Транспондерный хронометраж (также называемый чиповым хронометражем или хронометражем RFID ) — это метод измерения производительности в спортивных мероприятиях. Транспондер, работающий на основе радиочастотной идентификации (RFID), прикрепляется к спортсмену и излучает уникальный код, который обнаруживается радиоприемниками, расположенными в стратегических точках мероприятия.
До использования этой технологии время гонок фиксировалось вручную (операторы нажимали на секундомер ) или с использованием систем видеокамер.
Обычно существует два типа систем транспондерного хронометража: активный и пассивный. Активный транспондер состоит из работающего от батареи трансивера , подключенного к спортсмену, который излучает свой уникальный код при опросе.
Пассивный транспондер не содержит источника питания внутри транспондера. Вместо этого транспондер улавливает электромагнитную энергию, вырабатываемую близлежащим возбудителем , и использует эту энергию для излучения уникального кода.
В обеих системах антенна размещается в начальной, конечной и, в некоторых случаях, промежуточных точках времени и подключается к декодеру. Этот декодер идентифицирует уникальный код транспондера и вычисляет точное время, когда транспондер проходит точку времени. Некоторые реализации систем времени требуют использования коврика на земле в точках времени, в то время как другие системы реализуют точки времени с вертикально ориентированными порталами.
RFID впервые был использован в конце 1980-х годов в основном для автогонок и стал более широко применяться в спортивных мероприятиях в середине 1990-х годов после выпуска недорогих 134 кГц транспондеров и считывателей от Texas Instruments . Эта технология легла в основу электронного спортивного хронометража для крупнейших в мире беговых мероприятий, а также для велоспорта, триатлона и лыжного спорта. Некоторые производители усовершенствовали технологию, чтобы обрабатывать большее количество транспондеров в поле считывания или улучшить устойчивость своих систем к низкочастотному шуму. Эти низкочастотные системы все еще широко используются сегодня. Другие производители разработали свои собственные запатентованные системы RFID, как правило, как ответвление для более промышленных приложений. Эти последние системы пытались обойти проблему считывания большого количества транспондеров в поле считывания, используя высокочастотную методологию RFID 13,56 МГц, которая позволяла транспондерам использовать алгоритмы предотвращения столкновений, чтобы избежать помех меткам с сигналом друг друга во время нисходящей линии связи между транспондером и считывателем. Активные транспондерные системы продолжали развиваться, и, несмотря на свою гораздо более высокую стоимость, они сохранили долю рынка в высокоскоростных видах спорта, таких как автогонки, велоспорт и катание на коньках. Активные системы также используются на таких громких мероприятиях, как Олимпийские игры, благодаря их очень высокой скорости считывания и точности отметки времени. К 2005 году стала доступна новая технология RFID, в основном для промышленного применения. Транспондеры и считыватели первого и второго поколения (UHF), которые разрабатывались, следовали строгому протоколу, чтобы гарантировать, что несколько транспондеров и считывателей могут использоваться между производителями. [1] Подобно меткам HF, метки UHF были намного дешевле в массовом производстве и легли в основу следующей революции в спортивном хронометрировании. В настоящее время многие из крупнейших спортивных мероприятий хронометрируются с помощью одноразовых транспондеров, которые либо размещаются на задней стороне номера участника забега, либо на обуви бегуна. Низкая стоимость означала, что транспондеры теперь были полностью одноразовыми и их не нужно было возвращать организаторам после мероприятия.
Очень крупные беговые соревнования (более 10 000) и триатлоны были первыми соревнованиями, на которых хронометрировался транспондер (или чип), поскольку вручную засекать время было практически невозможно. Также для крупных забегов существуют задержки в достижении участниками стартовой линии, что снижает их результаты. Некоторые забеги размещают антенны или маты для хронометража как на стартовой, так и на финишной линии, что позволяет рассчитать точное чистое время. Награды в забегах обычно присуждаются по «время выстрела» (которое игнорирует любую задержку на старте) в соответствии с правилами IAAF и USA Track and Field. Однако в некоторых забегах для вручения наград в возрастных группах используется «чистое время».
Раньше транспондер почти всегда надевали на кроссовки спортсменов или на повязку на щиколотке. Это позволяло лучше всего считывать транспондер на антенных ковриках, поскольку расстояние между транспондером и антенной считывателя было минимальным, что обеспечивало наилучшую скорость захвата. Транспондеры можно нанизывать на шнурки обуви для бега. Для триатлона мягкий эластичный ремешок на щиколотку удерживает транспондер на ноге, и необходимо следить за тем, чтобы транспондер находился в правильной ориентации или полярности для максимальной эффективности считывания. Транспондеры также размещали на нагруднике гонщика. За последние 5 лет [ когда? ] новые системы UHF используют транспондеры, размещенные на шнурке обуви или приклеенные к нагруднику с номером гонщика. В обоих случаях необходимо следить за тем, чтобы метка UHF не касалась напрямую большой части кожи, поскольку это влияет на эффективность считывания. Несмотря на это, системы UHF показали такие же хорошие (если не лучшие) результаты считывания, как и обычные низкочастотные и высокочастотные системы. Поскольку эти UHF-метки производятся в огромных количествах для промышленного применения, их цена намного ниже, чем у обычных многоразовых транспондеров, и гонка не утруждает себя их сбором. По состоянию на 2015 год многие UHF-таймеры используют комбинацию наземных антенн с панельными антеннами, установленными на треноге сбоку от гоночной трассы. [2]
Все системы хронометража RFID включают в себя коробку, в которой размещаются считыватели с периферийными устройствами, такими как микропроцессор, последовательные или Ethernet-коммуникации и источник питания (батарея). Считыватели прикреплены к одной или нескольким антеннам, которые предназначены для определенной рабочей частоты. В случае низких или средних частот они состоят из проволочных петель, встроенных в маты, которые покрывают всю ширину точки хронометража. Для систем UHF антенны состоят из патч-антенн, которые защищены в системе циновки. Патч-антенны также могут быть размещены на стойках или финишном портале, направленном на приближающегося спортсмена. В большинстве случаев расстояние между считывателем и антеннами ограничено. Также требуется больше оборудования для мероприятий, требующих нескольких точек хронометража. Более широкие точки хронометража требуют большего количества считывателей и антенн. Для активных систем достаточно простой проволочной петли, поскольку транспондер имеет собственный источник питания, а петля служит триггером для включения транспондера, а затем получает относительно сильный сигнал от транспондера. Поэтому активным системам требуется меньше считывателей (или декодеров) на ширину точки хронометража.
Все системы используют специализированное программное обеспечение для расчета результатов и сплитов. [3] Это программное обеспечение обычно находится на отдельном ПК, который подключен к считывателям через последовательные или Ethernet-соединения. Программное обеспечение связывает необработанный код транспондера и данные временной метки с каждым участником в базе данных и вычисляет время выстрела и чистое время бегунов или сплиты триатлониста. [4] В передовых системах эти результаты мгновенно рассчитываются и публикуются в Интернете, так что спортсмены и зрители имеют доступ к результатам через любое веб-совместимое устройство.