基于RFID的高校馬拉松比賽管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

孫海曉　于忠　段渭軍

摘 要： 在參賽人數(shù)眾多的高校馬拉松比賽中，傳統(tǒng)的計(jì)時(shí)法已無法準(zhǔn)確地記錄每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的名次和成績(jī)。為了解決傳統(tǒng)方法中出現(xiàn)的各種問題，采用RFID技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)相結(jié)合的方式，設(shè)計(jì)了基于無線射頻的高校馬拉松比賽管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有自動(dòng)采集數(shù)據(jù)、自動(dòng)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、自動(dòng)顯示數(shù)據(jù)的功能，避免了傳統(tǒng)方式中統(tǒng)計(jì)與公示成績(jī)時(shí)的不足。

關(guān)鍵詞： 高校馬拉松比賽； RFID； 數(shù)據(jù)庫； 網(wǎng)絡(luò)編程； 管理系統(tǒng)

中圖分類號(hào)： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1004?373X（2014）09?0034?04

0 引 言

在高校馬拉松比賽中，計(jì)時(shí)精度要求不高，為秒級(jí)。且此類比賽往往參賽隊(duì)員數(shù)量眾多，往往有上百人同時(shí)參賽。如果按照傳統(tǒng)的人工手動(dòng)計(jì)時(shí)法記錄每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的名次和成績(jī)，不僅操作難度大，而且需要的裁判數(shù)量龐大，且不能保證萬無一失。盡管現(xiàn)在也有比較成熟的終點(diǎn)攝像全自動(dòng)電子計(jì)時(shí)設(shè)備，但對(duì)于百名以上的運(yùn)動(dòng)員和流動(dòng)的終點(diǎn)線，該設(shè)備已無法完全準(zhǔn)確的記錄每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的名次和成績(jī)，終點(diǎn)攝像方法不再適用。因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)成本適中，精度高，能夠識(shí)別出每一個(gè)個(gè)體的計(jì)時(shí)與管理系統(tǒng)，并將結(jié)果實(shí)時(shí)顯示給觀眾。經(jīng)過多因素比較，最終選擇RFID作為此計(jì)時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收端，數(shù)據(jù)庫作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)端，Web系統(tǒng)應(yīng)用作為數(shù)據(jù)的顯示端。

1 研究背景

現(xiàn)代高效運(yùn)動(dòng)會(huì)的特點(diǎn)可歸納為：參賽運(yùn)動(dòng)人員、項(xiàng)目眾多，記錄、公告工作復(fù)雜，要求的準(zhǔn)確性與精確性高等[1]。根據(jù)以上特點(diǎn)，高校運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)的主要功能有完整統(tǒng)計(jì)參賽人員信息，靈活的分類管理，及時(shí)準(zhǔn)確的記錄比賽信息，實(shí)時(shí)公布比賽動(dòng)態(tài)，嚴(yán)格杜絕比賽過程中的作弊行為。由于近年來智能終端的發(fā)展，高校運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)還應(yīng)具有滿足運(yùn)動(dòng)員、教練員、觀眾等多方互動(dòng)的需求。

面對(duì)如此多樣的需求，如果使用傳統(tǒng)的人工手動(dòng)計(jì)時(shí)法，是無法全部滿足的。于是，隨著科技的發(fā)展，出現(xiàn)了紅外線計(jì)時(shí)設(shè)備、終點(diǎn)全自動(dòng)電子攝影/攝像計(jì)時(shí)設(shè)備[2]。但這些設(shè)備的不足之處也較為明顯：它較適合距離短、每組參賽運(yùn)動(dòng)員數(shù)量在幾十人以下、分道、計(jì)時(shí)精度不低于1/100 s的項(xiàng)目；而對(duì)于不分道、運(yùn)動(dòng)員在幾十人以上以至萬人、計(jì)時(shí)精度為秒級(jí)的項(xiàng)目（如田徑長(zhǎng)跑、競(jìng)走、馬拉松、自行車等），要準(zhǔn)確記錄運(yùn)動(dòng)員到達(dá)終點(diǎn)的名次就很困難，需要裁判協(xié)助人工計(jì)圈，不僅難度大，而且需要的裁判數(shù)量龐大，人工記錄還很容易出錯(cuò)，不能確保萬無一失[3]。因此，需要找到一個(gè)成本適中，精度高，能夠識(shí)別出每一個(gè)個(gè)體的計(jì)時(shí)終端，并將結(jié)果實(shí)時(shí)顯示給觀眾。經(jīng)過多因素比較，最終選擇RFID作為此計(jì)時(shí)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收端。

RFID無線射頻識(shí)別系統(tǒng)被視為21世紀(jì)最重要的十大技術(shù)之一，雖然此技術(shù)存在已久，但直到美國的大型連鎖超市Wal?Mart要求其各大供貨商必須將商品貼上RFID電子標(biāo)簽后，RFID的大面積應(yīng)用才就此展開。RFID技術(shù)在體育領(lǐng)域的應(yīng)用早有先例，RFID設(shè)備已應(yīng)用于1995年以來的各個(gè)大型馬拉松比賽，1994年的柏林馬拉松比賽由Champion Chip開了RFID技術(shù)運(yùn)用的先河，參賽運(yùn)動(dòng)員身上粘貼了有個(gè)人信息的電子標(biāo)簽，通過設(shè)置在比賽起點(diǎn)、終點(diǎn)及途中的讀寫器的信息采集， 更為精確地監(jiān)控了比賽的過程， 對(duì)運(yùn)動(dòng)員比賽成績(jī)的測(cè)定更加精確。從此之后， 各種公路賽、越野滑雪、10項(xiàng)全能等比賽競(jìng)相運(yùn)用RFID技術(shù)，計(jì)時(shí)效率大幅提高，例如1996年的洛杉磯馬拉松、1996年倫敦馬拉松、1996年的柏林馬拉松、1996年亞特蘭大夏季奧林匹克奧運(yùn)會(huì)馬拉松比賽等。在2000年6月的Broloppet半程馬拉松比賽中，創(chuàng)紀(jì)錄的對(duì)79 837名參賽者進(jìn)行了計(jì)時(shí)。在2005年日本愛知縣舉辦的世博會(huì)中，供應(yīng)方提供了約2 000萬張RFID門票，首次嘗試在門票中集成微型芯片，以增加門票的防偽能力，為參觀者提供高效服務(wù)。在2011年的紐約馬拉松比賽中，出現(xiàn)了一款叫iMapMyRUN的新程序，它把智能軟件和社交網(wǎng)絡(luò)整合起來，為觀眾帶來不一樣的增強(qiáng)體驗(yàn)。這款新程序整合了RFID和GPS感應(yīng)器的數(shù)據(jù)，提供了選手在整個(gè)跑道上的實(shí)時(shí)進(jìn)展。RFID技術(shù)在摩托車場(chǎng)地賽、自行車場(chǎng)地賽等競(jìng)速比賽中得到了廣泛運(yùn)用。2006年的足球世界杯賽使用了RFID門票， 其在高爾夫、田徑等體育運(yùn)動(dòng)中的運(yùn)用也取得了良好的效果[4]。2010年，上海世博會(huì)也使用了RFID電子票務(wù)系統(tǒng)，此次世博會(huì)會(huì)期半年，其龐大的票務(wù)系統(tǒng)是有史以來最大規(guī)模的射頻識(shí)別技術(shù)門票應(yīng)用案例，將積累豐富的管理手段和經(jīng)驗(yàn)，為RFID技術(shù)在其他領(lǐng)域的推廣奠定基礎(chǔ)，將大大推動(dòng)我國射頻識(shí)別技術(shù)和產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[5]。

2 基于RFID的高校馬拉松比賽管理系統(tǒng)的

總體設(shè)計(jì)

本高校馬拉松比賽管理系統(tǒng)如圖1所示，共包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫，后臺(tái)管理系統(tǒng)和前臺(tái)顯示系統(tǒng)四個(gè)部分。系統(tǒng)工作流程是：以RFID設(shè)備作為數(shù)據(jù)采集設(shè)備，數(shù)據(jù)被采集之后，自動(dòng)經(jīng)后臺(tái)管理系統(tǒng)存放于數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)由兩部分組成，一部分是來自RFID設(shè)備采集到的自動(dòng)插入的數(shù)據(jù)，另一部分是管理員通過后臺(tái)手動(dòng)輸入的運(yùn)動(dòng)員信息。后臺(tái)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的控制，包括參數(shù)設(shè)定，信息輸入等。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)最后通過前臺(tái)顯示系統(tǒng)，顯示在各種可聯(lián)網(wǎng)的終端屏幕上，可以使觀眾以及運(yùn)動(dòng)員及時(shí)全面的了解比賽實(shí)況。具體細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)如下：

（1） 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。其主要功能是采集數(shù)據(jù)，即當(dāng)攜帶有RFID標(biāo)簽的運(yùn)動(dòng)員通過RFID采集點(diǎn)時(shí)，會(huì)被RFID設(shè)備讀取到ID、通過時(shí)間、RSSI等信息。

（2） 數(shù)據(jù)庫。其數(shù)據(jù)庫的主要功能是存儲(chǔ)比賽所需要的信息以及比賽過程中產(chǎn)生的信息，包括系統(tǒng)的登錄信息、RFID設(shè)備采集點(diǎn)個(gè)數(shù)的信息、比賽項(xiàng)目信息、教練信息、運(yùn)動(dòng)員信息、裁判信息、訓(xùn)練信息和比賽信息等。

（3） 后臺(tái)管理系統(tǒng)。系統(tǒng)后臺(tái)主要由管理員操作，完成與數(shù)據(jù)庫的交互工作，從而達(dá)到控制比賽、管理系統(tǒng)的目的，后臺(tái)管理系統(tǒng)的主要功能有密碼修改，教練信息，裁判信息，學(xué)生信息，訓(xùn)練設(shè)置，比賽設(shè)置，賽道設(shè)置，退出管理。

（4） 前臺(tái)顯示系統(tǒng)。其主要功能是自動(dòng)提取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并將信息實(shí)時(shí)的顯示到終端設(shè)備上，前臺(tái)顯示的信息由系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)庫保存的數(shù)據(jù)自動(dòng)生成，無需任何人工操作。

圖1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

2.1 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

本設(shè)計(jì)采用RFID設(shè)備作為數(shù)據(jù)采集的主體，RFID設(shè)備的工作原理為：閱讀器（Reader）通過天線（Antenna）發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給標(biāo)簽（Tag），用以驅(qū)動(dòng)標(biāo)簽（Tag）電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)閱讀器（Reader）便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)處理[6]，如圖2所示。

目前國際上沒有關(guān)于RFID計(jì)時(shí)設(shè)備的官方標(biāo)準(zhǔn)，參考部分美國田徑協(xié)會(huì)（USATF）所頒布的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，該系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到的性能要求如下：

（1） 對(duì)運(yùn)動(dòng)員的采集，不需要運(yùn)動(dòng)員比賽過程中有任何操作即可實(shí)現(xiàn)；

（2） 計(jì)時(shí)精度為0.2 s；

（3） 電子標(biāo)簽及其外封裝在一起的重量及外形、佩戴方式應(yīng)基本不對(duì)運(yùn)動(dòng)競(jìng)技產(chǎn)生任何影響；

（4） 當(dāng)多個(gè)運(yùn)動(dòng)員密集通過時(shí)能可靠采集而不遺漏；

（5） 響應(yīng)速度快，在運(yùn)動(dòng)員快速經(jīng)過時(shí)能可靠采集運(yùn)動(dòng)員信息而不遺漏；

（6） 要求整個(gè)系統(tǒng)的操作直觀、方便，并便于現(xiàn)場(chǎng)快速組裝、布置；

（7） 要求有提供運(yùn)動(dòng)員計(jì)時(shí)參考的可視化界面；

（8） 應(yīng)該能夠拓展到其他田徑項(xiàng)目中應(yīng)用。

圖2 RFID設(shè)備工作原理圖

所以整個(gè)FRID系統(tǒng)必須圍繞上述標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。

（1） RFID設(shè)備的選型

具有高可靠性和高穩(wěn)定性；b.標(biāo)簽應(yīng)該體積小、重量輕，方便封裝后給運(yùn)動(dòng)員攜帶，并且不影響運(yùn)動(dòng)員的競(jìng)技狀態(tài)；閱讀距離應(yīng)達(dá)到一定要求，最好在10 m左右；另外，RFID產(chǎn)品最好是經(jīng)過封裝后的，并方便進(jìn)行技術(shù)二次開發(fā)。

常用的RFID工作頻率有1 255 kHz、134.25 kHz、13.56 MHz和902～928 MHz等[7]。經(jīng)過對(duì)RFID行業(yè)內(nèi)相關(guān)公司產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)研之后發(fā)現(xiàn)，目前市場(chǎng)上已經(jīng)有很多提供RFID產(chǎn)品的公司。經(jīng)過比較分析，選用工作頻段為902～928 MHz的超高頻RIFID設(shè)備，讀取距離可達(dá)8～12 m。

（2） 數(shù)據(jù)采集點(diǎn)的設(shè)計(jì)

經(jīng)調(diào)研，在田徑類體育比賽中，需要采集到的運(yùn)動(dòng)員信息數(shù)據(jù)大致分為三類，一是入場(chǎng)信息，二是檢錄信息，三是比賽信息。所以本系統(tǒng)應(yīng)相應(yīng)的設(shè)置入場(chǎng)采集點(diǎn)、檢錄采集點(diǎn)和賽道采集點(diǎn)共三類信息采集點(diǎn)。實(shí)際比賽中，運(yùn)動(dòng)員將RFID標(biāo)簽置于鞋帶處，每經(jīng)過讀取點(diǎn)一次，都會(huì)被記錄一次數(shù)據(jù)。之后將數(shù)據(jù)按需存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫中。

（3） 數(shù)據(jù)的處理

使用RFID設(shè)備可以直接采集到的數(shù)據(jù)有運(yùn)動(dòng)員ID、數(shù)據(jù)采集時(shí)間和RSSI值，然后根據(jù)RSSI值結(jié)合三邊測(cè)量法[8]計(jì)算出運(yùn)動(dòng)員與跑道內(nèi)側(cè)之間的距離長(zhǎng)度（distance）。最后將運(yùn)動(dòng)員ID、數(shù)據(jù)采集時(shí)間和計(jì)算出的運(yùn)動(dòng)員與跑道之間的距離長(zhǎng)度放入數(shù)據(jù)庫中，即完成了一次對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)信息的采集。

2.2 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)由phpMyAdmin工具來進(jìn)行操作。phpMyAdmin是一個(gè)以PHP語言為基礎(chǔ)，以Web?Base方式架構(gòu)在網(wǎng)站主機(jī)上的MySQL的可視化數(shù)據(jù)庫管理工具，phpMyAdmin的使用方便了數(shù)據(jù)庫開發(fā)者和管理員直接用Web對(duì)MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理。使用phpMyAdmin操作數(shù)據(jù)庫的方式相比于使用cmd的操作方式更加直觀。

在本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫是存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的主要工具，所以在開發(fā)系統(tǒng)之前一定要為數(shù)據(jù)庫制定明確的功能目標(biāo)。由于本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是為了滿足高校對(duì)體育比賽管理的需求，且以RFID設(shè)備作為數(shù)據(jù)信息的采集端，所以在對(duì)本系統(tǒng)的MySQL數(shù)據(jù)庫進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使其具備如下功能：管理用戶權(quán)限功能，存儲(chǔ)靜態(tài)信息功能，存儲(chǔ)動(dòng)態(tài)信息功能，增刪改查功能，登錄日志功能，操作日志功能，錯(cuò)誤日志功能[9]。數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)表設(shè)計(jì)如圖3所示。

圖3 RFID數(shù)據(jù)表關(guān)系圖

其中：

pwd_all表：保存登錄信息，用以驗(yàn)證管理員的登錄。

track表：保存RFID設(shè)備的采集點(diǎn)個(gè)數(shù)的信息。

project表：保存比賽項(xiàng)目信息。

coach表：保存教練的個(gè)人信息和本人參與的比賽項(xiàng)目信息。

athlete：保存運(yùn)動(dòng)員信息，主要包括個(gè)人信息和所屬教練信息等。

referee：保存裁判的個(gè)人信息。

train：保存訓(xùn)練信息。

competition：保存比賽信息。

2.3 后臺(tái)管理系統(tǒng)

系統(tǒng)后臺(tái)主要功能是與數(shù)據(jù)庫交互，由管理員操作，包括比賽前向數(shù)據(jù)庫錄入運(yùn)動(dòng)員信息，比賽中自動(dòng)向數(shù)據(jù)庫中插入比賽實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。同時(shí)，管理員也可以對(duì)不合理的數(shù)據(jù)進(jìn)行手動(dòng)修改。

后臺(tái)管理系統(tǒng)界面如圖4所示。

圖4 后臺(tái)管理系統(tǒng)界面

后臺(tái)管理系統(tǒng)由管理員使用密碼登錄，主要欄目有：密碼修改，教練信息，裁判信息，學(xué)生信息，訓(xùn)練設(shè)置，比賽設(shè)置，賽道設(shè)置，退出管理。其中：

密碼修改：允許管理員修改自己的登錄密碼。

教練信息：對(duì)教練信息進(jìn)行設(shè)置。

裁判信息：對(duì)裁判信息進(jìn)行設(shè)置。

學(xué)生信息：對(duì)學(xué)生的個(gè)人信息進(jìn)行設(shè)置。

訓(xùn)練設(shè)置：對(duì)訓(xùn)練信息進(jìn)行設(shè)置。

比賽設(shè)置：對(duì)比賽信息進(jìn)行設(shè)置。

賽道信息：對(duì)賽道讀取點(diǎn)個(gè)數(shù)的信息進(jìn)行設(shè)置。

退出管理：退出管理系統(tǒng)。

每次訓(xùn)練或比賽后，將比賽數(shù)據(jù)以excel文件形式保存，文件名為“運(yùn)動(dòng)員編號(hào)_教練編號(hào)_日期.xls”，方便日后的查詢和管理。文件保存后將數(shù)據(jù)庫中的訓(xùn)練或比賽數(shù)據(jù)重置為空，等待下次使用。

2.4 前臺(tái)顯示系統(tǒng)

系統(tǒng)前臺(tái)的主要功能是自動(dòng)提取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示給教練、運(yùn)動(dòng)員和觀眾。系統(tǒng)前臺(tái)分為教練模式、運(yùn)動(dòng)員模式和觀眾模式。教練模式以教練員賬號(hào)密碼登錄，可以允許教練觀看自己名下運(yùn)動(dòng)員的比賽實(shí)況和歷史記錄，方便教練員在賽前賽中和賽后對(duì)運(yùn)動(dòng)員做出指導(dǎo)；運(yùn)動(dòng)員模式以運(yùn)動(dòng)員賬號(hào)密碼登錄，比賽中運(yùn)動(dòng)員可以通過隨身的顯示設(shè)備看到自己的比賽數(shù)據(jù)，便于運(yùn)動(dòng)員及時(shí)對(duì)自己做出調(diào)整；觀眾模式無需賬號(hào)便可直接登錄，登錄后可以全程觀看各個(gè)運(yùn)動(dòng)員的比賽數(shù)據(jù)或只選擇關(guān)注部分感興趣的運(yùn)動(dòng)員。

三種模式下的顯示方式大致相同。頁面內(nèi)容主要由兩部分組成，左側(cè)部分顯示運(yùn)動(dòng)員的姓名速度名次等文字信息，右側(cè)部分顯示運(yùn)動(dòng)員的速度變化趨勢(shì)折線圖。頁面以大字體顯示各項(xiàng)信息，且頁面中只顯示最近10條變化的信息。每一個(gè)通過讀取點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員的信息將被置頂，直到下一個(gè)運(yùn)動(dòng)員通過讀取點(diǎn)時(shí)，下一運(yùn)動(dòng)員的信息置頂，前一條信息位置放到第二位，以此類推。

因?yàn)橛?jì)算機(jī)主要采用的是RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)，其顏色范圍為#000000～#FFFFFF，校級(jí)比賽中運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼布一般為三位阿拉伯?dāng)?shù)字，運(yùn)動(dòng)員數(shù)量不會(huì)超過千人，所以可以以運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼乘以1 000來惟一確定每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的信息顯示時(shí)的文字顏色和折線顏色。這樣可以使運(yùn)動(dòng)員快速識(shí)別自己的信息，也可使觀眾清晰的看到每個(gè)運(yùn)動(dòng)員之間的差距。

折線圖主要采用Ajax技術(shù)，每秒鐘局部刷新一次，折線圖簡(jiǎn)圖如圖5所示。

圖5 前臺(tái)顯示系統(tǒng)賽況折線圖

圖中[d1]代表比賽距離，[d2]代表運(yùn)動(dòng)員距離賽道外邊緣的距離，時(shí)間為運(yùn)動(dòng)員每次通過讀取點(diǎn)時(shí)的讀秒時(shí)間。

3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介

本設(shè)計(jì)采用三層體系結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)，三層架構(gòu)模式在系統(tǒng)的性能、交互性、安全性以及擴(kuò)展性等方面都具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也為系統(tǒng)的維護(hù)和管理提供了方便[10]。Web方式下RFID簽到系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為：Windows+ Apache+PHP+MySQL（WAMP）。高校馬拉松比賽管理系統(tǒng)主要在Windows操作系統(tǒng)上運(yùn)行，開發(fā)語言采用PHP語言，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器采用Apache服務(wù)器。PHP是主流的網(wǎng)站開發(fā)語言，具有執(zhí)行效率高、代碼運(yùn)行快、實(shí)用性好、功能強(qiáng)大、成本較低等特性。MySQL是主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，源代碼的可移植性好，支持多種操作系統(tǒng)，體積小，查詢速度快，適合小規(guī)模運(yùn)用。Apache是世界使用排名第一的Web服務(wù)器軟件。它可以運(yùn)行在幾乎所有廣泛使用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，由于其跨平臺(tái)和安全性被廣泛使用，是最流行的Web服務(wù)器端軟件之一。

4 結(jié) 語

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)彌補(bǔ)了高校中對(duì)于體育訓(xùn)練和比賽管理中的不足，可以使比賽更加透明化，使訓(xùn)練更加科學(xué)化。有利于減輕管理人員的負(fù)擔(dān)，提高教練員的訓(xùn)練效果，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的比賽積極性，增加觀眾的參與熱情。同時(shí)，本系統(tǒng)所采用的設(shè)備成本低，便于在高校中推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張永東.高校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2010.

[2] 洪玉明，容觀澳.新型CCD攝像終點(diǎn)計(jì)時(shí)及判讀系統(tǒng)[J].體育科學(xué)，1999（19）：15?17.

[3] 祝建平.競(jìng)時(shí)自動(dòng)計(jì)圈及計(jì)時(shí)系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)[D].北京：清華大學(xué)，2005.

[4] 付善民.射頻識(shí)別技術(shù)RFID在體育中的運(yùn)用[J].體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2009（9）：129?130.

[5] 向輝.RFID射頻識(shí)別技術(shù)在上海世博會(huì)中的廣泛應(yīng)用[N/OL].[2013?08?26]. http：//www.stexpo.gov.cn/structure/sbkpdetail_26308_1.html.

[6] 楊陽.基于RFID技術(shù)的校園一卡通系統(tǒng)安全研究[D].天津：天津大學(xué)，2011.

[7] 李志寧.RFID：令人期待的技術(shù)[J].中國計(jì)算機(jī)用戶，2004（19）：57?58.

[8] 李文仲，段朝玉.ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實(shí)戰(zhàn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.

[9] 張毅.RFID標(biāo)簽封裝設(shè)備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2009.

[10] 張?jiān)评?WEB方式下RFID簽到系統(tǒng)[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2005.

裁判信息：對(duì)裁判信息進(jìn)行設(shè)置。

學(xué)生信息：對(duì)學(xué)生的個(gè)人信息進(jìn)行設(shè)置。

訓(xùn)練設(shè)置：對(duì)訓(xùn)練信息進(jìn)行設(shè)置。

比賽設(shè)置：對(duì)比賽信息進(jìn)行設(shè)置。

賽道信息：對(duì)賽道讀取點(diǎn)個(gè)數(shù)的信息進(jìn)行設(shè)置。

退出管理：退出管理系統(tǒng)。

每次訓(xùn)練或比賽后，將比賽數(shù)據(jù)以excel文件形式保存，文件名為“運(yùn)動(dòng)員編號(hào)_教練編號(hào)_日期.xls”，方便日后的查詢和管理。文件保存后將數(shù)據(jù)庫中的訓(xùn)練或比賽數(shù)據(jù)重置為空，等待下次使用。

2.4 前臺(tái)顯示系統(tǒng)

系統(tǒng)前臺(tái)的主要功能是自動(dòng)提取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示給教練、運(yùn)動(dòng)員和觀眾。系統(tǒng)前臺(tái)分為教練模式、運(yùn)動(dòng)員模式和觀眾模式。教練模式以教練員賬號(hào)密碼登錄，可以允許教練觀看自己名下運(yùn)動(dòng)員的比賽實(shí)況和歷史記錄，方便教練員在賽前賽中和賽后對(duì)運(yùn)動(dòng)員做出指導(dǎo)；運(yùn)動(dòng)員模式以運(yùn)動(dòng)員賬號(hào)密碼登錄，比賽中運(yùn)動(dòng)員可以通過隨身的顯示設(shè)備看到自己的比賽數(shù)據(jù)，便于運(yùn)動(dòng)員及時(shí)對(duì)自己做出調(diào)整；觀眾模式無需賬號(hào)便可直接登錄，登錄后可以全程觀看各個(gè)運(yùn)動(dòng)員的比賽數(shù)據(jù)或只選擇關(guān)注部分感興趣的運(yùn)動(dòng)員。

三種模式下的顯示方式大致相同。頁面內(nèi)容主要由兩部分組成，左側(cè)部分顯示運(yùn)動(dòng)員的姓名速度名次等文字信息，右側(cè)部分顯示運(yùn)動(dòng)員的速度變化趨勢(shì)折線圖。頁面以大字體顯示各項(xiàng)信息，且頁面中只顯示最近10條變化的信息。每一個(gè)通過讀取點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員的信息將被置頂，直到下一個(gè)運(yùn)動(dòng)員通過讀取點(diǎn)時(shí)，下一運(yùn)動(dòng)員的信息置頂，前一條信息位置放到第二位，以此類推。

因?yàn)橛?jì)算機(jī)主要采用的是RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)，其顏色范圍為#000000～#FFFFFF，校級(jí)比賽中運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼布一般為三位阿拉伯?dāng)?shù)字，運(yùn)動(dòng)員數(shù)量不會(huì)超過千人，所以可以以運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼乘以1 000來惟一確定每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的信息顯示時(shí)的文字顏色和折線顏色。這樣可以使運(yùn)動(dòng)員快速識(shí)別自己的信息，也可使觀眾清晰的看到每個(gè)運(yùn)動(dòng)員之間的差距。

折線圖主要采用Ajax技術(shù)，每秒鐘局部刷新一次，折線圖簡(jiǎn)圖如圖5所示。

圖5 前臺(tái)顯示系統(tǒng)賽況折線圖

圖中[d1]代表比賽距離，[d2]代表運(yùn)動(dòng)員距離賽道外邊緣的距離，時(shí)間為運(yùn)動(dòng)員每次通過讀取點(diǎn)時(shí)的讀秒時(shí)間。

3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介

本設(shè)計(jì)采用三層體系結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)，三層架構(gòu)模式在系統(tǒng)的性能、交互性、安全性以及擴(kuò)展性等方面都具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也為系統(tǒng)的維護(hù)和管理提供了方便[10]。Web方式下RFID簽到系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為：Windows+ Apache+PHP+MySQL（WAMP）。高校馬拉松比賽管理系統(tǒng)主要在Windows操作系統(tǒng)上運(yùn)行，開發(fā)語言采用PHP語言，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器采用Apache服務(wù)器。PHP是主流的網(wǎng)站開發(fā)語言，具有執(zhí)行效率高、代碼運(yùn)行快、實(shí)用性好、功能強(qiáng)大、成本較低等特性。MySQL是主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，源代碼的可移植性好，支持多種操作系統(tǒng)，體積小，查詢速度快，適合小規(guī)模運(yùn)用。Apache是世界使用排名第一的Web服務(wù)器軟件。它可以運(yùn)行在幾乎所有廣泛使用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，由于其跨平臺(tái)和安全性被廣泛使用，是最流行的Web服務(wù)器端軟件之一。

4 結(jié) 語

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)彌補(bǔ)了高校中對(duì)于體育訓(xùn)練和比賽管理中的不足，可以使比賽更加透明化，使訓(xùn)練更加科學(xué)化。有利于減輕管理人員的負(fù)擔(dān)，提高教練員的訓(xùn)練效果，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的比賽積極性，增加觀眾的參與熱情。同時(shí)，本系統(tǒng)所采用的設(shè)備成本低，便于在高校中推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張永東.高校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2010.

[2] 洪玉明，容觀澳.新型CCD攝像終點(diǎn)計(jì)時(shí)及判讀系統(tǒng)[J].體育科學(xué)，1999（19）：15?17.

[3] 祝建平.競(jìng)時(shí)自動(dòng)計(jì)圈及計(jì)時(shí)系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)[D].北京：清華大學(xué)，2005.

[4] 付善民.射頻識(shí)別技術(shù)RFID在體育中的運(yùn)用[J].體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2009（9）：129?130.

[5] 向輝.RFID射頻識(shí)別技術(shù)在上海世博會(huì)中的廣泛應(yīng)用[N/OL].[2013?08?26]. http：//www.stexpo.gov.cn/structure/sbkpdetail_26308_1.html.

[6] 楊陽.基于RFID技術(shù)的校園一卡通系統(tǒng)安全研究[D].天津：天津大學(xué)，2011.

[7] 李志寧.RFID：令人期待的技術(shù)[J].中國計(jì)算機(jī)用戶，2004（19）：57?58.

[8] 李文仲，段朝玉.ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實(shí)戰(zhàn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.

[9] 張毅.RFID標(biāo)簽封裝設(shè)備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2009.

[10] 張?jiān)评?WEB方式下RFID簽到系統(tǒng)[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2005.

裁判信息：對(duì)裁判信息進(jìn)行設(shè)置。

學(xué)生信息：對(duì)學(xué)生的個(gè)人信息進(jìn)行設(shè)置。

訓(xùn)練設(shè)置：對(duì)訓(xùn)練信息進(jìn)行設(shè)置。

比賽設(shè)置：對(duì)比賽信息進(jìn)行設(shè)置。

賽道信息：對(duì)賽道讀取點(diǎn)個(gè)數(shù)的信息進(jìn)行設(shè)置。

退出管理：退出管理系統(tǒng)。

每次訓(xùn)練或比賽后，將比賽數(shù)據(jù)以excel文件形式保存，文件名為“運(yùn)動(dòng)員編號(hào)_教練編號(hào)_日期.xls”，方便日后的查詢和管理。文件保存后將數(shù)據(jù)庫中的訓(xùn)練或比賽數(shù)據(jù)重置為空，等待下次使用。

2.4 前臺(tái)顯示系統(tǒng)

系統(tǒng)前臺(tái)的主要功能是自動(dòng)提取數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)顯示給教練、運(yùn)動(dòng)員和觀眾。系統(tǒng)前臺(tái)分為教練模式、運(yùn)動(dòng)員模式和觀眾模式。教練模式以教練員賬號(hào)密碼登錄，可以允許教練觀看自己名下運(yùn)動(dòng)員的比賽實(shí)況和歷史記錄，方便教練員在賽前賽中和賽后對(duì)運(yùn)動(dòng)員做出指導(dǎo)；運(yùn)動(dòng)員模式以運(yùn)動(dòng)員賬號(hào)密碼登錄，比賽中運(yùn)動(dòng)員可以通過隨身的顯示設(shè)備看到自己的比賽數(shù)據(jù)，便于運(yùn)動(dòng)員及時(shí)對(duì)自己做出調(diào)整；觀眾模式無需賬號(hào)便可直接登錄，登錄后可以全程觀看各個(gè)運(yùn)動(dòng)員的比賽數(shù)據(jù)或只選擇關(guān)注部分感興趣的運(yùn)動(dòng)員。

三種模式下的顯示方式大致相同。頁面內(nèi)容主要由兩部分組成，左側(cè)部分顯示運(yùn)動(dòng)員的姓名速度名次等文字信息，右側(cè)部分顯示運(yùn)動(dòng)員的速度變化趨勢(shì)折線圖。頁面以大字體顯示各項(xiàng)信息，且頁面中只顯示最近10條變化的信息。每一個(gè)通過讀取點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)員的信息將被置頂，直到下一個(gè)運(yùn)動(dòng)員通過讀取點(diǎn)時(shí)，下一運(yùn)動(dòng)員的信息置頂，前一條信息位置放到第二位，以此類推。

因?yàn)橛?jì)算機(jī)主要采用的是RGB顏色標(biāo)準(zhǔn)，其顏色范圍為#000000～#FFFFFF，校級(jí)比賽中運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼布一般為三位阿拉伯?dāng)?shù)字，運(yùn)動(dòng)員數(shù)量不會(huì)超過千人，所以可以以運(yùn)動(dòng)員的號(hào)碼乘以1 000來惟一確定每個(gè)運(yùn)動(dòng)員的信息顯示時(shí)的文字顏色和折線顏色。這樣可以使運(yùn)動(dòng)員快速識(shí)別自己的信息，也可使觀眾清晰的看到每個(gè)運(yùn)動(dòng)員之間的差距。

折線圖主要采用Ajax技術(shù)，每秒鐘局部刷新一次，折線圖簡(jiǎn)圖如圖5所示。

圖5 前臺(tái)顯示系統(tǒng)賽況折線圖

圖中[d1]代表比賽距離，[d2]代表運(yùn)動(dòng)員距離賽道外邊緣的距離，時(shí)間為運(yùn)動(dòng)員每次通過讀取點(diǎn)時(shí)的讀秒時(shí)間。

3 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境簡(jiǎn)介

本設(shè)計(jì)采用三層體系結(jié)構(gòu)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行架構(gòu)，三層架構(gòu)模式在系統(tǒng)的性能、交互性、安全性以及擴(kuò)展性等方面都具有很強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也為系統(tǒng)的維護(hù)和管理提供了方便[10]。Web方式下RFID簽到系統(tǒng)系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境為：Windows+ Apache+PHP+MySQL（WAMP）。高校馬拉松比賽管理系統(tǒng)主要在Windows操作系統(tǒng)上運(yùn)行，開發(fā)語言采用PHP語言，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫采用MySQL數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器采用Apache服務(wù)器。PHP是主流的網(wǎng)站開發(fā)語言，具有執(zhí)行效率高、代碼運(yùn)行快、實(shí)用性好、功能強(qiáng)大、成本較低等特性。MySQL是主流的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，源代碼的可移植性好，支持多種操作系統(tǒng)，體積小，查詢速度快，適合小規(guī)模運(yùn)用。Apache是世界使用排名第一的Web服務(wù)器軟件。它可以運(yùn)行在幾乎所有廣泛使用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)上，由于其跨平臺(tái)和安全性被廣泛使用，是最流行的Web服務(wù)器端軟件之一。

4 結(jié) 語

本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)彌補(bǔ)了高校中對(duì)于體育訓(xùn)練和比賽管理中的不足，可以使比賽更加透明化，使訓(xùn)練更加科學(xué)化。有利于減輕管理人員的負(fù)擔(dān)，提高教練員的訓(xùn)練效果，增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)員的比賽積極性，增加觀眾的參與熱情。同時(shí)，本系統(tǒng)所采用的設(shè)備成本低，便于在高校中推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1] 張永東.高校田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].成都：電子科技大學(xué)，2010.

[2] 洪玉明，容觀澳.新型CCD攝像終點(diǎn)計(jì)時(shí)及判讀系統(tǒng)[J].體育科學(xué)，1999（19）：15?17.

[3] 祝建平.競(jìng)時(shí)自動(dòng)計(jì)圈及計(jì)時(shí)系統(tǒng)研究設(shè)計(jì)[D].北京：清華大學(xué)，2005.

[4] 付善民.射頻識(shí)別技術(shù)RFID在體育中的運(yùn)用[J].體育科技文獻(xiàn)通報(bào)，2009（9）：129?130.

[5] 向輝.RFID射頻識(shí)別技術(shù)在上海世博會(huì)中的廣泛應(yīng)用[N/OL].[2013?08?26]. http：//www.stexpo.gov.cn/structure/sbkpdetail_26308_1.html.

[6] 楊陽.基于RFID技術(shù)的校園一卡通系統(tǒng)安全研究[D].天津：天津大學(xué)，2011.

[7] 李志寧.RFID：令人期待的技術(shù)[J].中國計(jì)算機(jī)用戶，2004（19）：57?58.

[8] 李文仲，段朝玉.ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實(shí)戰(zhàn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007.

[9] 張毅.RFID標(biāo)簽封裝設(shè)備數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2009.

[10] 張?jiān)评?WEB方式下RFID簽到系統(tǒng)[D].蘇州：蘇州大學(xué)，2005.