易受到環(huán)境的影響，超高頻電磁波在空氣中近似直線傳播。金屬物體會遮擋放在其后方的RFID標(biāo)簽。液體對于超高頻電磁波有“吸收”的能力，放在液體背后的超高頻RFID標(biāo)簽的讀取性能會急劇下降。此外，超高頻標(biāo)簽的性能受其粘貼物品的材質(zhì)影響很大。針對瓦楞紙箱、木板、金屬、塑料、液體表面、玻璃、橡膠等常用材質(zhì)，需要開發(fā)出各自不同的標(biāo)簽天線。否則標(biāo)簽的讀取距離可能一下子從7米降到幾十厘米，無法被讀卡器接收到。多種不同的超高頻標(biāo)簽會給實(shí)際使用帶來很大的不便。

　　可以看出單一頻率RFID技術(shù)的實(shí)際使用是存在局限性的。只有在最適合該頻率技術(shù)特點(diǎn)的應(yīng)用場景中，才能起到令人滿意的效果。

　　人們不禁想到能否開發(fā)出一種技術(shù)，兼取不同頻率的優(yōu)點(diǎn)同時又摒棄它們的缺陷。RFID雙頻技術(shù)(125K與2.45G)就這樣在期待中應(yīng)用而生。

　　雙頻技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)：

　　l 125K低頻接收頻率保證了極高的數(shù)據(jù)傳輸率，防沖突能力強(qiáng)，因此系統(tǒng)可以同時讀取多個的芯片。

　　l 因?yàn)?.45G微波是接收頻率，而讀卡器的接收距離，靈敏度指標(biāo)很容易做的很好。所以在整個2.45G天線輻射范圍內(nèi)都能有很好的接收效果，不會產(chǎn)生信號覆蓋盲區(qū)。

　　l 雙頻技術(shù)兼具125K低頻和2.45G微波技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)并摒棄了它們的缺陷。目前看來，雙頻技術(shù)是全球唯一能夠真正做到多人同時計(jì)時芯片電子標(biāo)簽的技術(shù)。

　　3. 計(jì)時系統(tǒng)硬件介紹

　　l 計(jì)時讀寫器

　　識別距離 ： 0 ～ 150米

　　識別速度 ： 200 公里 / 小時

　　識別能力 ： 同時識別 500張以上的標(biāo)簽

　　識別角度 ：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

　　通信機(jī)制 ： 基于 HDLC 時分多址和同步通信機(jī)制

　　抗干擾性 ： 頻道隔離技術(shù)，多個設(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

　　實(shí)時時鐘 ： GPS自動授時

　　計(jì)時精度 ： ±20毫秒

　　存儲空間 ： 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)量信號輸入與輸出各3路

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

　　l 計(jì)時芯片腕帶標(biāo)簽

　　識別距離 ： 0 ～ 100米可調(diào)

　　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(jī)制 ： 基于HDLC 時分多址和同步通信機(jī)制

　　抗干擾性 ： 頻道隔離技術(shù)，多個設(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

　　功耗標(biāo)準(zhǔn) ： 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(yù)警

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

　　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

　　l 計(jì)時地毯/感應(yīng)線圈

　　1) 雙頻運(yùn)動計(jì)時感應(yīng)線圈需要與雙頻計(jì)時讀寫器相連，完成計(jì)時功能。當(dāng)計(jì)時感應(yīng)線圈接收到來自雙頻計(jì)時芯片標(biāo)簽的響應(yīng)信號時，計(jì)時計(jì)時讀寫器記錄下當(dāng)前時間和標(biāo)簽ID號。計(jì)時感應(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)動以及冰雪運(yùn)動;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)。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。為此在計(jì)時計(jì)時讀寫器中含有專門的自動調(diào)諧電路，將這種影響減少到最低程度。