CC BY
80
УДК [681.512.4:517.58] :004.6 ББК 32.816.8
В. Р. Кочкина, А. Г. Попов
КЛАССИФИКАЦИЯ ДАННЫХ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИХ СТРУКТУРУ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРОВЕДЕНИЯ СПОРТИВНЫ1Х СОРЕВНОВАНИЙ (НА ПРИМЕРЕ БОЛЬШОГО ТЕННИСА)
V. R. Kochkina, A. G. Popov
CLASSIFICATION OF DATA, DETERMINING THE STRUCTURE OF THE SYSTEM OF MAINTENANCE OF SPORT COMPETITIONS (BY THE EXAMPLE OF TENNIS)
Предпринята попытка сформировать общую структуру автоматизированной системы поддержки процесса проведения спортивных соревнований (на примере большого тенниса). Проведена системная классификация факторов, которые могут оказать влияние на процесс игровой встречи, предложена функциональная организация IT-технологий контроля процесса проведения спортивных соревнований по большому теннису. Проанализированы способы оперативного сбора данных о местонахождении и состоянии игрового мяча, спортсменов - участников встречи, судей и других субъектов и объектов процесса проведения соревнований.
Ключевые слова: система поддержки проведения спортивных соревнований, большой теннис, система факторов, IT -технологии, RFID-метки.
The study is devoted to the formation of the overall structure of the automated system of maintenance of sport competitions (by the example of tennis). The systematic classification of the factors that may have an impact on the process of the game is made; the functional organization of IT-technology process of control of tennis competition is proposed. The methods of operational collection of the data on location and possession of the ball, athletes, participants, judges and other subjects and objects of the competition process are analyzed.
Key words: system of maintenance of sport competitions, tennis, system of factors, IT-technology, RFID-tags.
Введение
Проблема совершенствования систем проведения спортивных мероприятий, прежде всего соревновательного типа (первенства, турниры, кубки разных типов, олимпиады, чемпионаты и т. п.), с целью обеспечения объективности их текущих и конечных результатов, всегда являлась актуальной. Особенно обострилась эта проблема в настоящее время в связи с ростом уровня коррупции в сфере проведения спортивных мероприятий, резким обострением проблемы использования допинга разных типов. Безусловно, государственные ведомства большинства стран, спортивные организации и спортивная общественность озабочены этими проблемами. В настоящее время как на международном уровне, так и в национальных границах большинства ведущих спортивных держав предпринимаются усилия по противодействию этим негативным явлениям и борьбе с ними, т. к. они неприемлемы по самой своей сути духу спортивной борьбы. Однако кардинального изменения в ситуации пока не произошло.
Огромные успехи, достигнутые за последние десятилетия в сфере развития и использования информационных технологий (IT-технологий) в различных областях, предоставляют новые возможности и пути борьбы с перечисленными негативными явлениями в спортивной сфере в частности.
1. Внедрение IT-технологий на всех стадиях, связанных с подготовкой и проведением спортивных мероприятий, позволяет обеспечить существенно более полный и оперативный контроль за процессом подготовки и непосредственно проведения этих мероприятий, что существенно затрудняет использование различных преступных и несанкционированных методов и процедур, связанных со сферой спорта.
2. В соответствии с требованиями стандартов ISO 9000/9001, контроль качества любой продукции, любого результата необходимо выполнять не только на стадии контроля готовой продукции, готового результата, но и на всех стадиях достижения результата, производства продукции. Требования данных стандартов за последнее десятилетие стали адаптироваться
в различных сферах человеческой деятельности: производства, образования, безопасности и др. В настоящее время происходит процесс перестройки всей системы подготовки спортсменов в соответствии с принципами стандартов качества. Внедрение систем текущего контроля состояния непосредственных участников спортивных мероприятий по медицинским, психологическим, физиологическим и иным параметрам, имеющим прямое отношение к спортивному состоянию этих лиц, в том числе к проблеме использования средств, методов и препаратов, может быть эффективно организовано на основе использования IT-технологий.
3. IT-технологии позволяют формировать базы данных (БД) по всем вопросам, связанным с проведением спортивных мероприятий, т. е. по вопросам, касающимся спортсменов, их руководителей, организаторов спортивных мероприятий, других участников этих мероприятий, спортивных сооружений и т. п., что позволяет проводить полноценный анализ проблемы всеми доступными методами, начиная от экспертных и кончая аналитическими. Именно поэтому IT-технологии создают принципиально новые возможности по пресечению возможных нарушений уже на ранних стадиях их потенциального возникновения и развития.
4. Внедрение IT-технологий непосредственно в процесс проведения спортивных мероприятий позволит поднять уровень объективности судейства на максимально возможный уровень, что будет способствовать дальнейшему развитию спорта, роста доверия общественности к результатам проведения спортивных мероприятий и тем самым способствовать развитию и повышению массовости спорта.
В ходе исследования предполагается рассмотреть последнюю из перечисленных задач применительно к одному из наиболее популярных во всем мире видов спорта - большому теннису. В настоящее время при проведении наиболее крупных спортивных соревнований (Открытое первенство Франции, Wimbeldon, Australien Open, USA Open и др.) уже используются системы, включающие IT-технологии. Однако даже на этих турнирах системного внедрения IT-технологий в процесс проведения спортивных турниров пока не наблюдается.
Среди работ по указанной тематике выделим [1-3], в которых рассматриваются вопросы, связанные с использованием IT-технологий в сфере спорта.
Анализ проблемы внедрения IT-технологий в процесс проведения спортивных встреч
Современное представление о качественном контроле любого процесса предполагает его наблюдение, измерение и анализ на всех этапах его жизненного цикла и во всех элементах, связанных непосредственно с реализацией процесса. Для нас исследуемым процессом является процесс проведения спортивных встреч. Применительно к процессу проведения спортивного мероприятия можно выделить следующие основные этапы его жизненного цикла: а) анализ потребности в проведении спортивного мероприятия; б) принятие решения о его проведении и оформление всех необходимых юридических формальностей; в) решение вопросов финансирования мероприятия; г) обеспечение участия необходимого числа и состава спортивных сторон; д) организация проведения спортивных встреч; е) завершение спортивного мероприятия. Из всего списка перечисленных этапов нас интересует только один этап - этап д.
Нас будут интересовать также этапы жизненного цикла непосредственно IT-технологий. Процессы управления процедурами обработки данных регламентированы целым рядом международных и национальных стандартов. В частности, для программного обеспечения требования приведены в стандарте ISO/IEC 12207:1995 1 [4] - это стандарт, требования которого распространяются на процессы и организацию жизненного цикла. Напомним, что жизненный цикл программного обеспечения (ПО) можно представить как ряд этапных событий, происходящих с ПО в процессе его создания и использования. В соответствии с этим стандартом все процессы жизненного цикла ПО, связанного с проведением спортивных мероприятий, можно разделить на следующие три группы.
1. Основные процессы: а) приобретение; б) поставка ПО, связанного с проведением спортивных мероприятий, если требуемое ПО покупается у сторонних организаций, либо в) разработка ПО, если оно создается собственными силами; г) эксплуатация этого ПО и д) его сопровождение.
2. Вспомогательные процессы, предназначенные для поддержки и повышения эффективности основных процессов: а) документирование всех действий и процессов, связанных с проведением спортивных мероприятий; б) управление конфигурацией с целью лучшей адаптации ПО к реальным условиям его эксплуатации; в) обеспечение качества, в частности, на основе стандартов ISO 9000/9001; г) разрешение проблем, возникающих в процессе эксплуатации ПО; д) аудит и аттестация системы обработки данных в спортивном клубе (СК), где эксплуатируется
данное ПО; е) оценка, которая предназначена для определения эффективности использования данного ПО; ж) верификация, т. е. эмпирическая проверка степени соответствия ПО целям, ради достижения которых оно было создано либо приобретено.
3. Организационные процессы, предназначенные для поддержки работоспособности ПО: а) создание инфраструктуры, обеспечивающей эффективную эксплуатацию ПО; б) управление, т. е. формирование и реализация управляющих воздействий при отклонении характеристик процесса эксплуатации ПО от их требуемых значений; в) обучение персонала и пользователей ПО; г) усовершенствование ПО.
Из всего состава перечисленных процессов жизненного цикла ПО нас будут интересовать прежде всего этап в - этап основных процессов, этап а - этап вспомогательных процессов и этап б - этап организационных процессов.
Рассмотрим также вопрос о выборе методологии формирования искомой 1Т-технологии. Одним из наиболее эффективных методов анализа и построения сложных систем является системный анализ. Он предполагает исследование системы посредством теоретического анализа ее содержания на основе определенных методик и построения иерархических деревьев целей, задач или средств. В дальнейшем из полученных деревьев выбираются только их фрагменты, наиболее значимые на текущий момент, которые и становятся предметом реализации на основе 1Т-технологий. Применительно к спортивным соревнованиям по теннису это означает, что будут выбраны наиболее важные для конечного результата элементы системы спортивных сооружений и процедуры проведения соревнований.
Обоснуем выбор большого тенниса в качестве предметной области внедрения 1Т-технологий проведения спортивных встреч.
В настоящее время многие СК разного направления пытаются развивать большой теннис на принципах самоокупаемости на своих площадках, поскольку:
1) большой теннис не теряет своей популярности, и прежде всего среди среднего класса, руководителей государственных и коммерческих структур, преуспевающих бизнесменов и членов их семей, что создает благоприятные условия для развития коммерческой составляющей в СК;
2) в целом большой теннис достаточно гармонично развивает все основные спортивные параметры - силу, скорость, реакцию, практически все группы мышц тела;
3) данный вид спорта является неконтактным, т. е. соперники не входят в непосредственный контакт друг с другом, что сводит до минимума возникновение травм в результате столкновения, вследствие чего теннис может служить хорошим подспорьем при профессиональной подготовке спортсменов и по другим спортивным дисциплинам.
Формализация системы
Для формализации системы поддержки проведения встреч проведем вначале классификацию факторов, которые могут оказать влияние на процесс встречи. Для этого вначале перечислим всех основных участников (объекты и субъекты), связанных с процессом проведения спортивного мероприятия.
Субъекты
1. Непосредственные участники встречи, т. е. два (при одиночных соревнования) или четыре (при парных соревнованиях) спортсмена, непосредственно находящиеся на кортах по регламенту проведения встречи. Параметры участников, которые представляют интерес для информационной системы (ИС): а) координаты их положения на площадке корта; б) рейтинг и спортивные звания каждого из участников; в) медицинские и иные показатели их здоровья и организма, которые контролируются по отношению к непосредственным участникам встречи; г) характер поведения каждого из участников - спортивное (неспортивное), в рамках регламента (нерегламентное); д) координаты положения периметров ракетки по отношению к элементам площадки корта; е) координаты положения партнеров по отношению друг к другу; ж) параметры контакта с теннисным мячом, официально предоставленным для проведения встречи; з) словесный и другой акустический фон, которым сопровождает встречу каждый из участников.
2. Тренеры, ассистенты, помощники и другие члены команды каждого из игроков, которым по регламенту разрешено находиться в непосредственной близости от зоны встречи. Параметры, представляющие интерес: а) состав команды и статус каждого из ее участников; б) права и обязанности каждого из членов команды; в) координаты местоположения каждого из членов команды; г) правила взаимодействия и взаимоконтакта членов команд между собой, с непосредственными участниками встречи и членами других команд.
3. Судейская коллегия, включающая главного судью, заместителя главного судьи, старших судей, судей на вышке, судей на линии и секретаря. Параметры: а) местоположение каждого из них в зоне кортов; б) наличие возможности их быстрого прибытия на корт при возникновении необходимости; в) опыт и оценка профессиональных качеств каждого из судей; г) взаимоотношения и взаимосвязи судей с каждым из участников встречи.
4. Медицинский персонал. Основные параметры: а) местоположение в зоне корта; б) профессиональные качества.
5. Подсобный персонал: подаватели мячей и другого инвентаря, уборщики. Параметры: а) местоположение в процессы проведения матча и степень его соответствия требованиям по проведению встреч; б) качество выполняемой работы.
6. Служба безопасности, представители службы охран и правопорядка; параметры: а) перечисление всех представителей охранных служб (ПОС) и ведомств; б) должность и полномочия каждого ПОС; в) местоположение каждого ПОС в процессе проведения встречи; г) степень соответствия текущих характеристик каждого ПОС и его местоположения требованиям и инструкциям по проведению встреч.
7. Зрители: а) количество; б) местоположение в зоне, прилегающей к корту - в зрительской зоне; в) степень воспитанности, непредсказуемости, агрессивности.
Объекты
1. Спортивные корты. Показатели: а) степень закрытости кортов (открытые, в закрытом помещении, под навесом); б) покрытие поверхности кортов (бетон, асфальт, голый грунт, травяное, хардовое покрытие разных типов, деревянное); в) степень достаточности дополнительного пространства вокруг кортов для спортсменов; г) качество разметок, спортивной сетки; д) степень правильности распределения судейских мест; е) возможность быстрого восстановления либо замены испорченных ракеток (чаще всего из-за порванных сеток); ж) наличие системы автоматического контроля и судейства.
2. Зрительская зона: а) степень изолированности от кортов; б) наличие сидячих мест; в) наличие средств защиты от неблагоприятных погодных воздействий (холод, жара, дождь, снег, ветер); г) наличие необходимых бытовых возможностей (питание, туалеты, питьё); е) наличие пунктов продажи спортивного инвентаря и сопутствующих товаров.
Характеристики встречи
1. Наименование и код турнира.
2. Категория турнира.
3. Номер встречи и ее статус в турнире.
4. Нормативные ограничения, в частности правила игры.
Выше мы ограничили набор рассматриваемых показателей ввиду большого их количества -общее количество приведенных выше показателей равно 43, причем многие из них являются составными, включая большое число более простых показателей. В рамках данного исследования ограничимся лишь следующими компонентами встречи (акторами): участники турнира, судья, тренер, врач, корт, турнир.
Опишем функции перечисленных выше акторов.
Участник встречи непосредственно контролирует теннисный мяч и направляет его в процессе встречи, когда мяч оказывается в зоне его ответственности. В его обязанности входит соблюдение правил игры, в частности подчинение решениям судей.
Тренер организует, направляет и корректирует поведение своего участника в процессе встречи. В его функции входит формирование и доведение до участника основных принципов ведения игры участником, корректировка поведения участника по мере проведения встречи, доведение до судьи матча требований о предоставлении перерывов, предъявление претензий о несогласии с решением судьи матча и судейской коллегии, о процессе проведения встречи и поведении других ее участников.
Судья контролирует и направляет действия и поведение всех субъектов, находящихся в зоне проведения встречи, а также принимает решения по проведению встречи. В его обязанности входит контроль четкого выполнения всех правил игры всеми участниками и другими субъектами, принятие решений по началу и прекращению встречи, наказанию нарушителей. Судья решает, кому принадлежит право подачи, прерывает игру при нарушении правил, фикси-
рует счет игры и баллы игроков, в начале встречи участвует в выборе половин кортов каждым из игроков, дает команду начать игру или прекратить ее, сообщает об окончании встречи, принимает претензии участников и их тренеров, принимает решения о допинговом контроле, составляет отчеты и подписывает соответствующие документы по встрече.
Врач принимает меры по обеспечению требуемого уровня медицинских показателей, связанных с состоянием здоровья игроков и их физической готовности участвовать во встрече, а также по оказанию медицинской помощи всем субъектам в зоне встречи. Врач обязан дать заключение о состоянии здоровья участников перед началом встречи, в случае несоответствия запретить спортсмену принимать участие в игре, оказать при возникновении необходимости скорую медицинскую помощь участникам и другим субъектам в зоне корта в процессе проведения встречи.
Через ИС поддержки проведения встреч судья, а также участники, тренеры и зрители получают объективную информацию о наиболее острых и ответственных моментах игры (отметим, что эта информация записывается в БД), качестве судейства, достижениях участников, их тренерах. Участники и их тренеры могут оформить, пользуясь содержанием БД, свои претензии к результату, качеству встречи, а также условиям ее проведения.
Функциональная диаграмма работы системы
Информационная система поддержки проведения игровых встреч должна обеспечивать решение по крайней мере следующих задач.
1. Определение местоположения мяча.
2. Сохранность накопленных данных по эпизодам встречи.
3. Обеспечение контроля выполнения правил игры.
Кроме того, в соответствии с технологией проведения спортивных встреч, разрабатываемая ИС должна поддерживать следующие функции:
- заполнение справочников;
- ввод данных (о турнире, кортах, спортсменах и других участниках) и работа с ними;
- закрепление всех участников к кортам в заданные моменты времени;
- непрерывный оперативный сбор информации о состоянии встречи (положение мяча, игроков, других участников) в процессе ее проведения и выдача этой информации судейской коллегии;
- составление отчетности.
Задача по определению местоположения мяча является одной из основных. Решить эту задачу мы предлагаем на основе использования ЯРЮ-меток и ЯРЮ-считывателей.
Задача накопления данных по ключевым эпизодам встречи является первоочередной задачей при разработке проекта системы, поскольку многие турниры связаны с розыгрышем больших призовых фондов, вследствие чего опасность подделки и искажения отдельных игровых эпизодов достаточно велика. Внедрение ЯРЮ-меток позволит идентифицировать каждый мяч (и другие объекты/субъекты в зоне встречи) за счет уникальных номеров меток. Это позволит связывать каждый эпизод встречи с идентификатором игрового мяча и других компонентов игрового пространства, заранее до начала встречи фиксируя их ЯРШ-метку, что существенно затруднит возможность злоумышленной подделки и изменения данных по эпизодам. Как отмечено выше, ключевым элементом системы информационной поддержки процесса проведения спортивной встречи является подсистема контроля положения мяча в зоне корта. В общем виде алгоритм работы подсистемы контроля мяча может быть реализован в виде, представленном на рис. 1.
Функциональная диаграмма работы системы информационной поддержки процесса проведения встреч приведена на рис. 2. Диаграмма включает перечисление всех входных блоков данных, этапы их обработки и возможные действия при различных вариантах исходных данных. Перечислим этапы преобразования данных (их пять).
1. Сбор и подготовка входных данных.
2. Вычисление и оценка параметров текущей игровой ситуации на основе полученных данных.
3. Анализ ситуации и принятие решений о дальнейших действиях.
4. Ответные действия по каждой ситуации.
5. Подготовка отчетной информации.
Система функционирует в непрерывном режиме, причем результаты анализа ситуации в предшествующие моменты используются для проведения более целенаправленного контроля в текущей ситуации. Как видно из диаграммы, все входные данные, а также сопутствующие им процессы обработки в значительной степени слабозависимы, поэтому целесообразно разбить все входные данные на объектно-ориентированные классы. Отметим также, что в приведенной диаграмме ввиду ограниченности места перечислены только основные атрибуты системы из числа тех, которые приведены в предыдущем разделе.
Подсистема сбора входных данных
Как видно из общей схемы функционирования ИС, для обеспечения ее работоспособности необходимо поступление в непрерывном режиме большого числа оперативных данных. Наиболее важной и проблематичной является информация о координатах игрового мяча по отношению к зоне корта. Рассмотрим возможные способы получения указанных данных.
Представляется, что теоретически подсистема сбора данных о местоположении мяча может быть организована на основе одного (или нескольких) из следующих четырех способов.
1-й способ. На основе радиочастотного распознавания, которое осуществляется с помощью закрепленных за объектом специальных меток, несущих идентификационную и другую информацию. Данные методы положены в основу RFID-технологий. RFID (англ. Radio Frequency Identification, радиочастотная идентификация) - метод автоматической идентификации объектов, в котором посредством радиосигналов считываются или записываются данные, хранящиеся в так называемых транспондерах или RFID-метках.
Любая RFID-система состоит из считывающего устройства (считыватель, ридер или ин-террогатор) и транспондера (он же RFID-метка, иногда также применяется термин RFID-тег). Большинство RFID-меток состоит из двух частей. Первая - интегральная схема для хранения и обработки информации, модулирования и демодулирования радиочастотного сигнала и некоторых других функций. Вторая - антенна для приёма и передачи сигнала.
9З
вход
40
-1^
4. Обработка текущей ситуации
Сообщение / Про, Заменить
— судейской коллегии N. старым )м / продол- -(Вход’
о нарушениях жить
Обработка игровой
В)-КН™)
Рис. 2. Функциональная диаграмма работы системы: а - начало; б - окончание
2. Анализ параметров текущей ситуации
1. Входные дынные
3. Анализ текущей ситуации
гКоордиЧ. наты мячей ^ на границе в зоне корта.
Атрибуты мяча, корта, ракетки
Контроль текущего положения мяча в пределах корта
Параметры мяча
Параметры корта
| Координаты раке
/'■'Есть^^
нарушения
требований
Контроль ПОЛОЖЕНИЯ спортсменов и ракеток в пределах корта
Координаты игроков
^''Местё\ч.
/положение ^ соответствует требованиям
Наличие и координаты судьи
СудмКДа в зоне игры у'
Анализ на соответствие требованиям
Координаты врача
соответствие
званиям
Соответствует
требованиям
Координатытренера и членов командного персонала игроков (массажист, психолог и т. д.)
Контроль по соблюдению нормативных требований службы скраны и безопасности
Местоположение ответственных служб охраны и безопасности
Есть N. несоответствия требованиям
Контроль зоны корта на присутствие посторонних предметов
Наличие посторонних помех (звуыэвых^ светзых, механических)
Есть нарушения
Сопутствующие
данные
Контроль соблюдения правил игры
Правила игры
1ыполнены
Правила поведения в зоне игры во время проведения встречи
Контроль выполнения требований по поведению і время игры
>ыполнены
Анализ выполнения эебований по безопасности (в том числе пожарной)
Требования по безопасности
Анализ соответствия иоюдных условий требованиям
Погодные условия (температу ра, осадки, жара ветер и т. д.)
оответствует
Анализ соответствия состояния кортов и сооружений требованиям
Показатели состояния кортов и примыкающих сооружений
Компьютерное обеспечение и вычислительная техника
По оценке аналитиков Deutche Bank Research, в 2011 г. ёмкость рынка RFID-систем составила 22 млрд евро по сравнению с 1,5 млрд евро в 2007 г. Очевиден интерес, а также рост темпов использования систем радиочастотной идентификации. Нет никакой потребности в контакте или прямой видимости между считывателем и тегом, поскольку радиосигнал легко проникает через неметаллические материалы. Таким образом, теги могут быть даже скрыты внутри тех объектов, которые подлежат идентификации.
Теги бывают активными или пассивными. Активные теги работают от присоединенной или встроенной батареи, они требуют меньшей мощности считывателя и, как правило, имеют большую дальность чтения. Пассивная метка функционирует без источника питания, получая энергию из сигнала считывателя. Пассивные метки меньше и легче активных, менее дороги, имеют фактически неограниченный срок службы.
Преимущества RFID-технологии:
1. Для RFID не нужен контакт или прямая видимость.
2. RFID-метки читаются быстро и точно (приближаясь к 100 % идентификации).
3. RFID может использоваться даже в агрессивных средах, а RFID-метки могут читаться через грязь, краску, пар, воду, пластмассу, древесину.
4. Пассивные RFID-метки имеют фактически неограниченный срок эксплуатации.
5. RFID-метки несут большое количество информации и могут быть интеллектуальными.
6. RFID -метки практически невозможно подделать.
7. RFID-метки могут быть не только для чтения, но и для записи информации.
2-й способ. Путем создания систем видеонаблюдения и последующего анализа получаемой видеоинформации. Данный способ достаточно прост в реализации. Однако в настоящее время нет программных средств, способных в режиме реального времени выделять и контролировать изображение игрового мяча. Кроме того, в отличие от предыдущего метода, информация о положении мяча может быть недоступна в случае, например, когда мяч закрыт игроком, и в принципе невозможно так расставить средства видеонаблюдения, чтобы мяч всегда был виден.
3-й способ. Установка лазерных систем вдоль линии кортов, которые создают практически сплошную стеновую завесу вдоль границ корта. При прерывании этой стены пролетающим мячом происходит фиксация положения мяча. Данная система будет срабатывать также при пересечении стены игроками, и при этом зону корта может пересекать также и игровой мяч. Кроме того, при данном способе не фиксируется положение мяча внутри зоны кортов.
4-й способ. Наложение вдоль границы корта полосовых датчиков, реагирующих на прикосновение мяча. Данный способ в настоящее время применяется на престижных турнирах. Он не дает полной информации о движении мяча, но является относительно недорогим.
На основе анализа четырех приведенных вариантов предлагается организовать сбор данных о положении различных игровых акторов (мяч, спортсмены) и сопутствующих (судья, тренер, врач, другие субъекты) на основе RFID-технологий. В настоящее время RFID-технологиями охвачены многие важные сферы деятельности: транспортная логистика, складская и библиотечная деятельность, системы контроля доступа в разных сферах. Разработаны специально предназначенные для каждой из сфер свои специфические RFID-метки и считыватели. К сожалению, в спортивной сфере RFID-технологии не нашли пока широкого применения, хотя, безусловно, возможности по их применению в сфере спорта огромны. Именно поэтому для целей данной работы были выбраны пассивные RFID-метки, используемые в транспортной логистике.
В качестве RFID-меток предлагается выбрать метки 3000843 ShortDipole фирмы UPM Ra-flatac, представляющие собой полоски-наклейки длиной 10 см, практически не имеющие веса, ценой менее 15 руб. Предполагается, что эти метки должны быть вклеены производителем в мяч в его внутренней поверхности. Желательно вклеивание двух таких меток по перпендикулярным направлениям для расчета центра тяжести мяча и в последующем - получения информации о вращении мяча. На рынке предлагается считыватель Long Range Reader ID ISC.LRU1000 фирмы Feig Electronic ценой 132 тыс. руб., позволяющий считывать информацию от указанных меток на расстоянии до 10 м при наличии четырех антенн.
Для корта, эффективная игровая зона которого составляет 36 м по длине и 18 м по ширине, необходимо наличие шести считывателей - для создания ворот вдоль каждой граничной линии корта. Четыре считывателя устанавливаются в углах прямоугольника размерами 36 х 18 м, в центре которого - корт (его максимальные размеры 24 х 11 м), а два считывателя - вдоль игровой сети. Общая схема контроля игровой зоны представлена на рис. 4.
Рис. 4. Схема размещения считывателей RFID-меток на корте
Нетрудно подсчитать, что в этом случае вся граничная полоса будет в зоне контроля считывателей. Более того, скорость обмена данными с меткой 320 000 бит/с позволяет каждому считывателю одновременно контролировать сотни меток, что дает возможность с помощью данных считывателей одновременно вести контроль также других объектов и субъектов, находящихся в зоне встречи: спортсменов, их ракеток, судей, других (не участвующих в игре) мячей и др. Однако пока, ввиду недостаточности радиуса действия считывателя, внутри корта есть зоны, которые не просматриваются считывателями. Вследствие этого в системе непрерывного мониторинга будут провалы, когда игровой мяч не наблюдается. Однако интенсивное развитие ЯРЮ-технологий и, что еще важнее, их внедрение и спецификация в сфере спорта, по-видимому, позволят в ближайшем будущем устранить этот недостаток.
Описанная подсистема контроля положения мяча по отношению к корту при наличии средств может быть дополнена системой видеонаблюдения - шестью видеорегистраторами высокой разрешимости, устанавливаемыми в комплекте со считывателями и работающими синхронно с ними. Для ключевых игровых ситуаций из видеоизображений, полученных соответствующим видеорегистратором, могут вырезаться изображения мяча и прилегающей части корта, и эти изображения могут также передаваться судьям и включаться в записи игровых ситуаций в БД. Отметим, что за игровым мячом наблюдение ведется одновременно по меньшей мере тремя видеорегистраторами для боковых (продольных) границ и двумя регистраторами для поперечных границ, и поэтому хотя бы одно из этих изображений не будет закрыто игроками.
Более детальная проработка подсистемы сбора входных данных требует самостоятельного рассмотрения.
Заключение
В ходе исследований получены следующие результаты.
1. Проведен анализ спортивных и социальных задач, решение которых может быть облегчено в результате внедрения системы контроля игровых встреч в большом теннисе.
2. Проведена системная классификация факторов, которые могут оказать влияние на процесс проведения игровых встреч.
3. Предложена функциональная схема организации ИС контроля процесса проведения игровых встреч по большому теннису.
4. Проведен анализ проблемы сбора входных данных, необходимых для организации работы искомой системы, и предложен вариант организации указанной подсистемы сбора.
Дальнейшее направление исследований по данной проблеме связано прежде всего с детализацией всех приведенных компонентов и формированием проекта системы.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кудашов Е. С. Использование компьютерных технологий в подготовке спортсменов в теннисе / Е. С. Кудашов: автореф. дис. ... канд. пед. наук. Алматы, 2010. 30 с.
2. Петров П. К. Информационные технологии в физической культуре и спорте / П. К. Петров. М.: Академия, 2008. 284 с.
3. Воронов И. А. Информационные технологии в физической культуре и спорте: электр. учеб. / И. А. Воронов. СПб.: Изд-во СПбГУФК им. П. Ф. Лесгафта, 2005. 80 с.
4. ISO/IEC 12207:1995 [Электронный ресурс]: lib.znate.ra/docs/index-131040.html?page=9.
REFERENCES
1. Kudashov E. S. Ispol'zovanie komp’iuternykh tekhnologii v podgotovke sportsmenov v tennise. Av-toreferat dis. kand. ped. nauk [Use of computer technologies while training tennis sportsmen. Abstract diss. cand. ped. sci.]. Almaty, 2010.
2. Petrov P. K. Informatsionnye tekhnologii v fizicheskoi kul'ture i sporte [Information technologies in physical training and sport]. Moscow, Akademiia Publ., 2008. 284 p.
3. Voronov I. A. Informatsionnye tekhnologii v fizicheskoi kul’ture i sporte [Information technologies in physical training and sport]. Elektronnyi uchebnik. Saint Petersburg, Izd-vo SPb GUFK im. P. F. Lesgafta, 2005. 80 p.
4. ISO/IEC 12207:1995. Available at: lib.znate.ru/docs/index-131040.html?page=9.
Статья поступила в редакцию 10.12.2013, в окончательном варианте - 19.12.2013
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРАХ
Кочкина Вера Робертовна — Астраханский государственный технический университет; старший преподаватель кафедры «Прикладная информатика в экономике»; [email protected].
Kochkina Vera Robertovna — Astrakhan State Technical University; Senior Lecturer of the Department "Applied Informatics in Economics"; [email protected].
Попов Александр Георгиевич — Астраханский государственный технический университет; аспирант кафедры «Информационная безопасность»; [email protected].
Popov Alexander Georgievich — Astrakhan State Technical University; Postgraduate Student of the Department "Information Security"; [email protected].
