一種基于健身采集器的云分析智能健身系統(tǒng)及實現(xiàn)方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明屬于大數(shù)據(jù)的智能健身領域，具體涉及一種基于健身采集器的云分析智能 健身系統(tǒng)及實現(xiàn)方法。
【背景技術】
[0002] 隨著人們生活水平的不斷提高，越來越多的人重視自身的身體健康狀況，從而選 擇在健身房通過多種專業(yè)健身器材鍛煉來提高自己的身體素質。但是，目前健身房中大部 分專業(yè)健身器材不具備對用戶健身數(shù)據(jù)及運動生理實時采集功能，即使健身器材（如跑步 機）具有健身數(shù)據(jù)及運動生理采集功能，也只是對用戶該器材上采集到的健身數(shù)據(jù)進行簡 單統(tǒng)計，缺少對用戶在多種健身器材上的整體健身運動進行智能化、專業(yè)化分析，實現(xiàn)對用 戶健身效果科學有效的評估，并針對用戶健身效果制定科學、系統(tǒng)、專業(yè)的健身計劃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明技術問題：針對健身運動智能化的發(fā)展趨勢，運用云計算和物聯(lián)網(wǎng)技術克 服現(xiàn)有用戶健身數(shù)據(jù)互動性差、健身數(shù)據(jù)采集不完整、健身計劃科學性差等缺點，提出一種 基于健身采集器的云分析智能健身系統(tǒng)及實現(xiàn)方法，具有用戶體驗性好、通用性強、智能化 尚、專業(yè)性強的優(yōu)點。
[0004] 本發(fā)明技術解決方案：一種基于健身采集器的云分析智能健身系統(tǒng)及實現(xiàn)方法， 包括健身器材終端服務模塊、云端健身服務模塊和移動終端健身交互模塊。健身器材終端 服務模塊包含健身數(shù)據(jù)采集器、用戶信息刷顯采集器和健身房數(shù)據(jù)交互中繼器DTU，分別負 責健身運動數(shù)據(jù)（如健身器材運動重量、位移、運動次數(shù)等）采集、健身用戶信息（如用戶 個人信息、運動生理信息等）顯示采集及顯示云端服務模塊推送的健身計劃、及基于中繼 器DTU(如GPRS或Wi-Fi)健身數(shù)據(jù)上傳云端功能；云端健身服務模塊包含健身數(shù)據(jù)采集及 用戶信息刷顯采集模塊登記、健身器材登記、健身器材與健身數(shù)據(jù)采集及用戶信息刷顯采 集模塊綁定、基于運動專家分析模型的用戶健身信息云端數(shù)據(jù)分析、基于用戶運動生理信 息的健身計劃智能制定等功能；移動終端健身交互模塊（如智能手機、智能可穿戴設備等） 包含用戶健身數(shù)據(jù)統(tǒng)計顯示、云端用戶健身計劃遠程接受、用戶健身計劃及時提醒、用戶健 身動作指導等功能。該方案的實現(xiàn)步驟：首先，健身房管理人員完成健身器材、健身數(shù)據(jù)采 集器、用戶信息刷顯采集器、中繼器DTU的登記，即健身房管理員對該健身房所屬上述健身 設備在云端健身服務模塊完成注冊備案；其次，在不改變健身器材原有結構設計的基礎之 上，完成健身器材與健身數(shù)據(jù)采集器、用戶信息刷顯采集器的集成，借助DTU在云端實現(xiàn)三 者的映射綁定；再次，用戶使用移動終端健身交互模塊完成用戶基礎生理信息的錄入后，將 該數(shù)據(jù)推送到云端健身服務模塊，由云端健身服務模塊基于上傳數(shù)據(jù)實現(xiàn)基于用戶生理信 息的健身計劃的制定；最后，用戶依據(jù)移動終端健身交互模塊接受到云端制定的健身計劃， 在健身器材上刷顯采集器完成刷卡后，用戶信息和每次健身數(shù)據(jù)（運動信息和生理信息） 通過中繼器上傳到云端健身服務模塊，由云端的健身服務模塊完成用戶信息與健身數(shù)據(jù)的 綁定存儲；云端健身服務模塊基于采集的健身數(shù)據(jù)運用運動專家分析模型對用戶健身信息 進行數(shù)據(jù)分析評估，并將健身效果數(shù)據(jù)及評估結果（健身計劃合理性）及時反饋給移動健 身交互模塊。
[0005] 簡要介紹本發(fā)明的基本思想，本發(fā)明吸取了已有解決方案的優(yōu)點，具體來說，本發(fā) 明技術方案包括下列幾個方面：
[0006] 方面一：鑒于健身器材的智能化需求，需在保持健身器材本身結構不變的條件下， 為健身器材配備便捷、通用的健身器材終端服務模塊，同時為了健身數(shù)據(jù)采集器、用戶信息 刷顯采集器與健身器材集成為一體，需通過云端健身服務模塊完成健身器材、健身數(shù)據(jù)采 集器、用戶信息刷顯采集器、中繼器DTU登記后，實現(xiàn)健身器材與健身數(shù)據(jù)采集器、用戶信 息刷顯采集器的映射綁定，從而使健身器材具備真正的用戶健身數(shù)據(jù)采集、云端交互功能， 為用戶健身運動的專業(yè)化、系統(tǒng)化分析及用戶健身計劃科學化制定奠定了基礎數(shù)據(jù)采集基 礎。
[0007] 方面二：考慮到用戶對自身健康狀態(tài)所適合健身計劃的不確定性，需借助移動終 端健身交互模塊在完成用戶基礎生理信息、健身目標、訓練周期等信息錄入后，由云端健身 服務模塊分析用戶的錄入數(shù)據(jù)來制定符合該用戶健身計劃，返回給移動終端健身交互模 塊，保證用戶能及時、科學、有效按照制定的健身計劃開展健身活動。
[0008] 方面三：利用移動終端健身交互模塊已制定的健身計劃，用戶在健身器材上的 刷顯采集器完成刷卡后，健身數(shù)據(jù)采集器和用戶信息刷顯采集器通過無線通信技術（如 Wi-Fi、ZigBee、Bluet〇〇th4. 0等），將用戶信息和每次用戶健身數(shù)據(jù)（運動信息和生理信 息）傳遞給中繼器，中繼器將接受到數(shù)據(jù)上傳到云端健身服務模塊，由云端的健身服務模 塊完成用戶信息與健身數(shù)據(jù)的綁定存儲，為基于健身數(shù)據(jù)的運動專家分析模型進行科學健 身效果分析評估提供了基礎數(shù)據(jù)，同時云端健身服務模塊將依據(jù)采集到健身數(shù)據(jù)分析為用 戶評判及修訂已制定的健身計劃，為用戶更科學、系統(tǒng)、專業(yè)的健身提供服務保障。
[0009] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有以下顯著優(yōu)點：
[0010] 用戶體驗性好、通用性強、智能化高、專業(yè)性強的優(yōu)點。對健身房管理用戶來說， 由于本發(fā)明采用了便攜式即插即用的健身數(shù)據(jù)采集器和用戶信息采集器及快速部署中繼 器DTU的實施模式，具有極好的用戶可操作性，可適用于通用的健身器材；對于健身用戶來 說，采用基于云端的運動專家分析模型，用戶的健身效果和健身計劃具有極科學、系統(tǒng)、專 業(yè)的評判。因此，用戶體驗性好、通用性強、智能化高、專業(yè)性強。
【附圖說明】
[0011] 圖1基于健身采集器的云分析智能健身系統(tǒng)架構模型；
[0012] 圖2健身器材與健身數(shù)據(jù)采集器及用戶信息刷顯采集器映射綁定流程圖；
[0013] 圖3基于移動終端交互模塊錄入數(shù)據(jù)的云端健身計劃定制的流程圖；
[0014] 圖4基于無線通信技術的用戶信息刷顯采集器工作流程圖；
[0015] 圖5基于無線通信技術的健身數(shù)據(jù)采集器工作流程圖；
[0016] 圖6基于采集數(shù)據(jù)云端運動專家分析的用戶效果評估及健身計劃調(diào)整的流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 為使本發(fā)明的目的、優(yōu)點以及技術方案更加清楚明白，通過以下具體實施，并結合 附圖1，對本發(fā)明進一步詳細說明。
[0018] 對于圖1從整體上描述了該方案的總體實施框架，概括來說，一是在健身房管理 員完成健身器材、健身數(shù)據(jù)采集器、用戶信息刷顯采集器、中繼器的登記工作后，建立健身 器材與健身數(shù)據(jù)采集器及用戶信息刷顯采集器映射綁定關系，為用戶實時準備的采集用戶 在健身器材上的健身數(shù)據(jù)奠定了基礎；二是健身用戶通過移動終端健身交互模塊，錄入用 戶的基本生理數(shù)據(jù)（身高、體重、血壓、病史等）、訓練周期、健身目標等，移動終端健身交 互模塊將錄入數(shù)據(jù)發(fā)送到云端健身服務模塊，通過云端運動專家分析模型對接受到數(shù)據(jù)分 析，從而制定用戶初始的健身計劃，保障用戶初始健身計劃的科學性；三是用戶信息刷顯采 集器工作流程，即健身用戶的健身卡在用戶信息刷顯采集器上完成刷卡，將采集用戶信息 通過無線通信技術（如Bluet〇〇th4. 0)按照規(guī)定的協(xié)議格式[器件類型：器件序列號：數(shù)據(jù) 內(nèi)容]發(fā)送至中繼器，由中繼器將接收到數(shù)據(jù)發(fā)送至云端健身服務模塊臨時存儲，等待與 用戶健身數(shù)據(jù)的綁定存儲，并將查詢現(xiàn)存用戶健身計劃和健身進度，將當前尚未完成的健 身任務推送到用戶信息刷顯采集器后，實時展現(xiàn)給健身用戶；四是健身數(shù)據(jù)采集器工作流 程，即健身采集器采集到用戶的健身數(shù)據(jù)（如健身器材運動重量、運動位移）通過無線通信 技術按照規(guī)定的協(xié)議格式[器件類型：器件序列號：數(shù)據(jù)內(nèi)容]發(fā)送至中繼器，由中繼器將 接受到數(shù)據(jù)發(fā)送云端健身服務模塊存儲，由云端健身服務模塊依據(jù)之前健身器材、用戶健 身數(shù)據(jù)采集器、用戶信息刷顯采集器的綁定關系，匯總存儲該健身用戶的健身信息（如健 身用戶信息、健身器材標識、運動重量、運動位移），為后續(xù)的云端運動專家分析模型提供基 礎分析數(shù)據(jù)；五是基于采集數(shù)據(jù)云端運動專家分析的用戶效果評估及健身計劃調(diào)整，即云 端健身服務模塊通過運動專家分析模型對匯總的健身信息進行分析處理，計算該次健身效 果（如消耗的卡路里），判定該初始健身計劃的合理性，將健身效果數(shù)據(jù)及修訂健身計劃和 健身進度推送給移動終端健身交互模塊，由移動健身交互模塊對健身進度、健身效果給出 提醒。主要包括下面五部分的內(nèi)容。
[0019] 一、健身器材與健身數(shù)據(jù)采集器及用戶信息刷顯采集器的映射綁定實現(xiàn)方法
[0020] 健身器材要真正具備的用戶健身數(shù)據(jù)采集、云端交互功能，為用戶健身運動提供 專業(yè)化、系統(tǒng)化分析及用戶健身計劃科學化制定的用戶健身數(shù)據(jù)采集，需完成健身器材與 健身數(shù)據(jù)采集器及用戶信息刷顯采集器的映射綁定，下面結合附圖2具體描述其執(zhí)行過 程。該過程實施的前提條件是健身器材、健身數(shù)據(jù)采集器、用戶信息刷顯采集器、中繼器DTU 已在云端健身服務模塊登記（即將每個器件上包含被加密的器件類型和器件序列號的二 維碼信息登記到云端健身服務模塊，其中器件類型：Oc(健身數(shù)據(jù)采集器），Od(用戶信息刷 顯采集器），Oe(中繼器），Of(健身器材）；器件序列號：每個器件被賦予一個固定的、唯一 的48位序列號），同時健身數(shù)據(jù)采集器及用戶信息刷顯采集器與健身器材已完成集成，健 身中繼器DTU已在健身房部署完畢。
[0021] (1)健身房管理員通過移動終端健身交互模塊（即安裝有特定APP的移動終端）， 登錄進入健身房器材初始化功能界面，云端健身服務模塊將該健身房已登記的健身器材、 健身數(shù)據(jù)采集器、用戶信息刷顯采集器信息發(fā)送到移動終端健身交互模塊后，提示操作人 員進行初始工作；
[0022] (2)健身房管理員通過移動終端健身交互模塊掃描健身器材上加密二維碼，移動 交互模塊解密獲得健身器材的類型和序列號，比較該健身器材類型是否存在獲得序列號， 若存在，則說明該健身器材已在健身房登記，提示管理員，進行添加健身數(shù)據(jù)采集器操作； 若該不存在，則說明該健身器材不在該