智慧运动场

　　简述

　　随着科学技术的迅猛发展和经济的全球化，人类社会的物质文化生活水平从整体上有了很大提高，人类的许多疾病得到了根治，健康状况大为改善。但是，现代生产和生活方式造成的体力活动减少和心理压力增大，对人类健康造成了日益严重的威胁。人们逐渐认识到，健不仅是没有疾病和不虚弱，而且是在身体、心理和社会发展方面都保持完美的状态。人类比以往任何时候都更加关注自己的健康状况和生活质量。由于国民的健康对国家的发展、社会的进步和个人的幸福都至关重要，而体育课程又是增进国民健康的重要途径因此，世界各国都高度重视体育课程的改革。

　　而目前的体育课程设定却流于形式化和同质化，虽然越来越多的学校和家长都更加重视学生的体育课程，但是体育课程的实际效果，却很难通过类似文化课的考试成绩那样体现出来，而学生体质天生有差异，是否因体育课程而达到了提升也很难有明确和量化的数据记录。

　　智慧运动场是一种采用将智能传感器预制在运动场面层材料中，例如跑道、球场等的高新技术产品，能够通过传感器将学生运动时的运动数据采集，并通过数据收集分析系统收集在本地硬盘或者云端，并加以快速分析处理，将运动的相关数据，如速度、步频、运动时间、步伐力度等等反馈给教室及学生本人，可以极大程度的帮助教师分析每个学生的运动特点，因材施教，为每个学生有针对性的设计不同的与体育健康课程，符合国家发布的最新体育与健康标准中“以学生发展为中心，重视学生主体地位以及关注个体差异与不同需求，确保每一个学生受益”的基本理念。同时经由长期的数据累积，以及多个场地的运动数据的纵向和横向对比，为综合评判某区域的学生的身体素质，运动能力，课程效果提供大数据的分析依据，同时也可以为在国家层面上对体育健康课程的规范和进化提供极为有用的数据基础。

　　智慧跑道的构造：

　　主体：内置PVDF压电薄膜的预制型橡胶跑道

　　长度：15米

　　宽度：1.22米

　　厚度：13mm

　　芯片密度：1个/米/道

　　芯片供电系统：置于外道牙内的220V低压电缆

　　数据传输系统：置于外道牙内的光纤电缆

　　本地数据收集分析系统：Labview数据采集卡及匹配PC主机+分析软件

　　云端数据通过网络传输至固定服务器。

　　数据回馈系统：通过云端服务器传输至个人PC端或者手机APP端。

　　可收集数据类型：固定距离上的运动时间，固定时间内的运动距离，运动步频，运动步距，运动速度，运动时步伐的冲击力，运动时地面系统的反馈力等等。

　　应用实例：

　　1，高抬腿及其他动作训练：在智慧跑道的半圆区可标注出每个芯片的埋放位置，每个学生可在埋放点进行高抬腿联系，智慧运动场可准确记录下每个学生的步数，每一步落下的时间、步与步之间间隔的时间、每一步落下的力度等等，结合软件分析以及学生个人手环上的心率测试，可以为教师提供可靠的训练效果数据回馈，保证体能训练的数量和质量。

　　2，100米或者固定距离短跑：智慧跑道的100米直道冲刺区可以准确地记录1-8道每一道学生从起跑到终点的时间，可以替代专业的田径计时系统，也解决了教师无法同时用秒表追踪多个学生的问题，提高了教学效率。同时也可记录与分析每一道学生在各段固定距离(例如每10米)的通过时间，可以为教师提供针对每个学生不同的教学方案，比如前程快，后程慢的学生的耐力问题，或者起跑慢的学生的起跑技术等等

　　3，5分钟或者其他固定时间跑：智慧跑道可以分道记录固定时间内的每一道学生的准确跑动距离，可以为教师提供准确的数据加以分析和比对，同时也可以分析学生在固定时间跑内的步频，力度变化，推导出相应的心理变化而加以辅导，有利于学生形成勇敢顽强和坚韧不拔的意志品质，促进学生在身体、心理和社会适应能力等方面健康、和谐地发展。

　　4，提供安全示警作用：智慧跑道可以在运动者开始因过度疲劳或者受伤在导致运动数据不规律的情况下，比如步频混乱，力度强弱跳动，或者出现摔倒等重度冲击的时候及时为教师发出警示，以及时对学生进行帮助和救治。

　　智慧跑道布置要求

　　a)符合国家标准的标准8道400米田径跑道。

　　b)跑道外围的缓冲区域宽度应该大于2米，跑道的倾斜度及平整度应符合国家标准要求。

　　c)在半圆区内可按需设置

　　d)在距离跑道外沿的合理距离内设置智慧运动场运动数据采集室。

　　e)在跑道内(外)沿设置铝制或者橡胶道牙，内置给智慧运动场预置智能芯片供电的电缆及数据线等。

　　智慧跑道平面布置参考示意图