高校體育場地設(shè)施物聯(lián)網(wǎng)的利用研究

楊昌美，陸作生

（1.貴州師范學院體育學院，貴州貴陽550018；2.華南師范大學 體育科學學院，廣東廣州510006）

物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)［1］。目前物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)共有四種，分別是標簽事物的RFID的技術(shù)、感知事物的傳感器技術(shù)、思考事物的智能技術(shù)、微縮事物的納米技術(shù)［2］。近年來聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)被廣泛運用在在交通、物流、環(huán)保、醫(yī)療、安防、電力等領(lǐng)域，并促進了智能產(chǎn)業(yè)和智慧城市的產(chǎn)生與發(fā)展，也使得我們的生活變得更加便利與快捷。2017年1月，工信部發(fā)布《物聯(lián)網(wǎng)“十三五”規(guī)劃》，明確了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)“十三五”發(fā)展目標為推動物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用，完善公共服務(wù)體系，提升安全保障能力等［3］。這將進一步加速我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展進程。

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)在其它領(lǐng)域的應(yīng)用，以及取得了良好的效果，使得當前國家體育總局、政府相關(guān)部門、企業(yè)和體育工作者等也開始對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用到體育領(lǐng)域進行關(guān)注與研究。目前在體育領(lǐng)域上，物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用也初見端倪，智能體育產(chǎn)品的出現(xiàn)搭建了體育物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)智能體育和智慧體育產(chǎn)業(yè)也應(yīng)運而生，促使運動健身向更科學、更健康、更便利的方向發(fā)展。當前我國高校體育場地設(shè)施存在缺乏智能體育服務(wù)、管理不科學、開放共享程度低等的問題。因此在國家推動物聯(lián)網(wǎng)規(guī)模應(yīng)用和體育物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的前提下，可借助物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)、理念和功能，來逐一解決這些問題。使高校體育場地設(shè)施更加完善；節(jié)約管理的成本，實現(xiàn)智能化管理，提高管理的水平；并通過開放共享利用，提高體育場地設(shè)施的利用率。也為未來學校體育場地在管理理念和設(shè)施構(gòu)建與配備上提供指引。

1 體育場地設(shè)施配置利用

1.1 智能體育服務(wù)設(shè)施配置

當前我國高校體育設(shè)施的配備比較簡單，主要是滿足運動進行的必要設(shè)施，如球場、球臺、球網(wǎng)等，而智能化的體育設(shè)施和服務(wù)基本沒看到。從以人為本、滿足運動需求和提供運動便利用的角度出發(fā)，配備智能化體育服務(wù)設(shè)施是高校體育場地設(shè)施走向科學化、智能化發(fā)展的必然選擇。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛運用，諸多智能產(chǎn)品和智能化服務(wù)進入了我們的生活，如智能家居、智能停車場［4］，智能化生活已成為人們向往的生活方式。

基于物聯(lián)網(wǎng)的智能化體育服務(wù)設(shè)施主要包括飲品智能售貨機、體育器材智能售貨機、藥品智能售貨機、智能發(fā)球機、智能觸摸屏一體機等。如可在學校室外體育場地和室內(nèi)體育場館周圍配備智能售貨機，如飲品智能售貨機、體育器材智能售貨機、藥品智能售貨機等，使用時緊需在售貨機屏幕上，點擊需要的物品，并進行支付，就可以快速的獲得商品與服務(wù)。智能售貨機的配備能夠讓用戶快速的實現(xiàn)運動服務(wù)，如藥品智能售貨機出現(xiàn)后，運動參與者一旦發(fā)生運動損傷，就能通過手機支付，獲得藥品，并能對傷口進行簡單及時的處理。同時考慮到體育學習與訓練的需求，還可以配備物聯(lián)網(wǎng)智能發(fā)球機，即通過編程來控制發(fā)球的左右和高低，把球發(fā)到對應(yīng)的點，實現(xiàn)智能發(fā)球。

另外還可以將物聯(lián)網(wǎng)以人為本的理念與體育場地設(shè)施的配備相結(jié)合，完善體育場地設(shè)施。如在室內(nèi)體育館配備多功能的智能觸摸屏一體機，在智能觸摸屏一體機上用戶緊需通過手機掃碼二維碼支付就可以獲得運動的知識、健身知識，學習到運動技術(shù)和戰(zhàn)術(shù)等，并且還可以將物聯(lián)網(wǎng)與虛擬現(xiàn)實VR或增強現(xiàn)實AR技術(shù)相結(jié)合，在相應(yīng)場館內(nèi)安裝顯示屏或多媒體，通過戴上VR眼鏡等相關(guān)設(shè)備，就可以體驗到虛擬教練的技術(shù)和健身指導，也可以進行體育動作模擬與訓練。在高校體育場地配備智能化體育服務(wù)設(shè)施，既能滿足人的運動需求，又能實現(xiàn)智能化服務(wù)，還能為運動帶來便利。同時考慮到使體育場館能夠向更加綜合性、全面性方向發(fā)展，有條件的高?？蓪Ⅲw育場館打造成“體育綜合體”的形式，讓高校體育場館變成集健身、休閑、購物、學習等為一體的綜合性體育場館。國外發(fā)達國家的大學體育館，如美國的大學體育館，就配備得有體育用品商店、餐廳、專業(yè)音像店等。

1.2 智能共享體育器材配置

基于物聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)運用，現(xiàn)在已經(jīng)產(chǎn)生了很多高科技、高智能化的體育產(chǎn)品，如智能手環(huán)、智能足球和智能服裝等體育智能產(chǎn)品隨處可見［5］。而智能共享體育器材也走進了我們的生活，目前智能共享跑步機、體側(cè)一體機器人及共享AR教練系統(tǒng)等物聯(lián)網(wǎng)運動器材，將成功實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在共享運動健康行業(yè)的實際應(yīng)用［6］。從2017年開始我國部分城市的社區(qū)、公園已經(jīng)出現(xiàn)共享智能跑步機、共享動感單車、共享健身房等智能共享體育設(shè)施與器材等，這為居民的健身帶來了便利。

當前高校體育場地設(shè)施雖然較為豐富，但也不能滿足學生的運動需求，在高校課后經(jīng)?？吹綄W生排隊打球和田徑場健身人員人滿為患的情況，究其原因，一是因為學校室內(nèi)體育場館和室外較好的球場開放程度低；二是因為體育場地設(shè)施不足。因此為了滿足運動需求和保障運動的安全性，高?？梢耘c相關(guān)企業(yè)合作，在學校配置或投放共享跑步機、共享動感單車、共享健身房或共享健身倉等智能共享體育設(shè)施。以共享跑步機為例來說，共享跑步機是通過物聯(lián)網(wǎng)將跑步機等設(shè)備與手機相連，讓用戶僅需通過下載指定APP掃描二維碼就能開啟跑步機，如果想要結(jié)束運動，關(guān)掉跑步機就可在手機上同步進行結(jié)算。同時在跑步機上實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測和運動記錄，并將其傳輸?shù)接脩舻氖謾C上，用戶僅需打開微信，就能夠隨時查看自己的運動記錄和健康情況，并根據(jù)自己的身體情況為自己制定運動計劃。

如果我們能將共享跑步機、共享動感單車投放在學校體育場館、風雨操場或活動中心等地，就能使師生不用去田徑場，就能實現(xiàn)隨時隨地健身，同時也能夠通過對外開放吸引附近居民來進行共享健身。另外除了共享跑步機以外，學校還可以在體育場地周圍配備其它共享體育器材，如共享籃球、共享足球等，以共享籃球來說，可在籃球場地周圍配備共享籃球?qū)９瘢⒃谇蚬裢饷娼壎ù驓馔?，用戶只需手機掃碼，就能開啟柜子并使用籃球，使用完后，將球還入球柜中，并在手機上進行支付結(jié)束。配置智能共享器材，既能解決運動器材不足的問題，又能為師生以及外來人員進入校園健身提供便利。

2 體育場地設(shè)施智能化管理利用

2.1 體育場地智能管理

在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛運用下，當前已經(jīng)出現(xiàn)了如停車場智能化管理、交通智能化管理、酒店智能化管理等，這對節(jié)約管理成本，提高管理效率起到了非常重要的作用。特別是近年來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也被運用到高校的學習、生活、教學管理、安全管理以及圖書管理等方面，促進了智慧校園的產(chǎn)生。如利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所產(chǎn)生的“校園手機一卡通”、“冀機通”等就是集飯卡、學生證、借書證、購物、門禁卡等各卡功能于一身，覆蓋了學校生活的方方面面［7］。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與學校管理相結(jié)合，將促進學校管理的信息化與智能化，也將為學校節(jié)約人力資源的消耗，降低管理的成本。當前令人遺憾的是盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在高校已經(jīng)被運用到了教學、安全等管理方面，但是還沒有被用于體育場地的管理中。當前高校的體育場地或場館的管理還是以人力管理為主，加之多數(shù)管理人員由后勤人員或臨時的工人擔任，又缺乏專業(yè)的管理知識，就造成了體育場地管理的困難與負擔。

因此基于物聯(lián)網(wǎng)具有的便利性、信息化、智能化、遠程管理控制的功能，高校體育場館也可用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來進行智能化管理，其智能化管理主要包括，其一，利用物聯(lián)網(wǎng)的傳感技術(shù)，智能控制來管理基礎(chǔ)設(shè)施。如在體育館內(nèi)安裝多個感應(yīng)器，實現(xiàn)火災自動報警，智能控制場地照明和調(diào)節(jié)光亮度、以及空調(diào)溫度，實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保，構(gòu)建綠色智能場館［8］。其二，將傳感技術(shù)與RFID識別技術(shù)、定位等技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)對體育場地的實時定位和跟蹤，進而實現(xiàn)對體育場地智能管理。如學校在室內(nèi)體育館和室外體育場地周圍安裝紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，并與學校信息計算中心聯(lián)網(wǎng)，對在體育場地活動的學生和場地使用情況進行動態(tài)跟蹤，及時發(fā)布場地活動情況，并通過學校廣播、電子屏幕或者手機APP查詢，讓學生了解體育場地的使用情況，及時調(diào)整活動內(nèi)容，并選擇自己力所能及的體育活動項目，確保體育場地得到均衡利用。學校也可以實時監(jiān)控他們的活動，避免學生在體育活動時出現(xiàn)擁擠和安全事故［9］。

2.2 體育器材智能管理

高校體育器材的管理應(yīng)該包括對器材的保存、租借、維修以及更新等方面的管理，就體育器材的租借管理而言，當前多數(shù)高校體育器材主要是體育課上，對上課班級的學生提供租借，而在課后學生不能自由的租借。而且體育器材的租借采用的是學生通過身份證明，如身份證或?qū)W生證，手寫登記的形式來進行器材借還。這種人工管理的形式，既增加了人力工作的負擔，降低了工作的效率，也使體育器材得不到有效的利用。

采用物聯(lián)網(wǎng)RFID識別技術(shù)和傳感器技術(shù)等，將體育器材室或體育館的體育器材智能化。使其具有ID認證和信息通訊能力，將體育器材納入到體育場館管理網(wǎng)絡(luò)之中，實現(xiàn)“管理者”與“物”、“物”與“物”的信息通訊，這將大大提升體育器材的保存、更新、利用等管理的工作效率［10］。對體育器材進行智能化管理，主要體現(xiàn)在：其一，設(shè)置具有身份識別功能的門禁，讓學生通過手機掃描或刷一卡通的形式進出器材室，并自由的進行器材挑選，學校對每個器材進行條碼編號［9］，學生租借器材時，可以實行目前圖書館智能借還圖書的制度，在指定機子上進行掃描，就可以實現(xiàn)借還。這樣就可以大大減少器材管理人員的工作量，也可以方便學生選擇適合自己的器材。其二，通過RFID技術(shù)對體育器材進行監(jiān)控、追蹤、記錄使用情況等，使學校對體育器材的管理從人工管理變?yōu)橄到y(tǒng)化、自動化的管理。如在相應(yīng)球類體育器材上貼上電子標簽，并通過系統(tǒng)跟蹤管理體育器械的存儲過程、發(fā)放過程、使用過程以及回收過程，即在全過程中使用電子標簽進行唯一標識和跟蹤管理［11］。這既能防止體育器材丟失，也能提高體育器材管理效率。其三，將RFID技術(shù)和傳感技術(shù)以及云計算技術(shù)相結(jié)合，與并計算機相連，實現(xiàn)智能監(jiān)測、統(tǒng)計、查詢體育器材消耗和損壞情況，并通過信息反饋，得出應(yīng)該維修、報修和更新的體育器材數(shù)量，以便及時完善和增加體育器材。也避免因體育器材不足影響教學，或因器材老化和損壞等問題產(chǎn)生安全事故。

3 體育場地設(shè)施開放與共享利用

3.1 體育場地設(shè)施開放使用

我國《體育法》和《全民健身計劃綱要》明確提出學校應(yīng)該向社會開放體育場地。2017年2月教育部、國家體育總局聯(lián)合印年發(fā)了《關(guān)于推進學校體育場館向社會開放的實施意見》（以下簡稱《意見》）。在《意見》中明確指出：學校的室外場地設(shè)施，如操場、球場、田徑場等要先行開放［12］。從整體看，當前我國高校體育場地設(shè)施利用率并不高，其原因之一在于開放程度低。目前我國幾乎所有高校都配有室內(nèi)體育場館，且場館的設(shè)施較多，比如有健身房、籃球館、羽毛球館、游泳館等應(yīng)有盡用，但是有些高?？紤]到場地管理難、維護費用高，以及安全問題，在課后、周末以及寒暑假時段，并不對外開放體育場地，也有部分高校采用有償?shù)男问皆谡n后時間段進行對外開放。從合理利用高校體育場地資源，促進全民健身事業(yè)發(fā)展的大局觀出發(fā)，高校體育場地作為國家公共體育場所，有義務(wù)對外開放體育場地，讓外來人員進行使用。

因此對于高校來說在利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對體育場地或場館進行監(jiān)控和管理的前提下，可打破管理與安全的顧慮，實行課后對學校師生免費開放和對外有償開放。其利用物聯(lián)網(wǎng)進行開放的具體措施表現(xiàn)在：其一，在場地和場館安裝感應(yīng)設(shè)備和監(jiān)控設(shè)備，并與計算機中心聯(lián)網(wǎng)，實時監(jiān)控體育場地和場館的情況，避免安全事故的發(fā)生。其二，學校通過創(chuàng)辦校園智慧體育服務(wù)云平臺的形式進行體育場地的開放使用。如學校創(chuàng)建專用公眾號或APP讓師生和外來市民通過關(guān)注公眾號或下載專用APP進行實名身份認證，并在課后時段通過手機掃描的形式進放入校園體育場地健身。其三，以信息化大數(shù)據(jù)創(chuàng)新體育鍛煉方式，實現(xiàn)智慧校園健康運動。如利用物聯(lián)網(wǎng)感應(yīng)技術(shù)和定位技術(shù)在田徑場布置多個GPS感應(yīng)點，師生和市民進入校園跑步健身時，就能通過手機實時了解個人的運動里程、步頻以及相關(guān)健身數(shù)據(jù)的信息和排名情況。

3.2 體育場地設(shè)施共享使用

物聯(lián)網(wǎng)最大的特點在于實現(xiàn)萬物共享，萬物互聯(lián)，在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的今天，共享停車場、共享單車、共享汽車等已經(jīng)走進了我們的生活，并為我們的生活帶來了便利。在國家大力促進全民健身事業(yè)發(fā)展的前提下，興建體育場館、體育公園等是推動全民健身事業(yè)發(fā)展的有效保障。但是興建體育場館需要投入大量的資金，而且建設(shè)的周期也比較長，不能及時有效的解決體育場地不足，而影響居民健身的問題，因此共享使用高校體育場地設(shè)施，將成為當前推動全民健身事業(yè)發(fā)展的有效手段。而且十九大也提出了共享發(fā)展的理念［13］，在共享經(jīng)濟時代的大背景下，共享健身也將成為一種流行的健身方式走進我們的生活，為我們的運動提供便利。

就國內(nèi)高校體育場地設(shè)施而言，其修建投資大、成本高，而且體育場館的功能較為單一，多數(shù)都用于體育教學和舉辦重要體育競賽，再加上維護費用高和管理困難等的問題，影響力了開放程度和利用率，也造成了體育場地設(shè)施資源的閑置和浪費。在共享發(fā)展的理念下，高?？梢酝ㄟ^物聯(lián)網(wǎng)的共享功能，實現(xiàn)共享利用。通過這種方式既能解決學校擔心場地維護費用高的問題，又能盤活體育場地設(shè)施，實現(xiàn)以館養(yǎng)館，以場養(yǎng)場。利用物聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)課后時段共享利用，主要體現(xiàn)在：其一，室內(nèi)體育場館的有償共享使用。如共享使用學校健身房、游泳池、各項球館等，學校在每個場館設(shè)置識別門禁，外來人員進入使用時，通過下載具有身份認證功能的學校專用APP或校園健身卡掃描門禁進入場館，使用結(jié)束后，按使用時長進行計時收費，市民通過手機APP進行繳費后，才能掃描二維碼或刷卡走出場館。其二，室外體育場地的共享利用。學校與社區(qū)共同合作，組織附近市民辦理校園健身卡，進入學校使用開放的體育場地，如室外田徑場地、籃球場、健身區(qū)等地進行共享健身。其三，建立物聯(lián)網(wǎng)預定系統(tǒng)，實現(xiàn)體育場地查詢、預約和有償共享使用。即通過手機APP可了解高校體育場館的位置、開放和使用情況，還可以通過網(wǎng)上預約健身場地、預約健身教練、預約對手、隊友和發(fā)起健身活動等。以一個室外網(wǎng)球場地舉例說明，如可以通過下載學校指定APP查找網(wǎng)球場的具體位置，并通過網(wǎng)上預約的形式，約好使用時間權(quán)限和場地，使用網(wǎng)球場地時市民只需通過手機掃描帶有二維碼的專用門鎖就可以打開網(wǎng)球場的門，使用結(jié)束后，關(guān)閉網(wǎng)球場的門鎖，并在手機上支付相應(yīng)的費用。同時為防止不文明使用場地的情況，可將支付情況與個人征信掛鉤。實行預約使用，對市民而言既能解決場地不足，無法健身的問題，又能夠節(jié)約時間和金錢。

4 結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)作為推動當今社會發(fā)展的重要技術(shù)，已經(jīng)被上升為引領(lǐng)“第四次工業(yè)革命”的高度［14］，近年來伴隨著物聯(lián)網(wǎng)在多個領(lǐng)域的廣泛運用，使得我們的社會、生活等發(fā)生了巨大變化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)揮的作用和取得的效果讓我們不能熟視無睹，將其運用到體育領(lǐng)域，并與體育更加緊密結(jié)合，促進體育產(chǎn)業(yè)發(fā)展與變革已刻不容緩。智能體育就是物聯(lián)網(wǎng)與體育結(jié)合的產(chǎn)物，在物聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的大背景下，利用物聯(lián)網(wǎng)打造校園智慧體育是學校體育發(fā)展的新方向。因此將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)運用到高校體育場地設(shè)施的配備、管理和開放共享利用方面有其重要的現(xiàn)實意義。將填補高校體育場地設(shè)施智能服務(wù)的空白，解決體育場地不充足、不完善，管理不科學、利用率不高的現(xiàn)狀。也將使高校體育設(shè)施變得更加完善、充實，變得智能化和智慧化。并使高校體育場地設(shè)施管理，由人力管理模式向智能管理模式改變，大大提高管理的效率。學校體育場地設(shè)施也在物聯(lián)網(wǎng)智能管理和開放共享的理念下，打破學校課余時段不開放的顧慮，并利用構(gòu)建智慧體育云平臺和創(chuàng)建預定系統(tǒng)的形式下，實現(xiàn)開放與共享利用，解決市民因場地不足而難以健身的問題，進而提高高校體育場地的利用率，促進全民健身事業(yè)的發(fā)展。