跑马拉松的计时芯片是如何工作的?

 计时芯片是如何工作的呢? 带你了解计时芯片那点事儿

一、计时芯片原理和ETC差不多

绝大多数马拉松比赛使用的计时芯片技术是:RFID(RadioFrequency Identification)技术,又称无线射频识别。

其工作原理是这样的:射频识别(RFID)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据。

号码布芯片或者绑在鞋带上的芯片录入跑者的个人信息,当跑者携带号码布芯片通过计时地毯时,计时系统便会识别跑者的信息和记录通过的时间。

系统根据多个计时点采集到的信息,自动得出:

枪声成绩(比赛开始~通过终点)、净成绩(通过起点~通过终点)、分段成绩(每5公里的成绩及配速)。

通过计时系统软件,当选手冲过终点即可收到完赛成绩短信,并且在完赛证书上自动生成总成绩及分段成绩。

其基本原理是这样的:

● 计时芯片(射频标签)本身没有电源,不会对外发射信号,属于被动式;

因为被动式的成本低廉,因此在马拉松这样的场景中得到了普遍应用。

● 经过计时区时你会发现路上铺有地毯,地毯下面有发射和接收装置。

发射装置产生电磁场,当射频标签通过电磁场时,标签的线圈产生电流,驱动射频电路,使得标签发射信号并且被接收。

● 当你跑过计时区的时候,计时区的设备会接收到 XXXXXX编号的标签在某时某刻经过了该区域;

由于芯片(射频标签)发放给你的时候已经将XXXXX编号和你的身份进行了绑定,所以最终的结果就是这个人在某时某刻经过了某个计时区(点)。

以上只是原理介绍事实上为了达到大量人同时通过时的准确采集(不漏、不误),还有大量硬件及软件技术工作进行支撑。

其实,计时芯片从本质上来说,就是和ETC差不多的性质,参赛选手佩戴好芯片,经过计时点的时候会有数据传输到设备上,这时运动员的编号,性别,名称,时间,组别等信息就进入系统了。

目前芯片分为:号码布芯片和绑在鞋带上的计时芯片。

号码布芯片因为一般会别在胸口或者背上,离地面较高,所以信号接收范围距离较大,一般可以达到1.6米,否则计时地毯就感应不到了。

而绑在鞋带上的计时芯片由于靠近地面,感应距离相对较短。

二、计时系统是如何发现跑者作弊同时佩戴两个芯片的

众所周知,马拉松比赛禁止跑者同时佩戴两个计时芯片,这相当于是帮助别人替跑;

问题是计时系统是如何发现参赛选手进行此类作弊行为的呢?

其原理是这样的:当一名参赛选手同时佩戴两个计时芯片时,每次通过计时点,两个计时芯片就会被同时感应到,彼此间误差只有几毫秒,而计时系统如果发现两个芯片计时间隔小于多少毫秒,就会认为是作弊;

你也许会问,两名跑者同时踏上一条计时毯的可能性也很大呀。

没错!计时系统并不会因为某一个计时点上两块芯片时间一致就认为是作弊,而是通过比对多个计时点的信息进行确认的;

因为几乎不可能两名跑者从都到尾都是同一时间踏上若干计时毯的,即便是两人从头到尾都是一起跑,也不太可能每次都是毫秒不差的同时踏上计时毯,因为计时系统测量精度都是毫秒级单位。

三、计时故障受到干扰,这是什么干扰呢?

射频信号本质就是特定波长的电磁波,就有可能被同频或者频率相近的电磁波干扰。

射频干扰根据干扰的 对象 ,主要分为:通信干扰、雷达干扰、导航干扰、制导干扰、引信干扰及敌我识别干扰等。 

射频干扰的基本方式按其 产生方法 可分为:有源干扰和无源干扰。

● 有源干扰也称积极干扰或主动干扰,即主动发射或转发电磁能量,扰乱或欺骗敌方电子设备,使其不能正常工作或被欺骗造成错觉。

● 无源干扰也叫消极干扰,即干扰器材本身不发射无线电波,而是靠反射和吸收敌方电子设备发射的电磁波来干扰其工作。

射频干扰对通讯联络信号的干扰十分突出,它可以使其通讯信息失误或中断;

使仪器仪表与各种设备的自控系统失灵;

还可以使飞机、导弹与人造卫星的飞行指示信号失误,引起失控。


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