年　月总第  期
20193
206
基于云平台的体育运动资源智慧化管理系统
张晓萍1，卢三妹1，王跃亭2，余　鑫2，李玮琪2
（1.华南农业大学体育部，广东　广州　510642；2.华南农业大学电子工程学院，广东　广州　510642）
摘　要：为了实现大学体育运动设施的科学、有效管理，本文设计了一种基于云平台的体育运动资源智慧化管理系
统。系统采用RFID、ZigBee等物联网技术实现体育运动设施、运动场地、运动器械等设备的联网；利用移动互联、
小程序等技术进行身份认证；经由云服务器内信息的关联、处理。系统完成了大学体育运动资源的科学、有效
分配，同时完善学生体育运动记录体系，为提升大学生体质、增强大学生体魄创造了基础条件。
关键词：云平台；体育运动资源；RFID电子标签；小程序
中图分类号：G812.0  　文献标识码：A    文章编号：1674-151X（2019）03-133-03
投稿日期：2019-02-28
基金项目：广东省哲学社会科学“十三五”规划学科共建项目（GD17XTY24）；中国高等教育学会高等教育科学研究“十三五”规
    　划课题2016年度体育专项课题（高学会〔2016〕111 号16TY032）；2017年度华南农业大学教改重点项目（JG17005）；
    　2017年广东省高等教育教学改革工程项目（粤教高函〔2018〕1 号）；广东省科技计划项目（2017zc0017）。
作者简介：张晓萍（1984—），副教授，硕士。研究方向：体育信息化。
体育运动作为大学生强身健体的重
要方式，承担着增强学生体质、塑造强健
体魄的重要任务。场地、器材等公共体
育运动资源与大学生运动需求之间存在着
复杂而又微妙的关系，外来人员与学生
场地、设施竞争；资源使用、分配不均；
设施损坏、老化等问题亟待解决。针对体
育运动设施自动化管理、器材与大学生使
用的智能化、运动者的身份认证、运动
信息管理的云平台化等问题，本文设计了一
种基于云平台的体育运动资源智慧化管理系
统，以提高体育运动资源管理的智慧化水平。
1　系统设计
体育运动资源智慧化管理系统主要
由运动设施监控单元，身份认证单元以及
运动信息管理云平台3部分组成，如图1
所示。运动设施监控单元主要包括RFID
电子标签、设备适配器（包括RFID读卡
器、单片机系统、ZigBee节点、电量采
集和继电器单元）、ZigBee网关等；身份
认证单元主要包括场地、设施适配器二维
码和移动智能终端等；运动信息管理云平
台则主要包括云服务器和PC客户端。
2　运动设施监控单元
运动设施监控单元是体育运动资源
智慧化管理系统中的设施、场地、器材等
管理部分，主要实现体育运动资源的物联
网化。ZigBee网关通电，提供ZigBee网
络支撑；电源适配器内置ZigBee节点，
通电后接入ZigBee网络内；RFID读卡器
读取到设施、场地门锁等设备上的RFID
电子标签后，开启设施并进行使用信息的
采集。ZigBee节点定时将设备信息发送
到ZigBee网关；当设备用电量持续低于
设定的最低用电量阈值一定时间时，电源
适配器断开继电器停止给对应设备供电，
场地、设备、器材等门锁关闭，并进入
RFID卡读写状态。
2.1　运动资源标识
本文选用台湾SYRIS的EM系列ID
卡附着于设施表面，进行运动资源标识。
ID卡是一种不可写入的感应卡，其内部
唯一存储的数据是一个固定的标签标识符
（UID）。UID 由标签制造商永久设置，符
合 ISO/IEC DTR15693。ID卡读卡器采
用Melexis的单芯片125Khz RFID收发器
MLX90109。MLX90109具有一个外部电
感与电容并联的谐振电路，用来决定载波
频率与读卡器的晶振频率；MLX90109可
以配置为芯片内部译码转换，译码后的信
号可以通过单线接口与单片机进行通信，
如图2所示。
2.2　电量采集
设备用电量采集采用单片功率计量
芯片HLW8012实现。该芯片可以测量有
功功率、电量、电压有效值、电流有效值。
php文件管理系统mvc 源码
HLW8012 集成内置振荡器、参考电源，
外围电路主要包括电流、电压的采样。电
流信号是通过锰铜电阻（R7，2mΩ）对
负载的电流进行采样，锰铜电阻一端负载
连接，另一端与GND连接；电压信号是
通过电阻网络（R9， R10， R11，R13）
对交流电压进行分压采样，电路如图3所
示。功率、电压、电流等数据通过CF引
脚以脉冲的方式输出。CF脚输出的脉冲
频率大小即表示有功功率值，CF输出的
脉冲个数表示的是用电量的信息。光耦
PS2501实现HLW8012CF脚与单片机IO
之间的电平转换。
2.3　ZigBee传感器网络
ZigBee传感器网络由多个智能
ZigBee节点组成，包括ZigBee终端节
点和ZigBee协调器节点，采用网状网拓
扑结构。无线通信模块采用TI公司的
CC2530 作为核心器件，该器件结合了高
性能的2.4GHzDSSS（直接序列扩频）射
频收发器和一个高性能低功耗的8051微
控制器。ZigBee网络相近2个节点间的
通信距离为10～100m，满足运动场所、
设施、器材之间通信距离的要求.
doi:10.3969/j.issn.1674-151x.2019.06.070
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本文采用TI 公司CC2530 提供支持的免费ZigBee2006 协议栈软件，以ZStack （v2.20）版本中 GenericApp 例程为基础，以C 语言为编程语言，在ZStack 通用模板的基础上，通过改动App 程序来建立所需要的项目，程序中嵌入了实时操作系统，用于对网络组建、节点加入、数据收发等功能运行统一调度。
3　身份认证单元
身份认证单元是体育运动资源智慧化管理系统中的人员管理部分，主要实现人员的身份确认以及人员导流等问题。设备适配器外壳粘贴的二维码是具有唯一性的ZigBee 节点MAC 地址，用以标识设备适配器。身份认证单元客户端设计成小程序，其开发框架基于MINA 框架。MINA 框架的目标是通过尽可能简单、高效的方式让开发者可以在中开发具有原生App 体验的服务。框架提供了自己的视图层描绘语言WXML 和WXSS ，以及基于JavaScript 的逻辑层框架，并在视图层与逻辑层间提供了数据传输和事件系统，可以让开发者可以方便地聚焦于数据与逻辑上，其结构示意图如图4所示。
身份认证时，学生进入小程序页
面后，选择身份认证功能，先启动功能扫描电源设备配器上的二维码。成功获得电源适配器MAC 地址信息后，身份识别功能自动启动定位模块，获得当前学生经纬度信息。成功实现和手机定位后，身份认证功能将人员信息、设备电源适配器MAC 地址信息和定位的经纬度信息打包，
通过移动通信网络发送至云服务器。其中，手机定位通过两种途径获当前的位置信息，一种是 Android 系统自带的 GPS 定位技术；另一种是基于信号的定位，通过无线信号，连接附近的设施进行定位。系统将两种方式结合，提供用户根据当前的环境状况选择最优方案。
4　运动信息管理云平台
运动信息管理云平台是体育运动资源智慧化管理系统的信息汇集和处理核心单元，主要实现身份认证、使用记录存储和运动信息管理等功能。云服务端和云存储租用阿里云，将核心服务端应用及数据库封装到云，实现数据的持久化，通过网络通信可随时随地实现体育运动资源智慧化管理信息的处理。PC 客户端采用B/S 设计模式，实现对用户注册、资源监控信息和身份认证信息的访问和管理等。
服务器端的设计同样采用了MVC
框架，使用LAMP 架构进行开发，辅以ThinkPHP 进行文档管理，提高代码使用、管理效率。视图层是面向体育运动资源管理者、教师以及学生的界面显示层，主要通过PHP 文档实现， 并运用CSS 层叠样式进行界面统一设计，规范布局，方便系统使用者的使用，同时能够更好地展示体育运动资源分布图。业务逻辑层中，应用控制器（核心控制器App 类）和Action 控制器都承担了控制器的角；再接受PHP 传送来的请求后，根据请求，Action 控制器完成体育运动过程中各种操作业务过程的控制，而应用控制器负责调度控制。数据层是服务器端的核心，在本层中，将完成运动资源使用人员、运动
器材、学生信息等一系列数据的操作。ThinkPHP 内置抽象数据库访问层，将不同的数据库操作封装起来，并提供公共的Db 类进行操作。当服务器接收浏览器的HTTP 数据请求后，Db 类会自动调用相应的数据库驱动来处理，将体育运动资源管理者、教师以及学生所需结果进行及时反馈。
服务器监听到网关的链接请求后，与ZigBee 网关建立链接，并获得网关内ZigBee 协调器的MAC 地址，并以此地址确定所在场地的名称。服务器将运动设备监控模块传来的设备ID 、设备用电量、ZigBee 节点
MAC 地址、
和网关
ZigBee
图3　电量采集电路图
图1　体育运动资源智慧化管理系统示意图图2　RFID 读卡器接口
图4　MINA
框架结构示意图
（下转第90页）
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2　校园足球如何利用足球众生相求发展
正是因为球迷的特各不相同，不同的性别不同的角度，所以也催生出不同的足球产品和足球社会众生相。“球迷文化”是球队甚至是整个足球世界一直倾力打造的一种精神控制产物，也可以叫作球队经济的重要组成部分。针对不同的球迷需求，球队物件、吉祥物、纪念品、带有身份象征和阵营划分的球迷专属服装、配饰等都成为球迷冲动消费和疯狂追求的商品，而球星见面会、邀约球星参与的各综艺节目更是吸引了更多球迷的关注。足球酒吧、足球博物馆、球队纪念馆、球队物品展览馆等一系列可以吸引球迷前往的聚众场所也就此诞生，在热闹的聚众氛围中，人的从众心理，让因为足球而带来的冲动再一次核聚式地爆发。而球队也因为此获得了更为巨大的经济利益，从而有更为充沛的资金来进行球队建设。所以，越是实力强劲的球队，越是拥有更多更忠实的球迷，同时球队的球迷文化也有着更为值得称道的地方，几者关系相互关联，相辅相成。
而目前国内的校园足球，还只是在匍匐前行，关注率不高，球迷的缺失、宣传的低调，使校园足球现在更多的只是在自娱自乐。其实从校园球队中包装偶像，打造明星，用“球迷文化”带动校园足球的发展，何尝不是宣传和推广校园足球的有效手段之一呢？校园足球拥有着更为广阔的众基础，这些球员来自身边，能
更好地博得关注和支持。而学生尤其是大
学生，本来就是青春洋溢，热情似火的年
纪，足球的激情往往会成为青春故事中不
可或缺的一抹浓重彩。足球的激情与奔
放，让少男少女们为之癫狂和流泪，因为
一场球赛又谱写出了多少美妙的校园爱情
篇章。
结合着男性和女性不同角度折射出
足球欣赏的众生相，打造校园足球专属文
化，打造身边的球队，身边的球星，让身
边更多的男孩子成为球队的拥趸者，让更
多的女孩子成为追星的狂热分子，让球队
和球员在校园内掀起一股看球的热潮，让
校园足球成为校园文化的一部分，让学生
体主动因为自己支持的球队而去为球赛
买单，为收藏球队物件买单，为校园球迷
见面会买单，营造足球小世界的氛围，这
影响的可能不只是这样一批本身有着足球
热情的人，更多的人会因为好奇因为从众
因为或多或少和自己有些关系，因为某种
集体荣誉感而去被动关注，这种被动关注
又何尝不是主动关注人的潜在资源呢？
当越来越多的人去关注校园足球，关注
大学生球队，同样也能促使球队的成长成
熟，甚至从更大意义上来说，增加了球队
甄选球员的范围。而球迷文化直接带来的
球迷经济，又能更好的用于球队建设，球
队宣传，将球队和球员进行更好的包装来
进行营销推广。当每一支队伍都在因为球
迷需求而进行发展思考时，整个校园足球
的关注大环境和自我建设、自我宣传大环
境也相应得到了极大提升。
3　结　语
做一个有趣的猜想，如果校园中两
个小情侣都喜爱足球，毕业后他们能顺利
的组成家庭，未来他们孩子喜爱足球的概
率有多少？相信90%这个孩子也会同样
对足球有兴趣。据科学调查，在全球球迷
中，父子或者母子或者兄弟都是球迷的占
球迷总数的大多数。由此可见，父母喜爱
足球的，孩子多半喜欢。尤其是母亲喜爱
足球的，对孩子的影响更为深远，在校园
中有着良好足球情感的男女，一旦为人父
母，必会从根源上影响到孩子的兴趣。当
更多的孩子对足球保持着浓厚的兴趣，更
多的孩子愿意去学习足球，从另一层面上，
不是也更好的增加了足球人口吗？只有热
爱，才有一切可能，就像两个人谈恋爱，
最和谐、最良性的关系一定是先有相互的
欣赏，再走到一起，而这种相互的欣赏是
持续不断的欣赏与被欣赏，在这种欣赏与
被欣赏中将爱更好地保鲜。足球也一样，
从欣赏足球这一运动，到热爱这项运动，
从热爱这项运动到影响身边的人去热爱和
欣赏，再到从事这项运动。唯有热爱，才
会创造出一切的可能。
参考文献：
[1] 现代足球150岁生日快乐“婴儿时期”
的它什么样？.网易新闻，2014.4.7.
[2] 足球.网易体育资料库，2013.8.9.
MAC地址、接收时间一起打包存储于云存储数据库中，主要解决哪个运动场馆，在哪间运动室，进行了哪项体育运动、什么时间开始运动，运动进行了多久等问题。
服务器将移动终端传来的手机号码、电源适配器二维码（也即zigbee节点MAC地址）和定位经纬度信息与接收时间一起打包存储于云存储数据库中，主要解决了谁，在什么时间，在哪里，使用了哪项体
育资源等问题。通过电源适配器MAC地址，云服务器实现体育运动资源与大学生个体的关联。
5　结　语
本文以体育运动资源和使用过程中的信息化为着眼点，设计了一种基于云平
台的体育运动资源智慧化管理系统。系统
将运动资源的使用者与运动资源关联起
来，实现了运动资源使用者的身份确认、
运动信息自动记录等功能。资源使用数据
被上传到云平台，可供体育资源管理、规
划者实施了解体育场地、器材等设施的使
用状态、使用频率等信息，供指导教师了
解学生课余运动习惯等。解决了大学体育
运动资源的分配不均、使用效果偏差等问
题，具有较强的实用性。
参考文献：
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