Sincronización de chips

El cronometraje mediante transpondedor (también llamado cronometraje con chip o cronometraje RFID ) es una técnica para medir el rendimiento en eventos deportivos . Un transpondedor que funciona con identificación por radiofrecuencia (RFID) se coloca en el atleta y emite un código único que es detectado por receptores de radio ubicados en puntos estratégicos del evento.

Antes de la utilización de esta tecnología, las carreras se cronometraban manualmente (con operadores que pulsaban un cronómetro ) o mediante sistemas de cámaras de vídeo.

Generalmente, existen tres tipos de sistemas de cronometraje con transpondedor: activos, semipasivos y pasivos. Un transpondedor activo consta de un transceptor alimentado por batería , conectado al atleta, que emite su código único al ser interrogado. El transpondedor es activo porque recibe energía en el enlace de retorno. Esto es similar al funcionamiento de un teléfono celular.

Un sistema semipasivo preenergiza el circuito integrado dentro del transpondedor y alimenta el microprocesador con el enlace de retorno como retrodispersión. Este método permite una mayor duración de la batería que un transpondedor activo verdadero. ^{[ 1 ]}

Un transpondedor pasivo no contiene una fuente de alimentación en su interior. En cambio, capta la energía electromagnética producida por un excitador cercano y la utiliza para emitir un código único mediante tecnología de retrodispersión.

En los tres sistemas, se coloca una antena al inicio, al final y, en algunos casos, en puntos intermedios, conectada a un decodificador. Este decodificador identifica el código único del transpondedor y calcula el momento exacto en que este pasa por un punto de sincronización. Algunas implementaciones de sistemas de sincronización requieren el uso de una alfombrilla en el suelo en los puntos de sincronización, mientras que otros sistemas implementan dichos puntos con antenas laterales orientadas verticalmente.

La tecnología RFID se utilizó por primera vez a finales de la década de 1980, principalmente en carreras de automovilismo, y se popularizó en eventos deportivos a mediados de la década de 1990 con el lanzamiento de  transpondedores y lectores de 134 kHz de bajo costo de Texas Instruments . Esta tecnología sentó las bases del cronometraje electrónico para las carreras más importantes del mundo, así como para ciclismo, triatlón y esquí. Algunos fabricantes mejoraron la tecnología para gestionar un mayor número de transpondedores en el campo de lectura o mejorar la tolerancia de sus sistemas al ruido de baja frecuencia. Estos sistemas de baja frecuencia todavía se utilizan ampliamente hoy en día. Otros fabricantes desarrollaron sus propios sistemas RFID patentados, generalmente como una derivación de aplicaciones más industriales. Estos últimos sistemas intentaron solucionar el problema de leer un gran número de transpondedores en un campo de lectura mediante la  metodología RFID de alta frecuencia de 13,56 MHz, que permitía a los transpondedores usar algoritmos anticolisión para evitar que las etiquetas interfirieran entre sí durante la transmisión de datos entre el transpondedor y el lector. Los sistemas de transpondedores semipasivos pueden utilizar la banda de microondas popular con Bluetooth y Wi-Fi. Los costos de los sistemas semipasivos se encuentran entre los de los sistemas pasivos y activos. Los sistemas de transpondedores activos continuaron madurando y, a pesar de su costo mucho mayor, mantuvieron su cuota de mercado en deportes de alta velocidad como las carreras de autos, el ciclismo y el patinaje sobre hielo. Los sistemas activos también se utilizan en eventos de alto perfil como los Juegos Olímpicos debido a sus altas tasas de lectura y precisión de marca de tiempo. Para 2005, una nueva tecnología RFID comenzó a estar disponible, principalmente para aplicaciones industriales. Los transpondedores y lectores de primera y segunda generación (UHF) que se estaban desarrollando seguían un protocolo estricto para garantizar que se pudieran utilizar múltiples transpondedores y lectores entre diferentes fabricantes. ^{[ 2 ]} Al igual que las etiquetas HF, las etiquetas UHF eran mucho más baratas de producir en volumen y sentaron las bases de la siguiente revolución en el cronometraje deportivo. La tercera generación de UHF utiliza antenas y software únicos para cronometrar en una línea en lugar de un lóbulo de radio vago para aumentar la precisión del cronometraje. Actualmente, muchos de los eventos deportivos más importantes se cronometran mediante transpondedores desechables que se colocan en la parte posterior del dorsal o en la zapatilla del corredor. Su bajo coste hizo que los transpondedores fueran completamente desechables y no fuera necesario devolverlos a los organizadores tras el evento.

Las carreras multitudinarias (con más de 10 000 participantes) y los triatlones fueron los primeros eventos en cronometrarse con transpondedores (o chips), ya que resulta prácticamente imposible hacerlo manualmente. Además, en las carreras de larga distancia, los retrasos de los participantes al llegar a la línea de salida perjudican su rendimiento. Algunas carreras colocan antenas o alfombrillas de cronometraje tanto en la línea de salida como en la de meta, lo que permite calcular el tiempo neto exacto. Los premios en una carrera se basan generalmente en el "tiempo oficial" (que ignora cualquier retraso en la salida), según las normas de la IAAF y USA Track and Field . Sin embargo, algunas carreras utilizan el "tiempo neto" para la entrega de premios por categorías de edad.

En el pasado, el transpondedor casi siempre se llevaba en la zapatilla de correr del atleta o en una tobillera. Esto permitía una lectura óptima del transpondedor en alfombrillas de antena, ya que la distancia entre el transpondedor y la antena del lector se minimizaba, ofreciendo así la mejor tasa de captura. Para correr, los transpondedores se pueden ensartar en los cordones de las zapatillas. En triatlón, una tobillera elástica suave sujeta el transpondedor a la pierna, y se tiene cuidado de asegurar que el transpondedor esté en la orientación o polaridad correctas para un rendimiento de lectura óptimo. También se han colocado transpondedores en el dorsal de la carrera. En los últimos 5 años, los sistemas UHF más recientes utilizan transpondedores colocados en los cordones de las zapatillas o adheridos al dorsal. En ambos casos, se debe tener cuidado de que la etiqueta UHF no toque directamente una gran parte de la piel, ya que esto afecta al rendimiento de lectura. A pesar de esto, los sistemas UHF ofrecen un rendimiento de lectura tan bueno (o incluso mejor) que los sistemas convencionales de baja y alta frecuencia. Debido a que estas etiquetas UHF se fabrican en grandes cantidades para aplicaciones industriales, su precio es mucho menor que el de los transpondedores reutilizables convencionales y la carrera no se molesta en recogerlas posteriormente. Desde 2015, muchos cronometradores UHF utilizan una combinación de antenas terrestres con antenas de panel montadas en un trípode al costado del recorrido de la carrera. ^{[ 3 ]}

La mayoría de los sistemas de cronometraje RFID incorporan una caja que aloja el/los lector/es con periféricos como un microprocesador, comunicaciones seriales o Ethernet y una fuente de alimentación (batería). Existen sistemas RFID con diseños de antena integrados que no requieren cajas detectoras separadas. Estas antenas laterales funcionan de forma autónoma y no necesitan cables adicionales, ya que no requieren componentes externos. Los lectores de los sistemas tradicionales de alfombrilla y antena lateral se conectan mediante cables a una o más antenas diseñadas para la frecuencia de operación específica. En el caso de frecuencias bajas o medias, estas consisten en bucles de alambre integrados en alfombrillas que cubren todo el ancho del punto de cronometraje. Para los sistemas UHF, las antenas consisten en antenas de parche protegidas por un sistema de alfombrilla. Las antenas de parche también pueden colocarse en soportes, dentro de una carcasa integrada o en un pórtico de meta apuntando hacia el atleta que se aproxima. En la mayoría de los casos, la distancia entre el lector y las antenas es limitada. Además, se necesita más equipo para eventos que requieren múltiples puntos de cronometraje. Los puntos de cronometraje más amplios requieren más lectores y antenas. Para sistemas activos, basta con un simple bucle de cable, ya que el transpondedor tiene su propia fuente de alimentación y el bucle actúa como disparador para encenderlo y recibir la señal relativamente fuerte que emite. Por lo tanto, los sistemas con antena lateral y los sistemas activos requieren menos lectores (o decodificadores) por intervalo de tiempo.

Todos los sistemas utilizan software especializado para calcular resultados y tiempos parciales. ^{[ 4 ]} Este software suele residir en un ordenador independiente conectado a los lectores mediante comunicación serial, Ethernet, datos móviles y Starlink. El software relaciona el código del transpondedor y los datos de la marca de tiempo con cada participante en una base de datos y calcula los tiempos oficiales y netos de los corredores, o los tiempos parciales de un triatleta. ^{[ 5 ]} En sistemas avanzados, estos resultados se calculan y publican instantáneamente en internet para que los atletas y espectadores tengan acceso a ellos desde cualquier dispositivo con conexión a internet.