物聯(lián)網(wǎng)在信鴿競賽中的應(yīng)用

摘 要：信鴿競賽運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)鮮為人知的體育競賽項(xiàng)目，是我國群眾體育運(yùn)動(dòng)競賽項(xiàng)目之一。國內(nèi)國外都設(shè)有各種各樣的賽事，其電子掃描計(jì)時(shí)系統(tǒng)是信鴿競賽運(yùn)動(dòng)中關(guān)鍵的設(shè)備，也是競賽的裁判手段和依據(jù)。這個(gè)電子掃描計(jì)時(shí)系統(tǒng)正是一個(gè)典型的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用案例。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；RFID識別；電子腳環(huán)；電子踏板

1 信鴿競賽運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目

信鴿競賽在1996年就被列為群眾體育賽事，是99項(xiàng)群眾體育賽事之一。中國信鴿協(xié)會在國家體育局院內(nèi)，全國有近千家信鴿協(xié)會，每個(gè)省、地區(qū)都有信鴿協(xié)會及信鴿愛好者自己注冊成立的信鴿協(xié)會或信鴿競賽俱樂部。全國有30萬左右的信鴿愛好者即注冊的信鴿協(xié)會會員，北京有4萬多注冊的信鴿協(xié)會會員。

每年五月份中國信鴿協(xié)會都組織開展“國家賽”，的賽事活動(dòng)，各個(gè)省市、地區(qū)、專業(yè)信鴿協(xié)會經(jīng)常組織不同距離的賽事或冠名賽事。獎(jiǎng)金從以前的幾十塊錢到現(xiàn)在的上百萬元。在南非有世界大獎(jiǎng)賽、排名賽等賽事活動(dòng)。歐洲許多國家有著眾多的信鴿愛好者，并經(jīng)常參加比賽。我國臺灣地區(qū)也是信鴿競賽運(yùn)動(dòng)發(fā)展很早的地方，賽事頻頻，獎(jiǎng)金數(shù)額很大，使用的競賽計(jì)時(shí)設(shè)備也是走在信鴿競賽設(shè)備的高端，吸引著大批信鴿愛好者參加。

一般信鴿競賽方式有二種形式，一種稱為“公棚賽”，就是參賽者將出生30-40天的小鴿子交到公棚處，并在鴿子的腳上套上一個(gè)電子腳環(huán)以做識別，電子腳環(huán)中記錄了信鴿的一個(gè)加密的電子編碼，公棚就是將交來準(zhǔn)備參賽的信鴿集體馴養(yǎng)的地方，公棚負(fù)責(zé)參賽鴿子的喂養(yǎng)、防疫、訓(xùn)練等，比賽時(shí)相同的回歸地點(diǎn)，就看誰最先從放飛地點(diǎn)回到公棚了，回到公棚的次序就是競賽結(jié)果的名次。鴿子回到公棚進(jìn)口時(shí)有一個(gè)電子踏板，當(dāng)鴿子走進(jìn)進(jìn)口時(shí)，電子踏板就識別出其鴿主人、回歸的時(shí)間、分速、鴿子的特征、名次等。

另外一種稱為“協(xié)會賽”或稱為“家庭賽”，就是自己家中馴養(yǎng)信鴿，比賽時(shí)將參賽信鴿交到協(xié)會一起運(yùn)到放飛地，每個(gè)參賽信鴿主人的地址是不同，根據(jù)所在地點(diǎn)的GPS衛(wèi)星定位坐標(biāo)和放飛地點(diǎn)的GPS衛(wèi)星定位坐標(biāo)得出實(shí)際飛行距離，通過飛行的時(shí)間算出飛行的分速，從而找出飛行速度快的得出名次。其電子計(jì)時(shí)系統(tǒng)相似于公棚賽。只是踏板安裝在每個(gè)鴿主的家中。

2 信鴿競賽電子掃描系統(tǒng)與物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是指物體通過智能感應(yīng)裝置，經(jīng)過傳輸網(wǎng)絡(luò)，到達(dá)指定的信息處理中心，最終實(shí)現(xiàn)物與物、人與物之間的自動(dòng)化信息交互與處理的智能網(wǎng)絡(luò)。

因此關(guān)于物聯(lián)網(wǎng)有這樣的基本定義：“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Things）指的是將各種信息傳感設(shè)備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等種種裝置與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是讓所有的物品都與網(wǎng)絡(luò)連接在一起，方便識別和管理。

RFID（Radio Frequence Identification ），意為無線射頻識別，俗稱電子標(biāo)簽。最簡單的RFID系統(tǒng)由三部分組成：

1、標(biāo)簽（Tag），由耦合元件及芯片構(gòu)成的集成電路，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在要標(biāo)識的物體或動(dòng)物體中，在信鴿比賽電子掃描設(shè)備中稱為“電子腳環(huán)”，是要套在參賽信鴿的腳上的，并且是可以讀和寫的，在參賽時(shí)通過電子腳環(huán)的電子編碼及加密碼來進(jìn)行識別和防止比賽作弊。

2、閱讀器（Reader），在信鴿比賽電子掃描設(shè)備中稱為“電子踏板”，這個(gè)電子踏板是要安裝在鴿子回到自己棚內(nèi)必經(jīng)的進(jìn)門大口，一旦鴿子踏著這個(gè)電子踏板就記錄了回歸信鴿的歸巢時(shí)間和鴿子的電子編碼和密碼，這是計(jì)算這只歸巢參賽信鴿成績的最原始、最真實(shí)的數(shù)據(jù)和依據(jù)。

3、天線（Antenna），在標(biāo)簽和讀取器之間傳遞射頻信號。

RFID識別技術(shù)是一種自動(dòng)、非接觸式識別系統(tǒng)，可以應(yīng)用在高速運(yùn)轉(zhuǎn)、風(fēng)雨天氣、冰天雪地的環(huán)境中，所以可以適應(yīng)在信鴿競賽運(yùn)動(dòng)中。當(dāng)信鴿在放飛中可以遇到各種氣象條件，那么套在鴿子腳上的腳環(huán)就要能夠承受各種氣象條件，以便保證參賽信鴿回到目的地時(shí)是完好無損的，通過踏板時(shí)將報(bào)道信息輸出。

3 信鴿競賽電子掃描系統(tǒng)的應(yīng)用特點(diǎn)

3.1 RFID識別保證了實(shí)時(shí)采集競賽信息

當(dāng)歸巢信鴿踩到電子踏板時(shí)，踏板識別該歸巢信鴿的腳環(huán)電子編號和密碼，并記錄歸巢時(shí)間，核驗(yàn)該信鴿的生物特征和鴿主，控制計(jì)算機(jī)經(jīng)過計(jì)算與實(shí)時(shí)排序，計(jì)算結(jié)果通過互聯(lián)網(wǎng)實(shí)時(shí)提供給參賽者，同時(shí)也將信鴿歸巢的視頻實(shí)時(shí)通過互聯(lián)網(wǎng)公開、透明地展示給信鴿的主人。這樣大大提高了比賽的透明度，同時(shí)也簡化了比賽的繁瑣計(jì)算。

3.2 GPS衛(wèi)星定位技術(shù)是計(jì)算的依據(jù)

計(jì)算機(jī)計(jì)算信鴿歸巢的飛行速度是依據(jù)放飛地與信鴿生活地的距離與飛行時(shí)間計(jì)算的的飛行速度，該距離是依據(jù)GPS接收機(jī)測得的經(jīng)緯度而得到的。正如前面物聯(lián)網(wǎng)的基本定義中所述，GPS衛(wèi)星定位技術(shù)的應(yīng)用恰恰是物聯(lián)網(wǎng)的一個(gè)重要特征之一。

3.3 互聯(lián)網(wǎng)保證了實(shí)時(shí)接收與發(fā)送數(shù)據(jù)與視頻信息

通過互聯(lián)網(wǎng)組織者、參賽者可以獲得有關(guān)賽事的方方面面的情況，避免了過去比賽時(shí)一到參賽信鴿歸巢報(bào)到時(shí)，鴿主們要爭分奪秒地拿著鴿鐘趕往信鴿協(xié)會將歸巢信息輸入到信息處理的計(jì)算機(jī)中，簡化了比賽程序，同時(shí)又提高了比賽的公正，進(jìn)一步避免比賽成績作弊的可能性。

3.4 掃描計(jì)時(shí)數(shù)據(jù)可以獨(dú)立存儲

電子掃描計(jì)時(shí)系統(tǒng)或鴿鐘硬件具備獨(dú)立計(jì)時(shí)、記錄參賽信息、儲存信息、無限次數(shù)輸出功能，當(dāng)作為信息處理平臺的計(jì)算機(jī)因故停機(jī)或出現(xiàn)故障時(shí)，電子掃描計(jì)時(shí)系統(tǒng)仍可獨(dú)立工作，計(jì)時(shí)、記錄資料及儲存資料，并可根據(jù)需要隨時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)信息輸出。

應(yīng)用射頻識別電子腳環(huán)、通過踏板感應(yīng)采集、依據(jù)GPS衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)、經(jīng)過計(jì)算機(jī)的計(jì)算，將信息和視頻通過互聯(lián)網(wǎng)傳送參賽信鴿主人，實(shí)現(xiàn)物與人的連接，構(gòu)成了信鴿競賽物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)。

參考文獻(xiàn)

[1]《智能IC卡》 郵電出版社

[2]黃智偉編著，《無線數(shù)字收發(fā)電路設(shè)計(jì)》，北京，電子工業(yè)出版社，2003年5月第一版

[3]《物聯(lián)網(wǎng)-連接一切物體的網(wǎng)絡(luò)》，（法）查奧奇 編，林水生，周亮 譯，國防工業(yè)出版社，2011年5月1日

作者簡介

陳媛 ， 北京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師。主要從事電子技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用、傳感器技術(shù)應(yīng)用課程的教學(xué)工作。曾任2000年世界信鴿排名大獎(jiǎng)賽技術(shù)顧問、北京是信鴿協(xié)會理事、信鴿比賽一級裁判等職。