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摘 要：针对在投篮训练过程中计算命中率困难以及校园体育篮球考试公平性的问题，文章提出一种基于ZigBee网络的智能篮球计数系统。系统采用CC2530硬件芯片，通过ZigBee技术搭建传感网络;网络通信采用Socket技术，将上位机与服务器连接;服务器搭建基于MVC三层架构，通过Web页面与用户进行信息交互，系统实现了远程投篮的进球数，发球数以及命中率的实时监控和历史数据查询功能，该系统具有功耗低、成本低、操作简单便捷、可扩展性强等优点，具有一定的推广与应用价值。
关键词：ZigBee;Z-Stack;Web;实时;篮球计数;WinForm;红外对管
中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）02-0154-05
Abstract：In view of the difficulty in calculating the hit rate in shooting training and the fairness of campus sports basketball examination，this paper proposes an intelligent basketball counting system based on ZigBee network. The system uses CC2530 hardware chip to build sensor network through ZigBee technology;the network communication uses Socket technology to connect the master computer with the server;the server is built based on MVC three-tier architecture to interact with the user through the Web page. The system realizes the function of real-time monitoring and historical data inquiry of the number of goals，serve and hit rate of the long-distance shooting. The system has the advantages of low power consumption，low cost，simple operation，strong scalability，etc.，and has certain promotion and application value.
Keywords：ZigBee;Z-Stack;Web;real-time;basketball counting;WinForm;infrared antitube
0 引 言
隨着现代化建设进程的加快，人们对于体育运动的需求也越来越多，能够强身健体的篮球运动也早已经进入千家万户。很多城市都涌现出大量的训练机构，并且大部分高校也将篮球纳入了体育考试的项目中，而在投篮训练和考试过程中计算命中率或进球数时都需要记分员人工计算，这种人工计数的方案不仅费时费力也带来了很多不确定的隐患。针对这一现状，也为了给学员或学生提供更加科学、公平、准确的训练与考试环境，迫切需要一种将数据进行存储记录和实时显示的系统，方便用户轻松便捷地查看与利用所记录的数据。
本文提出了一种基于Web服务器的智能篮球计数系统，利用ZigBee技术的低功耗、低成本、高可靠性的优点[1]实现下位机无线采集控制组网，上位机能够通过Socket连接与服务器资源相连从而实现数据中转的功能，Web端作为本系统的终端能够查看数据信息和历史相关记录。本系统具有使用方便、成本低廉、稳定性高、功能强大的特点。
1 系统整体方案设计
该系统包括三大部分，分别是无线传感控制网络（下位机）、上位机程序和Web端。
系统下位机由搭载Z-Stack协议栈的CC2530单片机构成，其中终端节点实时收集发球和进球的数据信息，并将数据通过ZigBee无线网络收集至协调器节点。协调器负责创建整个无线采集控制网络并具备终端数据收集、数据展示和数据上传功能。
上位机通过串口通信技术和Socket通信技术将系统数据从协调器转发至服务器，作为本系统中连接因特网和ZigBee无线传感控制网络的“桥梁”，能够实现完整的系统数据传输流程，同时也通过WinForm窗体提供了以文本文字、折线图像等形式的数据展示功能。
Web端主要为用户提供信息交互式服务，用户可以通过Web页面控制该系统的主体功能，其界面主要由用户认证模块、用户模式选择模块、实时数据显示模块、历史数据查询模块和学生信息管理模块五部分构成。用户认证模块具有用户的登录、注销、注册与删除等功能。用户模式选择模块具有对不同模式的选择功能。实时数据显示模块具有显示发球数、命中数和命中率的功能。历史数据查询模块具有查询用户和学生的历史数据的功能。学生信息管理模块具有对用户班级的学生信息进行增、删、改、查的功能。
系统整体以ZigBee无线网络传感技术为核心，整合了WinForm、JavaWeb和Android三大平台，通过ZigBee网络通讯、串口通信、Socket编程以及数据库存储等技术实现数据的完整传输流程，确保系统数据的有效性和实时性。其中整体无线采集控制网络采用星型拓扑结构进行组网，各个终端以单播的形式将采集到的数据发送至协调器，协调器再通过串口通信的方式将收集到的数据转发至上位机应用程序，管理员可以在该应用程序中查看数据，然后上位机将数据通过Socket通信上传至Web服务器数据库，最终用户可通过浏览器软件或手机APP等应用实时查看进球信息、历史相关数据并能够进行相关控制。系统整体设计方案如图1所示。 2 下位机的设计与实现
2.1 下位机采用的技术
系统下位机采用支持ZigBee协议的CC2530单片机作为核心，分别组成若干个数据采集终端模块、路由器模块以及协调器模块，并通过Z-Stack协议栈对ZigBee网络中各个节点进行功能控制。其中数据采集终端模块搭载红外收发对管、蜂鸣器、七段数码管和发光二极管等，分别安装至发球处和篮筐处，当发球处和篮筐处有篮球经过时红外收发对管能够对其进行感知并提供给CC2530单片机串口低电平，从而触动相关的中断程序实现计数并通过ZigBee网络将该数据发送给协调器。路由器模块作为ZigBee网络中的数据转发节点，由于ZigBee网络中所支持的节点传输距离有一定的局限性，所以当不同模块之间的距离较长时需要使用该模块达到数据转发和测试连通性的功能。协调器模块作为本系统中ZigBee网络的核心模块，能够在通电后立即创建无线网络并等待其他节点的加入，当节点全部加入后该模块可以将网络中终端模块的数据信息进行收集并加以处理。在本系统中协调器模块将终端采集到发球数和投球数的数据信息收集后上传至上位机，并在协调器模块的OLED显示屏上实现数据实时显示的功能。图2为下位机功能实现图。
ZigBee是一种短距离、低速率的无线网络通信协议，在三大无线传输技术ZigBee、蓝牙、Wi-Fi中，ZigBee以其低功耗、低成本、高可靠性、高安全性、组网能力强等特点成为物联网领域重要的应用技术。主要应用在短距离、传输速率不高且节点数量较多的感知电子设备之间，由于ZigBee技术的特点与物联网中感知层的设备特性较为贴合，目前已经在物联网产业链中的M2M（Machine to Machine）[2]行业中得到了广泛应用，如智能电网、智能楼宇、智能家居、智能交通等领域都有广泛的应用。Z-Stack协议栈是在2015年由TI（德州仪器）公司推出的一种软件架构[3]，该架构是ZigBee协议的具体表现形式，它能够以函数的形式将各个层的定义协议集合在一起，并提供相关应用层的API，开发人员在开发过程中只需要调用这些API便能够实现对ZigBee网络各个模块的开发，极大地减少了开发人员编写代码的压力，为开发ZigBee技术提供了便捷。Z-Stack协议栈采用分层架构的思想，整体由三部分构成，分别是硬件抽象层（HAL）、操作系统抽象层（OSAL）和ZigBee协议各层。但因为协议栈全部的内容是通过任务事件的方式而实现集成的，因此从整个程序运行的流程来说，硬件抽象层和操作系统抽象层是硬件相关的主要内容[4]。其中硬件抽象层提供给系统应用各种硬件模塊的驱动，操作系统抽象层则通过多任务处理机制形成了一个简单的操作平台。如图3所示，Z-Stack协议栈的工作流程大体分为四部分，即启动系统，初始化驱动，初始化OSAL以及OSAL任务轮询主循环。
2.2 红外感知计数实现
本系统的篮球计数功能采用红外线遮光的方式进行实现，采用红外对管作为测量进球数及发球数的感知设备，平时红外对管若没有障碍物经过时能够保证信号为畅通状态，其I/O会一直保持高电平的状态。而当红外对管有障碍物经过时，红外对管会出现信号阻断的情况并通过I/O口给CC2530单片机反馈低电平，单片机通过外部I/O中断程序以实现计数的功能。
该红外对管传感器分为两部分，分别为发射极和接收极。红外对管的发射极为红外线发射二极管，通过使用红外辐射率较高的材料构成PN结，当给予PN结正向电压时能够使载流子的扩散电流增加产生正向电流，从而激发波长为830～950 nm的红外光。红外对管的接收极为红外线接收管，红外线接收管一般有两种，分别为红外接收二极管和红外光敏三极管。本系统采用的是NPN型光敏电阻三极管，当红外对管的接收端接收到发射极的红外信号后（未有阻碍物情况），此时NPN型光敏电阻三极管的集极会产生微小的电流从而使其处于饱和状态，由于三极管的放大特性会使该三极管的集电极产生一个放大电流，从而使该处产生高电平的输出电压;当红外对管的接收极未接收到发射极的红外信号时（出现阻碍物情况），此时三极管处于关断的状态，集电极处的输出电压变换为低电平并触发中断。图4为红外对管电路原理图。
3 上位机的设计与实现
上位机采用C#语言进行WinForm窗体开发，实现上位机设计。其中C#是一门面向对象的编程语言，它由C和C++衍生而来，在继承了C和C++强大功能的优点的同时也去除了它们特有的复杂性，成为.NETFramework应用程序开发的首选语言。WinForm（Windows Form）即Windows窗体，是微软公司为客户端程序设计提供的一套丰富的控件，在该控件下，开发人员能够通过拖拉组件来实现客户端程序的界面设计，其具有设计简单、界面优美、维护方便等优点[5]。
本系统上位机主要实现的功能有数据交互、数据储存、服务器转发和数据展示四大功能。数据交互功能通过串口接收ZigBee无线网络中上传的数据，同时上位机能够对ZigBee网络中的数据进行初始化操作。数据存储功能即能够实现将接收到的数据以txt（文本文档）的形式存储至该PC机以留备份。服务器转发功能是上位机通过Socket长连接与服务器通信，将串口接收到的数据转发至服务器。数据展示功能是将数据展示在WinForm窗体中，同时利用Chart图表绘制实时命中率折线图。上位机程序流程如图5所示。
4 Web端的设计与实现
本系统Web服务端是基于Tomcat服务器搭建的Web应用服务器，主要采用Java语言开发，使用MVC设计模式进行设计，通过Socket技术将下位机获取的环境数据转发至服务器，并利用MySQL数据库存储系统数据。通过将MVC整体理念应用到交互式软件设计中，将该软件设计开发划分为模型板块（Model）、视图板块（View）以及控制器板块（Controller）三大部分。基于MVC设计理念进行的Web应用程序设计与程序开发可以提升Web应用程序的整体开发效率，进而降低Web应用程序的开发费用，除此之外还能够使Web应用程序具有优良的维护和拓展的能力。Tomcat[6]是一个免费开源的Web轻量级应用服务器，由于它的可扩展性和安全性，使其在各种中小型系统中被广泛应用。服务器后端采用Java语言进行设计与开发，通过MVC设计思想来搭建Web服务器的整体架构。服务器前端页面采用HTML5+CSS搭建用户界面并通过JavaScript、JSP技术进行动态网页处理。 Web端主要负责与用户交互功能的实现，在上位机通过Socket连接向Web端转发数据后，通过MySQL数据库对数据进行存储。当用户向服务器请求相关的数据信息时，Web服务器通过调用数据库中对应信息并在Web页面呈现给用户。其具体功能包含五大模块，分别为用户认证模块、用户模式选择模块、实时数据显示模块、历史数据查询模块和学生信息管理模块。用户认证模块具有用户的登录、注销、注册与删除等功能，该模块控制了登录用户的权限，提高了系统的安全性。用户模块选择模块具有选择不同功能的作用，并且作为本系统的主界面，能够实现对不同用户的分流。实时数据显示模块主要负责实时显示由无线采集控制网络采集到的数据，以方便用户实时查看。历史数据查询模块能够根据用户选择的人员或编号进行精确查询，并将查询到的数据在页面上展示出来。学生信息管理模块中管理员能够通过页面操作按钮，实现对MySQL数据库中存储的学生信息进行更改、增加和删除等操作。手机APP端通过Socket連接技术与服务器进行通信，将前端界面的信息同手机APP进行同步，实现移动手机端的操作，更方便用户查看操作。Web系统框架如图6所示。
5 系统测试
通过账号与密码验证用户身份，成功登录后，进入到智能篮球计数系统的主页面。在页面主界面，分别有训练模式，考核模式，查看历史信息、学生信息管理和退出登录。如图7所示。
通过主界面的训练模式或者考核模式按钮，分别进入到训练界面和考试界面。在此界面上可以选择开始与结束。同时考试界面还能选择考生的姓名。界面中分别描述发球数、进球数与命中率。如图8、图9所示。
通过点击查看历史信息，可以进入到历史信息栏。界面中默认显示学生成绩历史记录，还可以通过点击上方按钮查看训练历史信息。用户可通过查看或导出历史信息直观地了解学员的成绩。如图10所示。
通过主界面中的学生信息管理按钮，进入到信息管理界面。界面中显示系统录入的学生信息，可通过排序进行区别查询，点击姓名可以更改学生信息，点击增加按钮可以在系统中添加新学生的信息。用户可以根据对学生的信息统计进行更公平的打分。如图11所示。
用户还可以直接通过手机APP进行系统管理，整体功能与Web端实现的功能整体一致。如图12所示。
6 结 论
本文设计的基于Web服务器的智能篮球计数系统，经过测试能够达到预期设计目的。本系统不仅能够将得到的发球数、进球数、命中率等数据通过OLED屏幕、网页浏览器和移动设备端多维度实时展示给用户，而且系统数据能够通过导出等形式加以利用。本系统实现了ZigBee、本地局域网和Internet网络的数据互联互通，系统功能强大，并且具有安全可靠、公平公开、可随时随处查看等优点。可广泛用于训练机构、学校等场所，在智慧健身锻炼领域具有良好的发展前景。
参考文献：
[1] 章伟聪，俞新武，李忠成.基于CC2530及ZigBee协议栈设计无线网络传感器节点 [J].计算机系统应用，2011，20（7）：184-187+120.
[2] 彭晓睿.物联网中M2M技术与标准进展 [J].信息技术与标准化，2010（11）： 33-35.
[3] 高翔，邓永莉，吕愿愿，等.基于Z-Stack协议栈的ZigBee网络节能算法的研究 [J].传感技术学报，2014，27（11）：1534-1538.
[4] 张奇松，尹航.Z-Stack剖析及其在无线测温网络中的应用 [J].计算机系统应用，2009，18（2）：103-105.
[5] 赵春玲.NET平台下开发三层架构WinForm应用程序简介 [J].信息技术与信息化，2010（4）：33-35.
[6] 刘震林，喻春梅.基于MVC模式的JAVA Web开发与实践应用研究 [J].网络安全技术与应用，2021（1）：57-58.
作者简介：卢凯飞（1999—），男，汉族，河南平顶山人，本科在读，研究方向：物联网技术与应用。
关键词：ZigBee;Z-Stack;Web;实时;篮球计数;WinForm;红外对管
中图分类号：TP368.1 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2021）02-0154-05
Abstract：In view of the difficulty in calculating the hit rate in shooting training and the fairness of campus sports basketball examination，this paper proposes an intelligent basketball counting system based on ZigBee network. The system uses CC2530 hardware chip to build sensor network through ZigBee technology;the network communication uses Socket technology to connect the master computer with the server;the server is built based on MVC three-tier architecture to interact with the user through the Web page. The system realizes the function of real-time monitoring and historical data inquiry of the number of goals，serve and hit rate of the long-distance shooting. The system has the advantages of low power consumption，low cost，simple operation，strong scalability，etc.，and has certain promotion and application value.
Keywords：ZigBee;Z-Stack;Web;real-time;basketball counting;WinForm;infrared antitube
0 引 言
隨着现代化建设进程的加快，人们对于体育运动的需求也越来越多，能够强身健体的篮球运动也早已经进入千家万户。很多城市都涌现出大量的训练机构，并且大部分高校也将篮球纳入了体育考试的项目中，而在投篮训练和考试过程中计算命中率或进球数时都需要记分员人工计算，这种人工计数的方案不仅费时费力也带来了很多不确定的隐患。针对这一现状，也为了给学员或学生提供更加科学、公平、准确的训练与考试环境，迫切需要一种将数据进行存储记录和实时显示的系统，方便用户轻松便捷地查看与利用所记录的数据。
本文提出了一种基于Web服务器的智能篮球计数系统，利用ZigBee技术的低功耗、低成本、高可靠性的优点[1]实现下位机无线采集控制组网，上位机能够通过Socket连接与服务器资源相连从而实现数据中转的功能，Web端作为本系统的终端能够查看数据信息和历史相关记录。本系统具有使用方便、成本低廉、稳定性高、功能强大的特点。
1 系统整体方案设计
该系统包括三大部分，分别是无线传感控制网络（下位机）、上位机程序和Web端。
系统下位机由搭载Z-Stack协议栈的CC2530单片机构成，其中终端节点实时收集发球和进球的数据信息，并将数据通过ZigBee无线网络收集至协调器节点。协调器负责创建整个无线采集控制网络并具备终端数据收集、数据展示和数据上传功能。
上位机通过串口通信技术和Socket通信技术将系统数据从协调器转发至服务器，作为本系统中连接因特网和ZigBee无线传感控制网络的“桥梁”，能够实现完整的系统数据传输流程，同时也通过WinForm窗体提供了以文本文字、折线图像等形式的数据展示功能。
Web端主要为用户提供信息交互式服务，用户可以通过Web页面控制该系统的主体功能，其界面主要由用户认证模块、用户模式选择模块、实时数据显示模块、历史数据查询模块和学生信息管理模块五部分构成。用户认证模块具有用户的登录、注销、注册与删除等功能。用户模式选择模块具有对不同模式的选择功能。实时数据显示模块具有显示发球数、命中数和命中率的功能。历史数据查询模块具有查询用户和学生的历史数据的功能。学生信息管理模块具有对用户班级的学生信息进行增、删、改、查的功能。
系统整体以ZigBee无线网络传感技术为核心，整合了WinForm、JavaWeb和Android三大平台，通过ZigBee网络通讯、串口通信、Socket编程以及数据库存储等技术实现数据的完整传输流程，确保系统数据的有效性和实时性。其中整体无线采集控制网络采用星型拓扑结构进行组网，各个终端以单播的形式将采集到的数据发送至协调器，协调器再通过串口通信的方式将收集到的数据转发至上位机应用程序，管理员可以在该应用程序中查看数据，然后上位机将数据通过Socket通信上传至Web服务器数据库，最终用户可通过浏览器软件或手机APP等应用实时查看进球信息、历史相关数据并能够进行相关控制。系统整体设计方案如图1所示。 2 下位机的设计与实现
2.1 下位机采用的技术
系统下位机采用支持ZigBee协议的CC2530单片机作为核心，分别组成若干个数据采集终端模块、路由器模块以及协调器模块，并通过Z-Stack协议栈对ZigBee网络中各个节点进行功能控制。其中数据采集终端模块搭载红外收发对管、蜂鸣器、七段数码管和发光二极管等，分别安装至发球处和篮筐处，当发球处和篮筐处有篮球经过时红外收发对管能够对其进行感知并提供给CC2530单片机串口低电平，从而触动相关的中断程序实现计数并通过ZigBee网络将该数据发送给协调器。路由器模块作为ZigBee网络中的数据转发节点，由于ZigBee网络中所支持的节点传输距离有一定的局限性，所以当不同模块之间的距离较长时需要使用该模块达到数据转发和测试连通性的功能。协调器模块作为本系统中ZigBee网络的核心模块，能够在通电后立即创建无线网络并等待其他节点的加入，当节点全部加入后该模块可以将网络中终端模块的数据信息进行收集并加以处理。在本系统中协调器模块将终端采集到发球数和投球数的数据信息收集后上传至上位机，并在协调器模块的OLED显示屏上实现数据实时显示的功能。图2为下位机功能实现图。
ZigBee是一种短距离、低速率的无线网络通信协议，在三大无线传输技术ZigBee、蓝牙、Wi-Fi中，ZigBee以其低功耗、低成本、高可靠性、高安全性、组网能力强等特点成为物联网领域重要的应用技术。主要应用在短距离、传输速率不高且节点数量较多的感知电子设备之间，由于ZigBee技术的特点与物联网中感知层的设备特性较为贴合，目前已经在物联网产业链中的M2M（Machine to Machine）[2]行业中得到了广泛应用，如智能电网、智能楼宇、智能家居、智能交通等领域都有广泛的应用。Z-Stack协议栈是在2015年由TI（德州仪器）公司推出的一种软件架构[3]，该架构是ZigBee协议的具体表现形式，它能够以函数的形式将各个层的定义协议集合在一起，并提供相关应用层的API，开发人员在开发过程中只需要调用这些API便能够实现对ZigBee网络各个模块的开发，极大地减少了开发人员编写代码的压力，为开发ZigBee技术提供了便捷。Z-Stack协议栈采用分层架构的思想，整体由三部分构成，分别是硬件抽象层（HAL）、操作系统抽象层（OSAL）和ZigBee协议各层。但因为协议栈全部的内容是通过任务事件的方式而实现集成的，因此从整个程序运行的流程来说，硬件抽象层和操作系统抽象层是硬件相关的主要内容[4]。其中硬件抽象层提供给系统应用各种硬件模塊的驱动，操作系统抽象层则通过多任务处理机制形成了一个简单的操作平台。如图3所示，Z-Stack协议栈的工作流程大体分为四部分，即启动系统，初始化驱动，初始化OSAL以及OSAL任务轮询主循环。
2.2 红外感知计数实现
本系统的篮球计数功能采用红外线遮光的方式进行实现，采用红外对管作为测量进球数及发球数的感知设备，平时红外对管若没有障碍物经过时能够保证信号为畅通状态，其I/O会一直保持高电平的状态。而当红外对管有障碍物经过时，红外对管会出现信号阻断的情况并通过I/O口给CC2530单片机反馈低电平，单片机通过外部I/O中断程序以实现计数的功能。
该红外对管传感器分为两部分，分别为发射极和接收极。红外对管的发射极为红外线发射二极管，通过使用红外辐射率较高的材料构成PN结，当给予PN结正向电压时能够使载流子的扩散电流增加产生正向电流，从而激发波长为830～950 nm的红外光。红外对管的接收极为红外线接收管，红外线接收管一般有两种，分别为红外接收二极管和红外光敏三极管。本系统采用的是NPN型光敏电阻三极管，当红外对管的接收端接收到发射极的红外信号后（未有阻碍物情况），此时NPN型光敏电阻三极管的集极会产生微小的电流从而使其处于饱和状态，由于三极管的放大特性会使该三极管的集电极产生一个放大电流，从而使该处产生高电平的输出电压;当红外对管的接收极未接收到发射极的红外信号时（出现阻碍物情况），此时三极管处于关断的状态，集电极处的输出电压变换为低电平并触发中断。图4为红外对管电路原理图。
3 上位机的设计与实现
上位机采用C#语言进行WinForm窗体开发，实现上位机设计。其中C#是一门面向对象的编程语言，它由C和C++衍生而来，在继承了C和C++强大功能的优点的同时也去除了它们特有的复杂性，成为.NETFramework应用程序开发的首选语言。WinForm（Windows Form）即Windows窗体，是微软公司为客户端程序设计提供的一套丰富的控件，在该控件下，开发人员能够通过拖拉组件来实现客户端程序的界面设计，其具有设计简单、界面优美、维护方便等优点[5]。
本系统上位机主要实现的功能有数据交互、数据储存、服务器转发和数据展示四大功能。数据交互功能通过串口接收ZigBee无线网络中上传的数据，同时上位机能够对ZigBee网络中的数据进行初始化操作。数据存储功能即能够实现将接收到的数据以txt（文本文档）的形式存储至该PC机以留备份。服务器转发功能是上位机通过Socket长连接与服务器通信，将串口接收到的数据转发至服务器。数据展示功能是将数据展示在WinForm窗体中，同时利用Chart图表绘制实时命中率折线图。上位机程序流程如图5所示。
4 Web端的设计与实现
本系统Web服务端是基于Tomcat服务器搭建的Web应用服务器，主要采用Java语言开发，使用MVC设计模式进行设计，通过Socket技术将下位机获取的环境数据转发至服务器，并利用MySQL数据库存储系统数据。通过将MVC整体理念应用到交互式软件设计中，将该软件设计开发划分为模型板块（Model）、视图板块（View）以及控制器板块（Controller）三大部分。基于MVC设计理念进行的Web应用程序设计与程序开发可以提升Web应用程序的整体开发效率，进而降低Web应用程序的开发费用，除此之外还能够使Web应用程序具有优良的维护和拓展的能力。Tomcat[6]是一个免费开源的Web轻量级应用服务器，由于它的可扩展性和安全性，使其在各种中小型系统中被广泛应用。服务器后端采用Java语言进行设计与开发，通过MVC设计思想来搭建Web服务器的整体架构。服务器前端页面采用HTML5+CSS搭建用户界面并通过JavaScript、JSP技术进行动态网页处理。 Web端主要负责与用户交互功能的实现，在上位机通过Socket连接向Web端转发数据后，通过MySQL数据库对数据进行存储。当用户向服务器请求相关的数据信息时，Web服务器通过调用数据库中对应信息并在Web页面呈现给用户。其具体功能包含五大模块，分别为用户认证模块、用户模式选择模块、实时数据显示模块、历史数据查询模块和学生信息管理模块。用户认证模块具有用户的登录、注销、注册与删除等功能，该模块控制了登录用户的权限，提高了系统的安全性。用户模块选择模块具有选择不同功能的作用，并且作为本系统的主界面，能够实现对不同用户的分流。实时数据显示模块主要负责实时显示由无线采集控制网络采集到的数据，以方便用户实时查看。历史数据查询模块能够根据用户选择的人员或编号进行精确查询，并将查询到的数据在页面上展示出来。学生信息管理模块中管理员能够通过页面操作按钮，实现对MySQL数据库中存储的学生信息进行更改、增加和删除等操作。手机APP端通过Socket連接技术与服务器进行通信，将前端界面的信息同手机APP进行同步，实现移动手机端的操作，更方便用户查看操作。Web系统框架如图6所示。
5 系统测试
通过账号与密码验证用户身份，成功登录后，进入到智能篮球计数系统的主页面。在页面主界面，分别有训练模式，考核模式，查看历史信息、学生信息管理和退出登录。如图7所示。
通过主界面的训练模式或者考核模式按钮，分别进入到训练界面和考试界面。在此界面上可以选择开始与结束。同时考试界面还能选择考生的姓名。界面中分别描述发球数、进球数与命中率。如图8、图9所示。
通过点击查看历史信息，可以进入到历史信息栏。界面中默认显示学生成绩历史记录，还可以通过点击上方按钮查看训练历史信息。用户可通过查看或导出历史信息直观地了解学员的成绩。如图10所示。
通过主界面中的学生信息管理按钮，进入到信息管理界面。界面中显示系统录入的学生信息，可通过排序进行区别查询，点击姓名可以更改学生信息，点击增加按钮可以在系统中添加新学生的信息。用户可以根据对学生的信息统计进行更公平的打分。如图11所示。
用户还可以直接通过手机APP进行系统管理，整体功能与Web端实现的功能整体一致。如图12所示。
6 结 论
本文设计的基于Web服务器的智能篮球计数系统，经过测试能够达到预期设计目的。本系统不仅能够将得到的发球数、进球数、命中率等数据通过OLED屏幕、网页浏览器和移动设备端多维度实时展示给用户，而且系统数据能够通过导出等形式加以利用。本系统实现了ZigBee、本地局域网和Internet网络的数据互联互通，系统功能强大，并且具有安全可靠、公平公开、可随时随处查看等优点。可广泛用于训练机构、学校等场所，在智慧健身锻炼领域具有良好的发展前景。
参考文献：
[1] 章伟聪，俞新武，李忠成.基于CC2530及ZigBee协议栈设计无线网络传感器节点 [J].计算机系统应用，2011，20（7）：184-187+120.
[2] 彭晓睿.物联网中M2M技术与标准进展 [J].信息技术与标准化，2010（11）： 33-35.
[3] 高翔，邓永莉，吕愿愿，等.基于Z-Stack协议栈的ZigBee网络节能算法的研究 [J].传感技术学报，2014，27（11）：1534-1538.
[4] 张奇松，尹航.Z-Stack剖析及其在无线测温网络中的应用 [J].计算机系统应用，2009，18（2）：103-105.
[5] 赵春玲.NET平台下开发三层架构WinForm应用程序简介 [J].信息技术与信息化，2010（4）：33-35.
[6] 刘震林，喻春梅.基于MVC模式的JAVA Web开发与实践应用研究 [J].网络安全技术与应用，2021（1）：57-58.
作者简介：卢凯飞（1999—），男，汉族，河南平顶山人，本科在读，研究方向：物联网技术与应用。