一种基于物联网技术的体育健身管理系统及实现方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于物联网技术的体育健身管理系统及实现方法，该系统硬件设备包括服务器，客户端设备，如PC机或平板电脑，网络交换机，数据采集控制器，数据传感器群组成的前端设备和人员身份卡。客户端设备和数据采集控制器通过网络与服务器连接，数据采集控制器固定安装在运动器械上或运动场馆内。本发明系统解决了传统健身领域中健身人员没有连贯性的数据记录，缺乏历史数据分析和比对；由于是单体运动，因此造成过程缺乏趣味性、枯燥乏味；健身教练或健身人员，由于缺乏相关的数据记录，无法对锻炼前后的情况进行对比，无法做到因材施教；系统还包含场内的信息发布屏，及时发布最新的运动信息。另外，本发明系统还能通过及时的数据采集对于健身者运动中出现的身体异常作出快速的判断，避免运动造成的人身伤害。
【专利说明】—种基于物联网技术的体育健身管理系统及实现方法
【技术领域】
[0001]本发明属于健身系统领域，具体涉及一种基于物联网技术的体育健身管理系统及实现方法。
【背景技术】
[0002]近年来，全球健身行业以年产值超过300亿美元成为全球经济发展最快的产业之一，被人们称为朝阳产业。随着我国经济的发展，自上世纪90年代末以来，我国体育健身产业蓬勃发展，健身俱乐部的数量以几何式增长。“珍爱生命，关爱健康”，忙忙碌碌的现代人纷纷涌入健身俱乐部，开始健美健身运动，我国城市居民用于个人健身的消费每年以30%的速度递增，明显高于全球20%的平均速度。
[0003]但在在全民健身领域中，运动个体普遍存在运动的自发性、盲目性、数据采集缺乏、教练指导被动、趣味性不强等现象。在个别器械:如跑步机，也只记录了运动者的跑步里程、速度、消耗的卡路里等参数，并无法提供其他数据和连贯性的个体记录。由于没有其他相关的众多数据存储、统计、分析、远程比对的支持，使器械运动变得十分枯燥；从而使参加此项运动的人员兴致不高、动力不足；同时，在健身俱乐部的教练管理和商务方面也不能根据健身人员的具体情况做到因材施教、量体裁衣，难以做到科学有效的教学管理和商业推广。
【发明内容】
[0004]为了解决传统健身领域中，健身人员无法连贯性记录、存贮健身数据和了解历史数据，不能根据健身人员的具体情况做到因材施教，运动过程枯燥乏味等问题，本发明设计了一种基于物联网技术的体育健身管理系统及实现方法。
[0005]本发明解决上述问题的技术方案为:一种基于物联网技术的体育健身管理系统，硬件设备包括系统应用服务器，客户端设备，网络交换机，数据采集控制器，客户端设备和数据采集器通过网络交换机连接，并通过网络连接系统应用服务器，数据采集控制器固定安装在运动器械上或运动场馆内。其优点是:对现有运动器械和运动场馆加装数据采集控制器，健身人员可随时通过数据采集控制器对运动情况和数据进行记录，并将运动数据通过网络交换机上传至系统应用服务器，做到数据动态采集、统计和分析，还可通过服务器查询历史数据，并通过健身管理软件为健身人员提供更系统的健身计划。健身人员、教练员和管理员等有分权限的使用后台管理系统，另外，系统可以实时提供来自运动器械的数据，并将这些数据通过大屏幕展示出来，可形成网络竞争机制，健身人员也可通过网络建立用户组进行竞争比赛，不仅可在同一健身房内进行比赛，还可以通过互联网在具有相同设备结构的不同健身房之间进行比赛，健身人员能随时了解自身在不同区域、年龄段、时间段、赛事下的排行，从而激发自身的潜能，达到健身壮体的目的。系统的软件是由服务器端的数据库软件和应用服务软件，中间件，客户端软件等组成，服务器安装SQL SERVER 2005数据库系统及数据传输管理系统(IOCP)提供了更安全可靠的存储功能，并具有分析、报表、集成和通知及同步实现数据报表的统计功能。客户端设备为PC机或平板电脑，健身人员也可以通过网站、手机端查看自己的历史运动指标、数据分析、排行等数据。服务器包括主服务器和备份服务器，任意一台服务器出现故障，系统都可以切换到另一台服务器上。
[0006]所述的基于物联网技术的体育健身管理系统，数据采集控制器连接有传感器群和人员身份识别系统。其优点是:通过数据采集控制器控制传感器群工作，并记录健身数据。身份识别系统识别不同个体标签，数据采集控制器根据不同个体从服务器中提取相关资料，健身人员可随时了解自己的运动情况。
[0007]所述的基于物联网技术的体育健身管理系统，数据采集控制器主要包括MCU多点控制单元模块，存储器，电池和无线数据传输模块。其优点是:MCU多点控制单元模块可转发查询命令与控制命令，并通过存储器和数据传输模块存储和传输相关数据。
[0008]所述的基于物联网技术的体育健身管理系统，传感器模块包括但不限于视频传感器，红外线传感器，光电传感器，位移传感器，压力传感器、体温传感器和脉搏传感器。其优点是:根据不同的健身器材安装不同的传感器，如健身器械上安装光电传感器，游泳馆里安装计数采集器等。
[0009]所述的基于物联网技术的体育健身管理系统，身份识别模块为RFID射频识别系统、条码识别系统或IC识别系统。其优点是:对不同健身人员个体的身份识别，使用RFID射频识别技术，通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。IC卡是由读、写设备的接触头与卡片上的集成电路的接触点相接触进行信息读、写的，读写器没有任何移动部件，简单可靠，具有抗干扰能力强、防磁和防静电.、安全性好等特点。根据健身房自身情况可选择不同的身份识别系统。
[0010]所述的基于物联网技术的体育健身管理系统，系统连接有实时获取和展示数据数据显示屏。其优点是:健身人员通过显示屏更直观了解健身人员运动信息，以及历史运动数据，并且可以通过显示屏查看自己的当前总跑步距离、速度、运动时间、热量消耗等指标。
[0011]所述的基于物联网技术的体育健身管理系统，数据采集控制器与传感器群之间采用无线网络传输数据。其优点是:采用无线网络传输数据，原有运动器械布局不会发生改变，可适合不同健身房，方便设备安装。
[0012]所述的基于物联网技术的体育健身管理系统，运动器械及运动场馆的数据控制器之间采用无线局域网进行数据传输。其优点是:采用无线局域网，可以减少场馆的布线改造，便于人员数据和器械数据的采集。
[0013]本发明还包括一种基于物联网技术的体育健身管理实现方法，包括:
[0014]将健身人员基本信息资料及运动信息输入管理系统，通过客户端设备传至服务器数据库；
[0015]关联健身人员信息资料与身份标签；
[0016]身份识别系统的读卡器对标签进行识别；
[0017]控制器模块控制传感器监控健身人员的运动过程，同时可以提取服务器中的客户历史资料；
[0018]健身完毕后，数据采集控制器将本次健身数据上传并保存至服务器数据库。
[0019]综上所述，本发明将无线技术、网络管理、RFID射频技术、传感器技术等引入自由无序的健身领域。从而达到体育健身的趣味性、科学性；把无序的个人运动变成跨时空、有序、可操作的、赛事型的全民健身运动。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1为本发明一种基于物联网技术的体育健身管理系统结构示意图；
[0021]图2为本发明数据采集控制器结构示意图。
[0022]图3为本发明一种基于物联网技术的体育健身管理方法流程示意图
【具体实施方式】
[0023]下面结合附图对本发明的结构进行详细解释说明，如图1是本发明一种基于物联网技术的体育健身管理系统结构示意图，包括系统应用服务器、客户端设备、网络交换机、数据采集控制器、客户端设备和数据采集器通过网络交换机连接，并通过网络连接系统应用服务器，数据采集控制器固定安装在运动器械上或运动场馆内。
[0024]数据采集控制器连接有传感器群和人员身份识别系统。数据采集控制器主要包括MCU多点控制单元模块、存储器、电池和无线数据传输模块。
[0025]传感器群包括但不限于视频传感器，红外线传感器，光电传感器、位移传感器、压力传感器、体温传感器和脉搏传感器。身份识别系统包括RFID射频识别系统、条码识别系统或IC识别系统。
[0026]系统连接有实时获取和展示数据数据显示屏。数据采集控制器与传感器群之间采用无线网络传输数据。运动器械及运动场馆的数据控制器之间采用无线局域网进行数据传输。
[0027]—种基于物联网技术的体育健身管理方法，包括:将健身人员信息资料登记到管理客户端PC并传至服务器数据库；关联健身人员信息资料与身份标签；身份识别系统的读卡器对标签进行识别；传感器群设备可以监控健身人员的运动过程；健身完毕后，器械数据采集控制器模块将本次健身数据经数据传输模块通过网络存至服务器数据库。
[0028]本发明实施例1使用流程如下:身份识别模块采用IC识别系统，首先健身人员信息资料登记到系统管理软件中，并与IC卡关联，健身人员携带关联后的标签在跑步机上进行健身时，IC卡读写器对标签进行识别，器械数据采集器对健身人员跑步速度、距离、坡度、消耗的卡路里和心跳等数据进行监控，并将数据经无线数据传输模块通过网络交换机上传至服务器。同时提取服务器中健身人员的历史数据及健身方案，健身人员可通过显示屏查看、查询，还可通过健身管理软件为健身人员提供更系统的健身计划。并能通过网络了解自身在不同区域、年龄段、时间段、赛事下的排行；从而激发自身的潜能，达到健身状体的目的。健身完毕后，数据采集控制器将本次运动数据通过网络上传至服务器。
[0029]本发明实施例2使用流程如下:身份识别模块采用RFID射频识别系统，首先健身人员信息资料登记到系统管理软件中，并与RFID标签关联，健身人员携带关联后的标签在游泳馆进行健身时，馆内RFID读写器对身份标签进行识别，游泳人员每次到达泳池边时，被池边的RFID识读器识读到身份卡信息，并将此信息传至服务器，服务器可以根据相关信息换算出游泳速度、距离等数据，可以对人员进行游泳过程监控。同时提取服务器中健身人员的历史数据及健身方案，健身人员可通过场馆内的显示屏查看、查询，还可通过健身管理软件为健身人员提供更系统的健身计划。并能通过网络了解自身在不同区域、年龄段、时间段、赛事下的排行，健身完毕后，数据采集控制器将本次运动数据通过网络上传至服务器。
[0030]上述技术方案仅体现了本发明技术方案的优选技术方案，本【技术领域】的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本发明的原理，属于本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种基于物联网技术的体育健身管理系统，硬件设备包括系统应用服务器，客户端设备，网络交换机，数据采集控制器，其特征在于，客户端设备和数据采集器通过网络交换机连接，并通过网络连接系统应用服务器，数据采集控制器固定安装在运动器械上或运动场馆内。
2.根据权利要求1所述的新发明系统，其特征在于，所述数据采集控制器是由传感器群和人员身份识别系统组成。
3.根据权利要求1所述的新发明系统，其特征在于，数据采集控制器主要包括MCU多点控制单元模块，存储器，电池和无线数据传输模块。
4.根据权利要求1所述的新发明系统，其特征在于，所述系统连接有实时获取和展示数据数据显示屏。
5.根据权利要求2所述的新发明系统，其特征在于，数据采集控制器与传感器群之间采用无线网络传输数据。
6.根据权利要求2所述的新发明系统，其特征在于，传感器群包括但不限于视频传感器，红外线传感器，光电传感器、位移传感器、压力传感器、体温传感器和脉搏传感器。
7.根据权利要求2所述的新发明系统，其特征在于，身份识别系统包括RFID射频识别系统、条码识别系统或IC识别系统，以及未来出现的最新的身份识别技术。
8.根据权利要求2所述的新发明系统，其特征在于，运动器械及运动场馆的数据控制器之间采用无线局域网进行数据传输。
9.种基于物联网技术的体育健身管理系统实现方法，其特征在于， (1)健身人员基本信息资料是通过客户端PC传至服务器数据库； (2)健身人员信息资料与身份标识关联； (3)身份识别系统的识读器对身分标识进行识别； (4)数据采集控制器收集传感器群的信息，监控健身人员的运动过程，同时提取服务器中的健身人员的其他相关资料； (5)健身完毕后，数据采集控制器将本次健身数据上传并保存至服务器数据库。
【文档编号】A63B71/00GK103699948SQ201210366759
【公开日】2014年4月2日 申请日期:2012年9月28日 优先权日:2012年9月28日
【发明者】郝晓谷 申请人:北京清大天眼视控科技有限公司, 郝晓谷