宋 薇，王瑞華

（湖北廣播電視大學(xué)，武漢 430074）

基于國(guó)家體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)，本文從計(jì)算機(jī)信息技術(shù)研究的視角，基于WSN技術(shù)與net平臺(tái)探討C/S與B/S混合模式的體質(zhì)測(cè)試管理系統(tǒng)，對(duì)專項(xiàng)測(cè)試儀器、數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)采集與測(cè)試數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)進(jìn)行探討。針對(duì)當(dāng)前測(cè)試工作中測(cè)試檢錄與數(shù)據(jù)記錄人工操作效率低下的問(wèn)題，本課題采用RFID技術(shù)研究學(xué)生測(cè)試檢錄與數(shù)據(jù)定位，基于net平臺(tái)，構(gòu)建學(xué)生體質(zhì)測(cè)試預(yù)約、測(cè)試檢錄、數(shù)據(jù)記錄、成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)及運(yùn)動(dòng)處方指導(dǎo)的網(wǎng)絡(luò)化管理方案。

1 研究現(xiàn)狀分析

依據(jù)《國(guó)家學(xué)生體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)（2014年修訂））》，我國(guó)教育部門(mén)要求學(xué)校對(duì)高等院校學(xué)生進(jìn)行體質(zhì)測(cè)試并上報(bào)測(cè)試數(shù)據(jù)。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外體質(zhì)健康測(cè)試研究中，主要研究方面包括以下兩個(gè)方面。

（1）體質(zhì)健康數(shù)據(jù)管理軟件

目前FITNESSGRAM系統(tǒng)已在美國(guó)50個(gè)州與全球12個(gè)國(guó)家共計(jì)8500多所學(xué)校得到使用。當(dāng)前我國(guó)高校多數(shù)采用C/S（客戶端/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)的體質(zhì)健康管理系統(tǒng)，隨著高校大規(guī)模的擴(kuò)招，在校學(xué)生人數(shù)快速增長(zhǎng)與校區(qū)的不斷擴(kuò)大，C/S結(jié)構(gòu)系統(tǒng)升級(jí)和維護(hù)的復(fù)雜性制約了高校體質(zhì)健康管理發(fā)展。針對(duì)以上問(wèn)題，濱州職業(yè)學(xué)院劉振華等提出基于C/S和B/S相結(jié)合的學(xué)生體質(zhì)健康管理系統(tǒng)，有助于全面了解學(xué)生體質(zhì)健康發(fā)展變化情況。該系統(tǒng)采用ASP與ADO技術(shù)開(kāi)發(fā)，由于ASP技術(shù)需要基于解釋運(yùn)行的編程框架，導(dǎo)致ASP執(zhí)行效率較低，系統(tǒng)可維護(hù)性與重用性較差。

（2）體質(zhì)健康測(cè)試設(shè)備

體質(zhì)健康測(cè)試設(shè)備，是當(dāng)前體質(zhì)測(cè)試系統(tǒng)中研究熱點(diǎn)。北京鑫東華騰體育器械有限公司開(kāi)發(fā)基于IC卡技術(shù)的體質(zhì)項(xiàng)目測(cè)試系統(tǒng)，其缺點(diǎn)在于IC卡的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸復(fù)雜。中體同方體育科技有限公司開(kāi)發(fā)了基于鍵 盤(pán)輸入的測(cè)試網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其缺點(diǎn)在于人工輸入的正確性較低。北京泰美泉公司針對(duì)《體質(zhì)健康標(biāo)準(zhǔn)》自主開(kāi)發(fā)了多項(xiàng)體質(zhì)健康測(cè)試器材，并在多所高校體育課程中得到應(yīng)用，但價(jià)格昂貴，設(shè)備更新成本較高。

綜合分析以上研究，當(dāng)前我國(guó)大學(xué)生體質(zhì)健康管理系統(tǒng)研究與體育管理信息改革實(shí)踐的現(xiàn)實(shí)需求相比，缺乏數(shù)據(jù)記錄、復(fù)雜點(diǎn)低的特點(diǎn)。

2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置

①配置終端計(jì)算機(jī)

連接無(wú)線路由器名稱：gt_Network

密碼：gt_admin

IP：192.168.254.77

網(wǎng)關(guān)：192.168.254.100

常守聽(tīng)TCP端口：8888

②配置RFID 0001：

IP：192.168.254.88

網(wǎng)關(guān)：192.168.254.1

③配置RFID 0002：

IP：192.168.254.77

網(wǎng)關(guān)：192.168.254.4

2.2 學(xué)生檢錄

RFID技術(shù)是RadioFrequencyIdentification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別，是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是傳統(tǒng)條碼技術(shù)的升級(jí)。由于RFDI技術(shù)不需要人工干預(yù)即可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，可應(yīng)用于各種復(fù)雜惡劣環(huán)境，當(dāng)前在物流行業(yè)已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。在體質(zhì)健康測(cè)試系中，學(xué)生檢錄主要功能是實(shí)現(xiàn)學(xué)生身份標(biāo)示，應(yīng)用RFID技術(shù)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)高效便捷的人員檢測(cè)與記。將裝置布設(shè)到運(yùn)動(dòng)員容易刷RFID卡的位置，將RFID卡貼到網(wǎng)絡(luò)天線，系統(tǒng)自動(dòng)感知運(yùn)動(dòng)員的RFID數(shù)據(jù)并發(fā)回服務(wù)器，即可實(shí)現(xiàn)學(xué)生測(cè)試檢錄與數(shù)據(jù)定位功能。利用RFID技術(shù)，通過(guò)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸，測(cè)試系統(tǒng)可以通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別學(xué)生或運(yùn)動(dòng)員信息，從而簡(jiǎn)化測(cè)試檢錄工作環(huán)節(jié)，提高測(cè)試管理工作效率。

發(fā)回服務(wù)器的數(shù)據(jù)格式為：

#02%0014*4C55578B$

#02%0014*4C55578B$

#02%0014*86394E61$

#02%0014*86394E61$

#02%0014*86394E61$

“#”表示起始符，即數(shù)據(jù)開(kāi)始發(fā)送?！?2”表示傳感器類型編號(hào)?！?”與“*”表示數(shù)據(jù)分隔符，用于數(shù)據(jù)的分段截取。“86394E61”表示發(fā)送的RFID卡號(hào)，即測(cè)試參與人員檢錄時(shí)的個(gè)人信息標(biāo)識(shí)。“$”表示數(shù)據(jù)發(fā)送結(jié)束。

2.3 數(shù)據(jù)采集與傳輸

數(shù)據(jù)采集裝置一套兩端，分別布放在測(cè)試邊線，用于感知運(yùn)動(dòng)員踩過(guò)球場(chǎng)的邊線這個(gè)動(dòng)作。當(dāng)測(cè)試者即運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行踩線動(dòng)作時(shí)，采集裝置中的紅外傳感器檢測(cè)到狀態(tài)變化，系統(tǒng)自動(dòng)記錄狀態(tài)改變的時(shí)間信息與傳感器編號(hào)，并將數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信裝置發(fā)回服務(wù)器。服務(wù)器接收網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息后，經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)分析，將測(cè)試成績(jī)通過(guò)顯示設(shè)備進(jìn)行顯示。裝置b01放在一邊底線，裝置b02放在對(duì)面的底線。裝置的兩個(gè)傳感器探頭無(wú)間距平行的放在一側(cè)邊線上，探測(cè)距離1.2米左右。1米內(nèi)確保感知，確保2米內(nèi)無(wú)障礙物。如圖1所示。

傳輸數(shù)據(jù)格式為：

#b01，3408429，1，1，$

#b01，3408440，1，1，$

#b01，3408450，1，1，$

圖1 傳感器布設(shè)示意圖

其中 #b01，3408418，1，1，$，“#”為起始符 ；“01”為傳感器組的編號(hào)，即傳感器發(fā)送數(shù)據(jù)的位于置編號(hào)；“3408440”表示狀態(tài)記錄時(shí)間，時(shí)間以毫秒為單位；“1，1”表示傳感器狀態(tài)信息，若狀態(tài)為1，1時(shí)，沒(méi)有發(fā)生踩線事件；若狀態(tài)為0，0時(shí)，則判定踩線事件發(fā)生并有效；狀態(tài)為0，1和1，0時(shí)，可能是踩到某一個(gè)傳感器，沒(méi)有同時(shí)踩到兩個(gè)，將這兩個(gè)事件丟棄。

3 系統(tǒng)測(cè)試

系統(tǒng)測(cè)試場(chǎng)地為武漢體育學(xué)院室內(nèi)體育館，經(jīng)沖突檢測(cè)，測(cè)試場(chǎng)地?zé)艄馕磳?duì)紅外傳感器工作產(chǎn)生影響，紅外傳感器工作正常。如圖2所示，測(cè)試系統(tǒng)采用兩組紅外傳感器，對(duì)傳感器觸發(fā)時(shí)間、狀態(tài)記錄與數(shù)據(jù)發(fā)送進(jìn)行重點(diǎn)測(cè)試。測(cè)試數(shù)據(jù)表明，測(cè)試人員身體靈敏度與身體重心高度對(duì)測(cè)試成功率有影響，身體重心高度與身體靈敏程度成反比，身體重心高度越高，身體靈敏度越低，測(cè)試人員容易發(fā)生觸線時(shí)越過(guò)邊線的現(xiàn)象，測(cè)試成功變率為90%。身體重心較低，身體靈敏度高的測(cè)試人員觸邊線時(shí)不易產(chǎn)生越過(guò)邊線問(wèn)題，測(cè)試觸線成功率為100%。

圖2 系統(tǒng)測(cè)試效果圖

4 結(jié)束語(yǔ)

在未來(lái)的研究中，針對(duì)50米跑測(cè)試顯示時(shí)間問(wèn)題，在未來(lái)的研究工作中，要解決啟動(dòng)與結(jié)束時(shí)間的啟動(dòng)與同步問(wèn)題。