一种基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统及方法与流程

本发明涉及数据处理技术领域，具体是指一种基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统及方法。

背景技术：

间歇训练法是指对动作结构和负荷强度、间歇时间提出严格的要求，以使机体处于不完全恢复状态下，反复进行练习的训练方法。该训练法优点在于练习期间及中间间歇期间均能使心率持在最佳范围之内，改善心泵功能。间歇性训练，两次练习之间有一个严格控制休息时间的间歇阶段，并且这个间歇阶段的长短是通过测量运动员的心率来控制的。关键一点是，运动员要在尚未完全恢复体力时便开始下一组练习。

在实际应用中，教练往往需要一对一地对训练者进行指导和监督，而无法实现同时对多个训练者进行指导，同时训练者的各项指标教练无法快速获得，给间歇性训练带来了很多不便，降低了训练效率。

技术实现要素：

本发明提供了一种基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统及方法，其目的在于克服现有技术中的缺陷，教练可以由控制终端同时指导多个训练者的训练，并且可以实时获取训练者的检测指标，方便教练参考和安排训练项目。

为了实现上述目的，本发明具有如下构成：

该基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统，包括云端服务器、智能音箱、穿戴式设备和控制终端；

其中，所述穿戴式设备采集训练者的心率数据和体表体温，且所述穿戴式设备与所述智能音箱进行通信；所述云端服务器、智能音箱、穿戴式设备和控制终端用于执行如下步骤：

所述智能音箱检测到有穿戴式设备进入到预设范围之内，则向穿戴式设备发送连接请求；

所述智能音箱接收到所述穿戴式设备的连接确认后，与所述穿戴式设备建立连接，并将所述穿戴式设备的id、该智能音箱的id和该智能音箱的位置数据发送至云端服务器；

所述云端服务器根据所述穿戴式设备的id查找对应的训练者id，并根据训练者id查找对应的教练id，将训练开始通知和智能音箱的id发送至教练id对应的控制终端；

所述控制终端接收到训练开始通知后，向所述云端服务器发送控制请求，所述控制请求包括控制终端的id和控制终端的身份验证密钥；

所述云端服务器验证控制终端的身份验证密钥，如果验证成功，则所述云端服务器将所述控制请求转发给对应的智能音箱，所述智能音箱建立与所述控制终端的连接，并与所述控制终端约定通信密钥；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练开始指令时，语音播报训练开始通知，并生成一个随机密钥后将随机密钥发送给所述控制终端；

所述智能音箱每隔预设间隔时间从所述穿戴式设备获取训练者的心率数据和体表体温，并生成一个随机密钥，将生成的随机密钥加入心率数据和体表体温，作为待发送数据，其中，生成的随机密钥为下一次发送数据时加密采用的随机密钥；

所述智能音箱采用前一次发送给所述控制终端的随机密钥对当前的待发送数据进行加密；

所述智能音箱将加密后的待发送数据和训练者id进行打包，打包后采用约定的通信密钥进行加密，并将二次加密后的文件发送给所述控制终端；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练中断指令时，语音播报训练中断指令，所述智能音箱将训练者id、训练开始时间、训练结束时间以及此次训练过程中训练者的心率数据和体表体温数据采用所述通信密钥进行加密，然后将加密后的数据发送至所述云端服务器。

可选地，所述系统还包括视频录制模块，所述视频录制模块与摄像头进行通信，实时从所述摄像头获取拍摄视频；

所述视频录制模块与所述智能音箱进行通信，所述智能音箱从所述控制终端接收到训练开始指令时，发送录制开始通知至所述视频录制模块；

所述视频录制模块接收到录制开始通知后，开始录制视频；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练中断指令时，发送录制暂停通知至所述视频录制模块；

所述视频录制模块接收到录制暂停通知时，停止录制视频，直到所述智能音箱重新发送录制开始通知为止。

可选地，所述智能音箱每隔预设时间将所述视频录制模块录制的视频采用前一次发送给所述控制终端的随机密钥进行加密，并采用所述通信密钥进行二次加密，将所述二次加密后的视频发送至所述控制终端。

可选地，所述云端服务器接收到训练者id以及此次训练过程中训练者的心率数据和体表体温数据之后，所述云端服务器将接收到的数据发送至所述控制终端，请求所述控制终端进行解密；

所述控制终端对接收到的数据解密后，将解密后的数据发送至所述云端服务器；

所述云端服务器根据训练开始时间和训练结束时间计算此次训练持续时间，计算此次训练过程中训练者的心率数据的平均值和方差值，计算此次训练过程中训练者的体表体温数据的平均值和方差值；

所述云端服务器存储此次训练的训练者id、训练开始时间、训练结束时间、心率数据的平均值和方差值以及体表体温数据的平均值和方差值。

可选地，所述云端服务器对所述控制终端的身份验证成功后，所述云端服务器查找训练者id的预定时间范围内的训练数据，所述训练数据包括预定时间范围内每次训练的训练开始时间、训练结束时间、训练持续时间、训练过程中训练者的心率数据的平均值和方差值以及体表体温数据的平均值和方差值；

所述云端服务器将查找到的训练者id的预定时间范围内的训练数据发送至所对应的控制终端。

本发明实施例还提供一种基于物联网的间歇性训练安全远程控制方法，采用所述的基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统，所述方法包括如下步骤：

所述智能音箱检测到有穿戴式设备进入到预设范围之内，则向穿戴式设备发送连接请求；

所述智能音箱接收到所述穿戴式设备的连接确认后，与所述穿戴式设备建立连接，并将所述穿戴式设备的id、该智能音箱的id和该智能音箱的位置数据发送至云端服务器；

所述云端服务器根据所述穿戴式设备的id查找对应的训练者id，并根据训练者id查找对应的教练id，将训练开始通知和智能音箱的id发送至教练id对应的控制终端；

所述控制终端接收到训练开始通知后，向所述云端服务器发送控制请求，所述控制请求包括控制终端的id和控制终端的身份验证密钥；

所述云端服务器验证控制终端的身份验证密钥，如果验证成功，则所述云端服务器将所述控制请求转发给对应的智能音箱，所述智能音箱建立与所述控制终端的连接，并与所述控制终端约定通信密钥；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练开始指令时，语音播报训练开始通知，并生成一个随机密钥后将随机密钥发送给所述控制终端；

所述智能音箱每隔预设间隔时间从所述穿戴式设备获取训练者的心率数据和体表体温，并生成一个随机密钥，将生成的随机密钥加入心率数据和体表体温，作为待发送数据，其中，生成的随机密钥为下一次发送数据时加密采用的随机密钥；

所述智能音箱采用前一次发送给所述控制终端的随机密钥对当前的待发送数据进行加密；

所述智能音箱将加密后的待发送数据和训练者id进行打包，打包后采用约定的通信密钥进行加密，并将二次加密后的文件发送给所述控制终端；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练中断指令时，语音播报训练中断指令，所述智能音箱将训练者id、训练开始时间、训练结束时间以及此次训练过程中训练者的心率数据和体表体温数据采用所述通信密钥进行加密，然后将加密后的数据发送至所述云端服务器。

可选地，所述智能音箱从所述控制终端接收到训练中断指令后，所述智能音箱每隔预设间隔时间从所述穿戴式设备获取训练者的心率数据和体表体温，并生成一个随机密钥，将生成的随机密钥加入心率数据和体表体温，采用前一个发送给所述控制终端的随机密钥对当前的待发送数据进行加密后，将加密后的数据和训练者id采用所述通信密钥进行二次加密后发送给所述控制终端。

可选地，所述智能音箱从所述控制终端再次接收到训练开始指令后，判断此次训练开始指令与前一次训练开始指令的间隔时间是否小于预设最大间隔时间，且训练者的心率数据是否高于第一预设值；

如果是，则所述智能音箱将此次训练与前一次训练进行关联，作为一次训练中的两次子训练，并为两次训练分配相同的训练编号。

采用了该发明中的基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统及方法，具有如下有益效果：

(1)教练可以通过与智能音箱建立连接，通过向智能音箱发送控制指令来对训练者的间歇性训练进行指导，智能音箱会通过语音播报训练指令，由此教练可以由控制终端同时指导多个训练者的训练，并且可以实时获取训练者的检测指标，方便教练参考和安排训练项目；

(2)通过穿戴式设备实时获取训练者在训练时的心率数据和体表体温数据，并且每隔预设间隔时间由智能音箱发送给教练的控制终端，教练可以根据检测数据来合理安排训练项目，并且在一次训练完后，训练时的体测数据由云端服务器进行处理后存储；

(3)每次训练之前，云端服务器可以将同一训练者近期的训练数据查找出来发送给控制终端，方便教练查看和作为此次训练指导的参考。

附图说明

图1为本发明一实施例的基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统的结构示意图；

图2为本发明一实施例的基于物联网的间歇性训练安全远程控制方法的流程图；

图3为本发明一实施例的视频录制的控制流程图。

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明的技术内容，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。

如图1所示的基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统，包括云端服务器、智能音箱、穿戴式设备和控制终端；控制终端可以是教练的手机、平板电脑、笔记本电脑等移动设备，也可以是其他类型的手持式设备或台式机等等，穿戴式设备可以是训练者佩戴的智能手环、智能脚环等设备，具有测量体表体温和用户心率的功能即可。

其中，所述穿戴式设备采集训练者的心率数据和体表体温，且所述穿戴式设备与所述智能音箱进行通信；所述云端服务器、智能音箱、穿戴式设备和控制终端用于执行如下步骤：

所述智能音箱检测到有穿戴式设备进入到预设范围之内，则向穿戴式设备发送连接请求；

所述智能音箱接收到所述穿戴式设备的连接确认后，与所述穿戴式设备建立连接，并将所述穿戴式设备的id、该智能音箱的id和该智能音箱的位置数据发送至云端服务器；

所述云端服务器根据所述穿戴式设备的id查找对应的训练者id，并根据训练者id查找对应的教练id，将训练开始通知和智能音箱的id发送至教练id对应的控制终端；

所述控制终端接收到训练开始通知后，向所述云端服务器发送控制请求，所述控制请求包括控制终端的id和控制终端的身份验证密钥；

所述云端服务器验证控制终端的身份验证密钥，如果验证成功，则所述云端服务器将所述控制请求转发给对应的智能音箱，所述智能音箱建立与所述控制终端的连接，并与所述控制终端约定通信密钥；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练开始指令时，语音播报训练开始通知，并生成一个随机密钥后将随机密钥发送给所述控制终端；

所述智能音箱每隔预设间隔时间从所述穿戴式设备获取训练者的心率数据和体表体温，并生成一个随机密钥，将生成的随机密钥加入心率数据和体表体温，作为待发送数据，其中，生成的随机密钥为下一次发送数据时加密采用的随机密钥；

所述智能音箱采用前一次发送给所述控制终端的随机密钥对当前的待发送数据进行加密；

所述智能音箱将加密后的待发送数据和训练者id进行打包，打包后采用约定的通信密钥进行加密，并将二次加密后的文件发送给所述控制终端；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练中断指令时，语音播报训练中断指令，所述智能音箱将训练者id、训练开始时间、训练结束时间以及此次训练过程中训练者的心率数据和体表体温数据采用所述通信密钥进行加密，然后将加密后的数据发送至所述云端服务器。

因此，本发明的智能音箱每次加密数据时，采用前一次发给过控制终端的随机密钥和事先与控制终端约定的通信密钥进行二次加密，充分保障只有控制终端可以解密和查看数据，保障数据隐私安全。

在该实施例中，所述系统还包括视频录制模块，所述视频录制模块与摄像头进行通信，实时从所述摄像头获取拍摄视频；

所述视频录制模块与所述智能音箱进行通信，所述智能音箱从所述控制终端接收到训练开始指令时，发送录制开始通知至所述视频录制模块；

所述视频录制模块接收到录制开始通知后，开始录制视频；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练中断指令时，发送录制暂停通知至所述视频录制模块；

所述视频录制模块接收到录制暂停通知时，停止录制视频，直到所述智能音箱重新发送录制开始通知为止。

在该实施例中，所述智能音箱每隔预设时间将所述视频录制模块录制的视频采用前一次发送给所述控制终端的随机密钥进行加密，并采用所述通信密钥进行二次加密，将所述二次加密后的视频发送至所述控制终端。通过对视频进行二次加密，提高视频数据传输过程中的安全性。

在该实施例中，所述云端服务器接收到训练者id以及此次训练过程中训练者的心率数据和体表体温数据之后，所述云端服务器将接收到的数据发送至所述控制终端，请求所述控制终端进行解密；

所述控制终端对接收到的数据解密后，将解密后的数据发送至所述云端服务器；

所述云端服务器根据训练开始时间和训练结束时间计算此次训练持续时间，计算此次训练过程中训练者的心率数据的平均值和方差值，计算此次训练过程中训练者的体表体温数据的平均值和方差值；

所述云端服务器存储此次训练的训练者id、训练开始时间、训练结束时间、心率数据的平均值和方差值以及体表体温数据的平均值和方差值。

心率数据的平均值和方差值可以体现出训练者此次训练时的心率平均状态和心率波动状态，体表体温数据的平均值和方差值可以体现出训练者此次训练时的体温平均状态和体温波动状态，更直观地反映训练者的训练状态，并且可以采用绘制曲线的方式，绘制在此次训练过程中心率随时间的变化图、体温随时间的变化图等等。

在该实施例中，所述云端服务器对所述控制终端的身份验证成功后，所述云端服务器查找训练者id的预定时间范围内的训练数据，所述训练数据包括预定时间范围内每次训练的训练开始时间、训练结束时间、训练持续时间、训练过程中训练者的心率数据的平均值和方差值以及体表体温数据的平均值和方差值；

所述云端服务器将查找到的训练者id的预定时间范围内的训练数据发送至所对应的控制终端。教练可以在每次指导一个训练者之前，先查看该训练者近期的训练数据，对于中途更换教练的情况来说，也可以帮助新的教练迅速了解训练者的身体状态和训练状态，更好地引导教练安排训练项目。

本发明实施例还提供一种基于物联网的间歇性训练安全远程控制方法，采用所述的基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统，所述方法包括如下步骤：

所述智能音箱检测到有穿戴式设备进入到预设范围之内，则向穿戴式设备发送连接请求；

所述智能音箱接收到所述穿戴式设备的连接确认后，与所述穿戴式设备建立连接，并将所述穿戴式设备的id、该智能音箱的id和该智能音箱的位置数据发送至云端服务器；

所述云端服务器根据所述穿戴式设备的id查找对应的训练者id，并根据训练者id查找对应的教练id，将训练开始通知和智能音箱的id发送至教练id对应的控制终端；

所述控制终端接收到训练开始通知后，向所述云端服务器发送控制请求，所述控制请求包括控制终端的id和控制终端的身份验证密钥；

所述云端服务器验证控制终端的身份验证密钥，如果验证成功，则所述云端服务器将所述控制请求转发给对应的智能音箱，所述智能音箱建立与所述控制终端的连接，并与所述控制终端约定通信密钥；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练开始指令时，语音播报训练开始通知，并生成一个随机密钥后将随机密钥发送给所述控制终端；

所述智能音箱每隔预设间隔时间从所述穿戴式设备获取训练者的心率数据和体表体温，并生成一个随机密钥，将生成的随机密钥加入心率数据和体表体温，作为待发送数据，其中，生成的随机密钥为下一次发送数据时加密采用的随机密钥；

所述智能音箱采用前一次发送给所述控制终端的随机密钥对当前的待发送数据进行加密；

所述智能音箱将加密后的待发送数据和训练者id进行打包，打包后采用约定的通信密钥进行加密，并将二次加密后的文件发送给所述控制终端；

所述智能音箱从所述控制终端接收到训练中断指令时，语音播报训练中断指令，所述智能音箱将训练者id、训练开始时间、训练结束时间以及此次训练过程中训练者的心率数据和体表体温数据采用所述通信密钥进行加密，然后将加密后的数据发送至所述云端服务器。

在该实施例中，所述智能音箱从所述控制终端接收到训练中断指令后，所述智能音箱每隔预设间隔时间从所述穿戴式设备获取训练者的心率数据和体表体温，并生成一个随机密钥，将生成的随机密钥加入心率数据和体表体温，采用前一个发送给所述控制终端的随机密钥对当前的待发送数据进行加密后，将加密后的数据和训练者id采用所述通信密钥进行二次加密后发送给所述控制终端。在训练中断时，采集心率数据和体表体温数据的间隔时间可以比训练进行时的间隔时间稍长一些，基本上能反映出训练者心率和体表体温的变化即可。

在该实施例中，所述智能音箱从所述控制终端再次接收到训练开始指令后，判断此次训练开始指令与前一次训练开始指令的间隔时间是否小于预设最大间隔时间，且训练者的心率数据是否高于第一预设值；

如果是，则所述智能音箱将此次训练与前一次训练进行关联，作为一次训练中的两次子训练，并为两次训练分配相同的训练编号。即这两次训练是属于同一次训练的。

与现有技术相比，采用了该发明中的基于物联网的间歇性训练安全远程控制系统及方法，具有如下有益效果：

(1)教练可以通过与智能音箱建立连接，通过向智能音箱发送控制指令来对训练者的间歇性训练进行指导，智能音箱会通过语音播报训练指令，由此教练可以由控制终端同时指导多个训练者的训练，并且可以实时获取训练者的检测指标，方便教练参考和安排训练项目；

(2)通过穿戴式设备实时获取训练者在训练时的心率数据和体表体温数据，并且每隔预设间隔时间由智能音箱发送给教练的控制终端，教练可以根据检测数据来合理安排训练项目，并且在一次训练完后，训练时的体测数据由云端服务器进行处理后存储；

(3)每次训练之前，云端服务器可以将同一训练者近期的训练数据查找出来发送给控制终端，方便教练查看和作为此次训练指导的参考。

在此说明书中，本发明已参照其特定的实施例作了描述。但是，很显然仍可以作出各种修改和变换而不背离本发明的精神和范围。因此，说明书和附图应被认为是说明性的而非限制性的。