一种基于北斗通信的智能运动辅助系统的制作方法

文档序号:15222311发布日期:2018-08-21 17:37阅读:167来源:国知局

本实用新型涉及监测技术领域,具体涉及一种基于北斗通信的智能运动辅助系统。



背景技术:

随着科学技术发展的日新月异、现代科技用于运动训练更加广泛,其训练效果将大大超过任何时代。近年来,大数据已经成为整个技术变革的驱动,从它对社会影响的广度和深度来看,其意义已经远远超出了单纯的技术创新层面,而成为了一个新的时代。时代的变迁造就了社会的变迁,与此同时,也改变了竞技体育系统所处的生态环境。

随着我国中长跑、足球、自行车、定向运动等户外运动的兴起,人们对运动效果和训练数据的需求越来越旺盛。现有的体育数据种类繁多,不同的体育运动产生不同的数据,尽管在具体的数据形式存在差异,但是他们的整体数据具有一定的相似性。体育数据可以分为基本体育属性统计数据,以及体育属性和时空属性结合的数据。前者是一维的简单数据,后者则是多维的复合数据。

随着我国中长跑、足球、自行车、定向运动等户外运动的兴起,人们对运动效果和训练数据的需求越来越旺盛。目前非专业运动场地中主要存在以下缺陷:一、缺乏有效的科技手段对运动过程中的数据进行采集分析,无法为科学训练提供准确有效的数据支撑;二、专业型的运动数据采集方案,价格过于昂贵;三、设备容易受到场地限制,不能随身携带。



技术实现要素:

针对现有技术问题中存在的价格昂贵、无法随身携带以及无法实时采集运动过程的数据等技术缺陷。本实用新型提供一种新的基于北斗通信的智能运动辅助系统,该基于北斗通信的智能运动辅助系统具有价格便宜、携带方便以及传输速度快的性能。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的:

一种基于北斗通信的智能运动辅助系统,包括辅助装置和数据业务服务器;所述辅助装置的本体包括一表座,所述表座的左右两侧设置有可拆卸腕带,表座的两侧均设置有卡槽,所述表座背面设置有两个定位孔,别针可以穿过定位孔与表座固定连接为一体;所述表座上设置有液晶显示屏和按钮;所述表座内设置有监测装置、北斗通信装置、电源装置,所述监测装置包括数据采集传感器、单片机,所述北斗通信装置包括收发天线阵子、接收机装置、功率放大器和多工器低噪放模块;

所述数据业务服务器包括数据层、服务层和接口层,所述服务层包括业务处理服务器GIS服务器,所述接口层包括卫星数据接口、监控中心接口。

作为进一步的改进,所述表座与表盖的接口处设置有一圈防水垫。

作为进一步的改进,所述可拆卸腕带通过卡勾与表座两侧的卡槽相连接。

作为进一步的改进,所述定位孔的内径与别针的外径相等。

作为进一步的改进,所述显示屏的输入端与单片机的输出端电连接。

作为进一步的改进,所述单片机电路板上设置有多条接地线。

作为进一步的改进,所述数据采集传感器中包括脉搏传感器、电极片、位移传感器。

作为进一步的改进,所述脉搏传感器、电极片、位移传感器的输出端与单片机的输入端电连接。

作为进一步的改进,所述电极片与脉搏传感器设置在表座的底部。

与现有技术相比,本实用新型的有益效果在于:

效果一,本实用新型的只能运动辅助系统设计为两种佩戴方式,第一种是通过腕带的形式佩戴在手腕上,通过表座两侧的卡扣与腕带上的卡勾连接为一个整体;第二种是在表座背面设置有两个定位孔,将别针穿过定位孔与表座连接为一个整体,然后通过别针将只能运动辅助系统固定在靠近心脏的衣物上,就可以最大程度的测试人体运动数据的变化;

效果二,本实用新型在表座底部设置有电极片与心率传感器,电极片可以通过与人体手背上皮肤的接触来测量人体体脂率,然后将测量得到的电信号传输进单片机内进行分析存储处理后将信号传输到显示屏上,就可以实时反映出人体体脂率,方便了解身体健康情况;

效果三,本实用新型在智能运动辅助系统里设置有北斗通信模块,北斗卫星导航系统可以为系统提供精确的位置服务、准确的数据采集时间以及不依赖于地面通信环境的北斗短报文卫星通信,向整个系统提供了位置、时间、通信的基础能力。

效果四,本实用新型在单片机电路板上设置有多条接地线,因为单片机在工作时传输速率会比较高,相应的频率也就越高,而高频率会对其他电子模块的传输产生干扰,设置多根接地线可以有效防止信号干扰,确保电路板的正常工作运行。

附图说明

图1为本实用新型整体结构示意图;

图2为表座背面结构示意图;

图3为智能运动辅助系统监测装置流程图。

图中,1-表座,2-可拆卸腕带,3-卡槽,4-卡勾,5-液晶显示屏,6-按钮,7-安装孔。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

实施例

一种基于北斗通信的智能运动辅助系统,包括辅助装置和数据业务服务器;如图1所示,为本实用新型整体结构示意图,所述辅助装置的本体包括一表座1,所述表座2的左右两侧设置有可拆卸腕带2,表座1的两侧均设置有卡槽3,卡槽3与表座为一个整体1。当腕带2与表座1连接时,所述可拆卸腕带2的两头设置有卡勾4,将卡勾4放置在表座1两侧的卡槽3内就可以将表座1与腕带2连成一个整体,从而随身佩戴在运动中的热的手腕上,方便监测运动过程中的心率、速度以及体脂率等参数。所述表座上还设置有液晶显示屏5和按钮6,所述液晶显示屏5采用0.96寸的OLED显示屏,为将来智能设备的小型化做准备,显示屏便于运动员实时查看自身运动数据和生理数据,根据数据值来调整自身运动状态.

如图2所示,为表座1背面结构示意图,所述表座1背面设置有两个定位孔7,别针可以穿过定位孔7与表座1固定连接为一体,所述定位孔7的内径与别针的外径相等,别针穿过定位孔7之后可以将该装置固定在靠近心脏的衣物上,方便采集后续数据。

如图3所示,为智能运动辅助系统监测装置流程图,监测装置采集运动员运动过程当中的速度、距离、实时位置、心跳的数据,结合北斗卫星接收机获取的时间信息和经纬度信息,在实时上报系统的核心处理模块内进行数据缓存。运动员通过佩戴智能终端,智能终端通过对其中的多模卫星导航接收机输出的串口NEMA语句进行解析,将UTC时间、运动员所处的经纬度、实时速度信息在液晶显示屏上显示,并进行编码,通过北斗通信装置发送给上位机。因为北斗短报文通信针对民用开放的短报文发送频率不得小于一分钟,因此在核心处理模块中设置90秒定时器,定时把缓存的最新的数据进行编码,并通过北斗短报文通信模块发送给监测中心。数据采集传感器中包括脉搏传感器、电极片、位移传感器,脉搏传感器、电极片、位移传感的输出端与单片机的输入端电连接,所述显示屏的输入端与单片机的输出端电连接,将不同传感器收集的数据值通过单片机转换成特定的数字格式,便可以实现运动状态数据的读取。

作为进一步的改进,所述表座内设置有监测装置、北斗通信装置、电源装置,所述监测装置包括数据采集传感器、单片机,所述北斗通信装置包括收发天线阵子、接收机装置、功率放大器和多工器低噪放模块;所述接收机装置的主要功能是获取精确的时间、实时位置、以及测速,接收机芯片采用AT6558芯片,AT6558是一款高性能BDS/GNSS多模卫星导航接收机SOC单芯片。所述数据业务服务器包括数据层、服务层和接口层,所述服务层包括业务处理服务器GIS服务器,所述接口层包括卫星数据接口、监控中心接口。数据业务服务器通过外置的北斗短报文接收天线和接收机,将收到的不同车辆的短报文进行分类汇总存储,并根据预置的过滤规则,将需要预警提示和特殊记录的信息进行特殊处理。业务处理服务器有几个关键流程:监测流程、数据报表生成上报、监控中心前端数据刷新以及历史数据统计展示。单片机将生成的数据进行整理,通过北斗通信装置将采集到的数据传输到专用的数据业务服务器中。服务器根据设计的不同业务逻辑,将重要的数据及时记录并传输到手机或者表座显示屏上。所述单片机采用ATRMEGA32P-AU单片机,负责对运动员的时间、位置、速度、生理数据进行解析,并按照自定义的数据格式进行编码,通过无线的方式上传给上位机软件

作为进一步的改进,所述表座与表盖的接口处设置有一圈防水垫。防水垫可以对智能运动辅助系统起到防水密封的作用,维护的时候只需要更换防水垫,大大节省了成本,增加了装置的使用寿命。

作为进一步的改进,所述单片机电路板上设置有多条接地线。因为单片机在工作时传输速率会比较高,相应的频率也就越高,而高频率会对其他电子模块的传输产生干扰,设置多根接地线可以有效防止信号干扰,确保电路板的正常工作运行。

进一步的,所述电极片与脉搏传感器设置在表座的底部,方便与人体的肌肤直接接触,更加准确的测量人体的脂肪率。

经实验室1000次实验验证,携带智能终端设备模拟运动员慢跑,上位机软件实时监控显示运动员的速度经纬度等信息,速度和位置根据运动员状态的改变而变动,当无线通信断开时,运动员的位置显示消失,在空旷信号良好的地带,结合北斗卫星导航系统的定位、授时与通信功能,实现运动过程中数据的动态采集和上报等过程仅需20~35s的时间,可以满足广大信息传输需求,具备可行性和实用性,可以在多个行业进行推广。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式,应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式,不应看作是对其他实施例的排除,而可用于各种其他组合、修改和环境,并能够在本文所述构想范围内,通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围,则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

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