移動(dòng)無線基站的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種移動(dòng)無線基站，具體涉及一種雙模式的移動(dòng)無線基站。
【背景技術(shù)】
[0002]劃船運(yùn)動(dòng)水上項(xiàng)目歷來是奧運(yùn)會(huì)的金牌產(chǎn)生大戶，是國(guó)家體委“ 119”工程的重點(diǎn)攻關(guān)項(xiàng)目，具體包括:賽艇、皮艇、劃艇、帆船、帆板等，這些全部為奧運(yùn)比賽項(xiàng)目，在民間還有龍舟、劃水等項(xiàng)目。
[0003]劃船運(yùn)動(dòng)員在水中劃行的效果，是教練員檢驗(yàn)訓(xùn)練質(zhì)量的核心，它通過艇只在水中的運(yùn)行速度、運(yùn)動(dòng)員劃槳的頻率、劃行次數(shù)、劃行距離、劃行直線度、耗費(fèi)時(shí)間等相關(guān)指標(biāo)得以反映。長(zhǎng)期以來，由于水域的阻隔，對(duì)這些參數(shù)的現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)造成了極大的困難，特別是水上即時(shí)訓(xùn)練數(shù)據(jù)的獲取，對(duì)教練員的判斷與指導(dǎo)效果有著重大的影響。
[0004]目前的訓(xùn)練仍停留在教練員開著摩托艇在水上“人盯人”訓(xùn)練，這種方式下，教練員全憑經(jīng)驗(yàn)和個(gè)人感覺對(duì)運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練狀況進(jìn)行評(píng)估，不僅訓(xùn)練效率低下，訓(xùn)練結(jié)果無法量化，不可避免會(huì)產(chǎn)生人為誤差，而且大大增加了訓(xùn)練費(fèi)用。
[0005]為了解決上述問題，可在船艇上放置數(shù)據(jù)采集終端采集劃船運(yùn)動(dòng)員在水中劃行的相關(guān)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至PC終端分析艇只在水中的運(yùn)行速度、運(yùn)動(dòng)員劃槳的頻率、劃行次數(shù)、劃行距離、劃行直線度、耗費(fèi)時(shí)間等相關(guān)指標(biāo)。而數(shù)據(jù)采集終端與PC終端之間的傳輸方式可以以無線傳輸?shù)姆绞剑热鏦iFi。WiFi是基于IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線傳輸技術(shù)，無線數(shù)據(jù)傳輸速率高，目前廣泛應(yīng)用于個(gè)人電腦、手持設(shè)備(如PDA、手機(jī))等終端上。但是WiFi成本較高且功耗較大，傳輸距離近。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]有鑒于此，提供一種移動(dòng)無線基站，用于劃船專項(xiàng)訓(xùn)練實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)采集終端采集的運(yùn)動(dòng)員劃船過程中的心率、速度、加速度、滑行角度、槳頻、槳效、位移等數(shù)據(jù)通過移動(dòng)無線基站傳輸給PAD，查看和導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)員各項(xiàng)指標(biāo)的報(bào)表、曲線圖和柱狀圖，量化運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練強(qiáng)度負(fù)荷、實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)強(qiáng)度負(fù)荷指標(biāo)，幫助教練員更客觀地評(píng)價(jià)訓(xùn)練效果、有針對(duì)性的制定訓(xùn)練計(jì)劃，以提高訓(xùn)練效果。
[0007]根據(jù)本發(fā)明，提供一種移動(dòng)無線基站，包括Zigbee模塊、Zigbee天線、WiFi模塊和WiFi天線，Zigbee天線連接在Zigbee模塊上，WiFi天線連接在WiFi模塊上，Zigbee模塊與模塊通過串口轉(zhuǎn)USB接口進(jìn)行通訊。
[0008]優(yōu)選地，所述移動(dòng)無線基站還包括可擴(kuò)展USB-HUB模塊，與WiFi模塊通過USB接口連接，用于根據(jù)不同的傳輸協(xié)議擴(kuò)展成相應(yīng)的接口模塊。
[0009]優(yōu)選地，所述移動(dòng)無線基站還包括485接口模塊，用于接收外接設(shè)備發(fā)送的信息，并通過可擴(kuò)展USB-HUB模塊傳輸給WiFi模塊。
[0010]優(yōu)選地，所述串口轉(zhuǎn)USB接口將Zigbee模塊發(fā)送的串行信號(hào)轉(zhuǎn)換成USB差分信號(hào)發(fā)送至所述WiFi模塊。
[0011]優(yōu)選地，所述WiFi模塊內(nèi)部集成有基帶處理器，用于接收所述USB差分信號(hào)并將所述USB差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的信號(hào)。
[0012]優(yōu)選地，所述基帶處理器用于將標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的信號(hào)轉(zhuǎn)換成USB差分信號(hào)并發(fā)送至串口轉(zhuǎn)USB接口。
[0013]優(yōu)選地，所述串口轉(zhuǎn)USB接口將所述WiFi模塊發(fā)送的USB差分信號(hào)轉(zhuǎn)換成串口信號(hào)發(fā)送至所述Zigbee模塊。
[0014]本發(fā)明提供的移動(dòng)無線基站，成本低、功耗低，可以用于劃船專項(xiàng)訓(xùn)練實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將數(shù)據(jù)采集終端采集的運(yùn)動(dòng)員劃船過程中的心率、速度、加速度、滑行角度、槳頻、槳效、位移等數(shù)據(jù)通過移動(dòng)無線基站傳輸給PAD，查看和導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)員各項(xiàng)指標(biāo)的報(bào)表、曲線圖和柱狀圖，量化運(yùn)動(dòng)員訓(xùn)練強(qiáng)度負(fù)荷、實(shí)時(shí)監(jiān)控運(yùn)動(dòng)員的專項(xiàng)強(qiáng)度負(fù)荷指標(biāo)，幫助教練員更客觀地評(píng)價(jià)訓(xùn)練效果、有針對(duì)性的制定訓(xùn)練計(jì)劃，以提高訓(xùn)練效果。
【附圖說明】
[0015]通過以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述，本發(fā)明的上述以及其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚，在附圖中:
[0016]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的劃船專項(xiàng)訓(xùn)練實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的數(shù)據(jù)采集終端的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的移動(dòng)無線基站的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]以下基于實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，但是本發(fā)明并不僅僅限于這些實(shí)施例。在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說沒有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。為了避免混淆本發(fā)明的實(shí)質(zhì)，公知的方法、過程、流程、元件和電路并沒有詳細(xì)敘述。
[0020]此外，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在此提供的附圖都是為了說明的目的，并且附圖不一定是按比例繪制的。
[0021]除非上下文明確要求，否則整個(gè)說明書和權(quán)利要求書中的“包括”、“包含”等類似詞語應(yīng)當(dāng)解釋為包含的含義而不是排他或窮舉的含義；也就是說，是“包括但不限于”的含義。
[0022]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語“第一”、“第二”等僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個(gè)”的含義是兩個(gè)或兩個(gè)以上。
[0023]如圖1所示，劃船專項(xiàng)訓(xùn)練實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括:心率傳感器10、數(shù)據(jù)采集終端20、移動(dòng)無線基站30、平板電腦40。
[0024]所述心率傳感器10由運(yùn)動(dòng)員佩戴，通過藍(lán)牙方式與數(shù)據(jù)采集終端20連接；所述數(shù)據(jù)采集終端20以Zigbee方式與移動(dòng)無線基站30相連接，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；所述移動(dòng)無線基站30以WiFi方式與平板電腦40連接。
[0025]優(yōu)選地，所述劃船專項(xiàng)訓(xùn)練實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還包括風(fēng)速風(fēng)向儀50，與移動(dòng)無線基站30通過有線的方式連接，用于獲取環(huán)境的風(fēng)速風(fēng)向信息并發(fā)送給所述移動(dòng)無線基站30。
[0026]所述心率傳感器10由運(yùn)動(dòng)員佩戴，以無線方式與數(shù)據(jù)采集終端20相連接；心率傳感器10與數(shù)據(jù)采集終端20之間采用的是無線藍(lán)牙4.0協(xié)議傳輸數(shù)據(jù)。運(yùn)動(dòng)員佩戴的心率傳感器和數(shù)據(jù)采集終端是通過藍(lán)牙配對(duì)連接的，只需配對(duì)I次，不同運(yùn)動(dòng)員的設(shè)備之間是不會(huì)相互串?dāng)_和影響的。心率傳感器10至少包括心率胸帶傳感器和心率臂帶傳感器中的一種，心率胸帶傳感器可佩戴在胸前，通過心率帶兩側(cè)的電極測(cè)量皮膚中的心動(dòng)電流或者電勢(shì)的周期變化，然后計(jì)算出精確地心率值。心率臂帶傳感器可佩戴在手腕處，通過光學(xué)技術(shù)監(jiān)測(cè)血流量及心率值。
[0027]如圖2所示，所述數(shù)據(jù)采集終端由CPU處理單元201、GPS模塊202、GPS天線203、藍(lán)牙模塊204、9軸傳感器205、Zigbee模塊206、Zigbee天線207、FLASH存儲(chǔ)模塊208、顯示模塊209和電池管理模塊210組成，其中，GPS模塊202、藍(lán)牙模塊204、9軸傳感器205、Zigbee模塊206、FLASH存儲(chǔ)模塊208、顯示模塊209、電池管理模塊210分別與CPU處理單元201相連，GPS天線203連接在GPS模塊上，Zigbee天線207連接在Zigbee模塊206上。
[0028]數(shù)據(jù)采集終端20安裝在比賽或訓(xùn)練的船艇上，GPS模塊202用于定位船艇的實(shí)時(shí)經(jīng)度和瑋度并發(fā)送給CPU處理單元201進(jìn)行處理。經(jīng)度和瑋度信息定位船艇的實(shí)時(shí)位置，通過初始位置經(jīng)瑋度和當(dāng)前位置經(jīng)瑋度，可計(jì)算船艇滑行的距離。GPS模塊的定位精度為2米，更新速率為10Hz。依據(jù)GPS時(shí)間進(jìn)行校時(shí)，所有設(shè)備的時(shí)間誤差為2微秒。GPS模塊202與CPU處理單元201的接口為I2C接口。
[0029]藍(lán)牙模塊204采用藍(lán)牙V4.0BLE (Bluetooth Low Energy)協(xié)議，和運(yùn)動(dòng)員佩戴的心率傳感器10配對(duì)成功后，實(shí)時(shí)接收運(yùn)動(dòng)員的心率值和心率傳感器的電池電量信息，藍(lán)牙模塊204把信息轉(zhuǎn)發(fā)給CPU處理單元201。本實(shí)施例中的藍(lán)牙模塊204可以采用TI CC2540芯片，配置256Kb空間，支持AT指令，用戶可根據(jù)需要更改角色(主、從模式)以及串口波特率、設(shè)備名稱、配對(duì)密碼等參數(shù)，使用靈活。主從一體的設(shè)計(jì)，透明傳輸，無需單片機(jī)控制。自帶串口與單片機(jī)的收發(fā)沒有字節(jié)限制，工作頻率為2.4GHzο 2.4GHz是一個(gè)全球性的頻段，開發(fā)的產(chǎn)品具有全球通用性，具有帶寬高、功耗低等特點(diǎn)。
[0030]9軸傳感器205包括三軸陀螺儀、三軸加速傳感器和三軸磁感應(yīng)傳感器。其中，三軸陀螺儀用于獲取船艇的角速度，以判別船艇的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以也稱為運(yùn)動(dòng)傳感器；三軸加速度傳感器用于獲取船艇空間矢量的加速度，所述加速度用于計(jì)算運(yùn)動(dòng)員的槳頻等信息；三軸磁感應(yīng)傳感器用于獲取船艇的運(yùn)動(dòng)方向，進(jìn)而計(jì)算船艇的運(yùn)動(dòng)方向。9軸傳感器205將測(cè)量到的數(shù)據(jù)發(fā)送給CPU處理單元201，CPU處理單元201接收測(cè)量到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行濾波、分析處理得到船艇的運(yùn)動(dòng)方向、運(yùn)動(dòng)加速度、船艇的各種姿態(tài)以及運(yùn)動(dòng)員的槳頻和槳效等信息。其中，槳頻為I分鐘內(nèi)劃船運(yùn)動(dòng)員劃槳的次數(shù)。
[0031]