基于RFID和WSN的径赛计时系统研究

发布时间：2017-06-07 22:04

  本文关键词：基于RFID和WSN的径赛计时系统研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在体育比赛中,比赛的规范性和结果的公正性越来越受到人们的关注和重视。如何提高比赛的公平和公正、减少人工干预、避免人为失误一直是一大难题。目前,在田径比赛中的计圈计时工作方法大致分为:人工计时、光学计时和射频识别计时。大多非正式比赛仍采用传统的人工计时方法,这种方法在实际应用中,人为操作因素比较大,极易出现工作失误,对运动员造成不可挽回的损失;光学电子设备的出现,弥补了人工计时中的一些失误问题,并且在某种程度上提高了比赛的准确性,但仍然存在人为操作因素。基于RFID的径赛计时系统能够代替人工计时方式,使径塞计时自动化。最大程度地减少人工干预,确定比赛的公平性和公正性。不仅大大地提升了田径赛事的水平,而且加速了体育竞争科学化、规范化的进程。本文将射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)、无线传感网络技术(Wireless Sensors Network,WSN)、通信技术和数据库技术相结合,设计并研究了一种无线有源电子标签的径赛计时系统。该系统与传统计时系统比较,较好地实现了在运动场内径赛计圈计时工作。本文主要完成的工作有:(1)对二进制树型搜索算法和ALOHA算法两类RFID防碰撞算法进行了较深入的研究,分析并比较了算法的优缺点。(2)针对动态时隙ALOHA算法在识别标签过程中的重复碰撞而导致吞吐率低的问题,对动态时隙ALOHA算法进行改进,在每一次RFID阅读器循环识别周期结束后,重新修正时隙数M的值,使得总时隙得到有效减少,算法识别标签所用时间也随之降低,最终达到增加系统吞吐量的目标。通过仿真,改进后的动态时隙ALOHA算法在性能和效率上都优于原动态时隙ALOHA算法。(3)结合RFID技术和WSN技术各自的优点,设计和研究了集运动员报名、运动员比赛和运动员成绩管理等模块于一体的径赛计时系统,该系统可较好地实现对运动场内比赛的计时工作。
【关键词】：射频识别 无线传感网络 防碰撞 径赛 计时
【学位授予单位】：贵州师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.44;TP212.9;TN929.5
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-10
• 第一章 绪论10-16
• 1.1 课题的研究背景10-11
• 1.2 国内外发展现状与趋势11-13
• 1.3 论文研究内容与意义13-14
• 1.4 论文组织结构14-16
• 第二章 RFID和WSN技术16-38
• 2.1 RFID技术概述16-19
• 2.1.1 RFID概念及特点16-17
• 2.1.2 RFID系统组成及工作原理17-18
• 2.1.3 RFID的应用与发展前景18-19
• 2.2 RFID防碰撞技术研究19-31
• 2.2.1 防碰撞问题提出19-20
• 2.2.2 二进制树型搜索算法20-22
• 2.2.3 ALOHA算法22-23
• 2.2.4 时隙ALOHA算法23-24
• 2.2.5 动态时隙ALOHA算法24-26
• 2.2.6 改进动态时隙ALOHA算法26-31
• 2.3 WSN技术概述31-34
• 2.3.1 WSN概念及特点31-33
• 2.3.2 WSN组成结构33-34
• 2.4 RFID技术和WSN技术的结合34-38
• 2.4.1 RFID和WSN技术结合的必要性34-35
• 2.4.2 RFID和WSN技术结合的必要条件35-36
• 2.4.3 RFID和WSN技术的结合模型36-38
• 第三章 径赛计时系统总体设计38-42
• 3.1 径赛计时系统的功能和性能需求38
• 3.2 径赛计时系统的整体设计思路及组成38-41
• 3.3 本章小结41-42
• 第四章 硬件系统设计42-51
• 4.1 射频识别系统的选择标准42
• 4.2 硬件设备的选型42-45
• 4.2.1 RFID标签42-43
• 4.2.2 RFID阅读器43-44
• 4.2.3 地毯式天线44
• 4.2.4 信息发布设备44-45
• 4.3 硬件设备统计45-46
• 4.4 串.通信46-50
• 4.4.1 串口通信概述47-49
• 4.4.2 串口通信编程49-50
• 4.5 本章小结50-51
• 第五章 软件系统设计51-65
• 5.1 径赛计时系统后台管理的总体设计51
• 5.2 本系统的数据库设计51-57
• 5.2.1 运动会数据库的需求设计51-52
• 5.2.2 数据库的概念结构设计52-55
• 5.2.3 数据库的逻辑结构设计55-57
• 5.3 系统界面程序的设计57-64
• 5.3.1 系统登陆模块57-58
• 5.3.2 运动员报名58-59
• 5.3.3 运动员比赛59-63
• 5.3.4 运动员成绩管理63-64
• 5.4 本章小结64-65
• 第六章 总结与展望65-66
• 参考文献66-68
• 攻读硕士学位期间完成论文和科研项目68-69
• 致谢69-70

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 朱韶红;王玉泉;;智能型货架的关键技术研究[J];中国科技信息;2009年19期

2 孙海晓;于忠;段渭军;;基于RFID的高校马拉松比赛管理系统设计[J];现代电子技术;2014年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 徐志枢;RFID读写器及天线研究[D];北京邮电大学;2009年

  本文关键词：基于RFID和WSN的径赛计时系统研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：430417