[实用新型]基于RFID技术的精确计时系统及读写器、电子标签

说明书

技术领域

本实用新型涉及RFID(射频识别)技术，特别涉及一种基于RFID技术的精确计时系统及读写器、电子标签。

背景技术

在田径、马拉松、铁人三项、自行车、摩托车、越野滑雪、短道速滑、赛车等众多体育比赛项目中，需要记录运动员经过起点到终点间的各个计时区域的时间。随着科技的发展，出现了RFID(射频识别)计时设备。

中国专利200920176191.1公开了一种基于RFID(射频识别)的长距离竞赛计时计圈系统，如图1所示，其包括控制模块、低频射频读写模块、天线和电子标签，控制模块和读写模块固定在控制盒内，控制盒有与微型计算机进行数据交换的串行口，还有与之相连的天线阵列，电子标签采用无源式标签。控制模块控制低频射频读写模块通过天线对电子标签进行读写操作并缓冲数据，满足系统响应速度的要求。如图2所示，天线阵列依序分布在各个跑道上，天线采用线圈型天线，用400芯音频线绕制3圈lm×0.5m的矩形天线。单个天线的宽度为0.5m，运动员身体最小宽度约为40cm，加上摆臂，如果两个运动员并行前行，在比赛中的左右间隔距离大于0.5m，所以避免了左右方向上一个天线同时经过两个运动员的可能。相邻两个天线接缝处能够被两个天线的有效发射范围同时覆盖，所以当运动员佩戴电子标签的脚踩在两个天线接缝处时，两个天线都能收到电子标签信号，故不会被遗漏采集。单个天线长度为lm(顺跑道方向)，基本能保证运动员比赛时前后两人不会同时位于同一天线内。另外，低频射频读写模块具有信号捕捉机制，当多于一个的电子标签位于同一天线的有效发射范围时，低频射频读写模块能先锁定并跟踪其中信号最强的一个，这样若两个电子标签先后进入同一天线的有效发射范围（电子标签能同天线进行数据传输的空间）时，低频射频读写模块能锁定信号比较强的一个电子标签。

现有的RFID竞赛计时系统，电子标签从进入一天线的有效发射范围，到离开该天线的有效发射范围，存在较大的时间差，计时精度低。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，能对佩戴电子标签的计时目标体经过读写器所在计时区域的时间进行精确计时。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的基于RFID技术的1的精确计时系统，其包括读写器、电子标签、服务器；

读写器具有相互区别的识别码；电子标签具有相互区别的识别码；

每一计时区域设置一读写器；计时目标体佩戴电子标签；

所述电子标签，包括第一频段接收模块、第二存储器、第二频段发射模块、单片机；

所述单片机，控制第一频段接收模块、第二存储器、第二频段发射模块工作；

所述第一频段接收模块，用于在第一频段同所述读写器的激活模块进行无线通信；

所述第二存储器，用于存储所述第一频段接收模块接收的最新读写器识别码及其所对应的计数值；

所述第二频段发射模块，用于在第二频段同所述读写器的第二频段接收模块进行无线通信，发送该电子标签的识别码、最新读写器识别码及其所对应的最邻近计数周期的一奇数计数值，一偶数计数值；

所述读写器，包括授时模块、第二频段接收模块、激活模块、第一存储器、处理器、网络通信模块；

所述授时模块，用于为读写器提供基准时间；

所述第二频段接收模块，用于在第二频段同所述电子标签的第二频段发射模块进行无线通信；

所述网络通信模块，用于同所述服务器进行网络通信；

所述激活模块，包括前激活单元、后激活单元；前激活单元的天线、后激活单元的天线，沿运动行进方向的前后顺序设置在计时区域内；

前激活单元，在第i个计数周期，在第一频段无线发送该读写器的识别码、奇数计数值2i-1；

后激活单元，在第i个计数周期，在第一频段无线发送该读写器的识别码、偶数计数值2i；

i为正整数；

所述第一存储器，用于存储前激活单元及后激活单元发送的计数值及相应发送时间；

所述处理器，控制授时模块、第二频段接收模块、激活模块、第一存储器、网络通信模块工作；

当所述第二频段接收模块接收到所述电子标签发送的电子标签识别码、最新读写器识别码及其所对应的最邻近计数周期的一奇数计数值，一偶数计数值；如果所述最新读写器识别码同本读写器的识别码一致，

则所述处理器，控制将所述第一存储器存储的该奇数计数值的相应发送时间、该偶数计数值的相应发送时间，以及该电子标签识别码、本读写器的识别码通过网络通信模块实时发送到所述服务器；