[發明專利]一種基于RFID技術的運動員位置實時追蹤系統和方法

在審

• 申請號: 201911040648.0
• 申請日: 2019-10-30
• 公開（公告）號: CN112748398A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 何賽靈
• 申請（專利權）人: 亙冠智能技術（杭州）有限公司
• 主分類號: G01S5/12
• 分類號: G01S5/12;G06K7/10
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于RFID技術的運動員位置實時追蹤系統和方法。該系統由貼于運動員衣物或鞋子上的RFID標簽、放置于運動場四周邊緣的天線、包含天線開關的射頻模塊以及內置有定位算法的計算機系統組成。該系統可以實時閱讀標簽的內置編碼、檢測標簽信號的RSSI值，并據此計算出各標簽與各天線之間的距離。根據標簽與三個以上的天線的距離關系即可計算出標簽所在的位置。此外，本發明巧妙地利用了繪制三維位置拓撲圖的方法，篩選出有效的RSSI值，剔除在標簽被遮擋等情況下得到的無效RSSI值，從而保證了定位結果的準確性。

技術領域

本發明設計了一種基于RFID技術的實時準確追蹤運動員位置的定位系統和定位方法。

背景技術

在足球等賽事中，運動員在場上的跑位記錄是分析球員和球隊的一項重要數據。超寬帶等射頻技術可以用于運動員的定位，但需要運動員佩戴有源（即有電池供電）的標簽。這樣的有源標簽一般體積較大，會產生給跑動中的運動員帶來不適的穿戴感。因此，需要一種能減弱或消除運動員穿戴感的定位技術。能滿足這要求的一種最為常見的記錄手段是視頻技術。然而，視頻只能顯示運動員在場上的大概位置，但難以直接計算出運動員位置精確的坐標值。但是，運動員位置坐標值隨時間的變化軌跡，是以數學方法處理和分析運動員跑位記錄的前提。為滿足這一需求，本發明基于射頻識別（英文Radio FrequencyIdentification,以下簡稱RFID）技術設計出了一種可實時追蹤運動員的準確位置，同時基本上不給運動員帶來穿戴感的定位系統和方法。

發明內容

發明目的。

本發明為了實現對在運動場（如足球場）上的運動員進行實時的精確定位和追蹤，同時不給運動員帶來穿戴感，提出和設計了一種基于RFID技術的定位系統和定位方法。

本發明所采用的技術方案。

為了實現上述目的，本發明采用了如下的技術方案：

根據本發明實例的第一個方面提供了一種RFID定位系統，該系統包括：多個RFID無源標簽；多個天線；射頻電路模塊；計算機系統。

更進一步具體實施方式中，所述的多個RFID標簽貼附在每一個場上的運動員衣物或鞋子上，其數量取決于場上運動員的數量。

更進一步具體實施方式中，所述的多個天線安裝在運動場四周的邊緣處，其數量取決于運動場的場地大小。

更進一步具體實施方式中，所述的射頻電路模塊包含天線開關，可在不同的天線之間切換使其接入到射頻電路。

更進一步具體實施方式中，計算機系統包含定位算法，用于處理來自射頻模塊的信息，并計算運動員在場上的準確位置。

根據本發明實例的第二個方面提供了一種基于RFID技術的運動員位置實時追蹤方法，該方法包括：

使用RFID標簽的內置編碼來區分運動員。

使用天線和射頻電路模塊，讀取運動員衣物或鞋子上的RFID標簽的內置編碼，并檢測其接收信號強度（英文Received Signal Strength Indicator, 以下簡稱RSSI）。

將讀取的RFID標簽內置編碼和檢測的RSSI輸入到計算機系統中，利用定位算法計算出RFID標簽在場上的位置，即運動員在場上的位置。

更進一步具體實施方式中，所述射頻電路包含天線開關，使每次讀取數據時有且僅有一個天線接入到射頻電路中，并使每個天線輪流接入到射頻電路中。

更進一步具體實施方式中，每個天線接入射頻電路后，都會對場上的每個標簽進行閱讀并檢測其對應的RSSI值。

更進一步具體實施方式中，計算機系統利用讀取的RSSI值，計算出每個標簽到每個天線的距離，再結合天線的已知的位置坐標，即可計算出每個標簽的位置坐標，即每個運動員的準確位置。