本实用新型涉及物联网领域，具体涉及一种以树莓派为载体的健康魔镜系统。
背景技术：
随着物质水平和人们生活水平的提高，人们又经受不住美食的诱惑，越来越多的人走上了发胖的道路。有数据显示，中国人的超重率和肥胖率均不断上升。
肥胖可导致一系列严重的并发症，它可引起身心障碍，尤其对于年轻人来说，笨重的体型影响美观及日常生活不便而使其感到自卑、焦虑和抑郁等。随着人们的健康意识不断增强，对美的追求越来越高，减肥逐渐流行。
然而，人们对减肥通常存在理解误区，单纯地认为降低体重就是有效的减肥。实际上，真正科学、健康的减肥是有界定标准的，bmi体格指数是目前常用的衡量人体胖瘦度的标准，从而进行针对性的健康活动。
公告号为cn204410815u的专利说明书公开了一种基于肥胖管理的可穿戴式体脂监测装置，包括：所述多个电极对，设置在预置的测量部位，用于检测所述测量部位的人体生物电阻；所述微控制器，与多个所述电极对连接，用于向电极对发送测量信号，控制所述电极对检测所述测量部位的人体生物电阻，并输出测量结果至所述提示模块；所述提示模块，与所述微控制器连接，用于根据所述微处理器输出的测量结果进行提示。上述技术方案根据不同测量部位的人体脂肪率判断该部位的肥胖程度及恢复情况，对使用者的肥胖状况进行长期监控，在帮助使用者减肥的同时，实现了对肥胖人群的个性化肥胖管理。
但是，上述专利说明书公开的技术方案无法给予使用者科学、安全的运动指导。
技术实现要素：
针对本领域存在的不足之处，本实用新型提供了一种以树莓派为载体的健康魔镜系统，带有科学、安全的运动指导功能，
一种健康魔镜系统，以树莓派为载体，包括：
数据采集模块，包括体重秤、运动手环和摄像头，所述体重秤和运动手环通过蓝牙与树莓派进行连接和通信，所述摄像头通过usb接口与树莓派连接；
数据处理模块，发送信号控制所述数据采集模块采集数据，获取所述数据采集模块采集的数据并处理；
数据展示模块，与所述数据处理模块构成c/s模式，接收所述数据处理模块处理后的数据并显示给用户。
摄像头获取用户的人脸图像信息，用于身份认证；体重秤获取用户的体重数据，用于计算分析bmi指数、安全心率范围以及能量消耗；运动手环获取用户实时的运动心率，用于运动安全的监控，保证用户运动时的心率处于安全的范围内。
所述数据处理模块以树莓派为载体，即通过web服务器为数据展示模块提供功能，控制数据采集模块进行数据的采集并将采集到的数据进行处理后传给数据展示模块。例如，发送字符序列控制运动手环开始测量心率，并且不断获取手环发出的蓝牙数据，处理成正确格式的心率值后传递给数据展示模块。
作为优选，所述数据展示模块包括显示器，显示器通过dvi接口与树莓派的hdmi口连接。
作为优选，所述显示器带有底座，可旋转，可倾斜。
作为优选，所述显示器的显示屏上嵌有单向透光镜。
作为优选，所述数据展示模块依据所述数据处理模块处理后的数据类型进行显示模式的切换，如普通模式(日常模式)和运动模式。
作为优选，所述数据展示模块采用基于html5+css3+javascript+ajax的网页前端技术。
作为优选，所述数据采集模块还包括音响，通过usb接口与树莓派连接。
本实用新型与现有技术相比，主要优点包括：整个健康魔镜系统能够提供日常模式和运动模式的完整使用流程，指导用户进行安全、科学的健身运动，并反馈个性化运动报告。
附图说明
图1为本实用新型的健康魔镜系统的系统架构示意图；
图2为本实用新型的健康魔镜普通模式下的效果示意图；
图3示本实用新型的健康魔镜运动模式下的效果示意图；
图4示本实用新型的健康魔镜运动完成后提供的运动反馈报告示意图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例，进一步阐述本实用新型。应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。下列实施例中未注明具体条件的操作方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
本实用新型的健康魔镜系统如图1所示，以树莓派为载体，包括：
数据采集模块，包括音响、体重秤、运动手环和摄像头，所述体重秤和运动手环通过蓝牙与树莓派进行连接和通信，所述音响和摄像头通过usb接口与树莓派连接；
数据处理模块，发送信号控制所述数据采集模块采集数据，获取所述数据采集模块采集的数据并处理；
数据展示模块，与所述数据处理模块构成c/s模式，接收所述数据处理模块处理后的数据并显示给用户。
摄像头获取用户的人脸图像信息，用于身份认证；体重秤获取用户的体重数据，用于计算分析bmi指数、安全心率范围以及能量消耗；运动手环获取用户实时的运动心率，用于运动安全的监控，保证用户运动时的心率处于安全的范围内。
所述数据处理模块，即服务器为数据展示模块提供功能，控制数据采集模块进行数据的采集并将采集到的数据进行处理后传给数据展示模块。例如，发送字符序列控制运动手环开始测量心率，并且不断获取手环发出的蓝牙数据，处理成正确格式的心率值后传递给数据展示模块。
所述数据展示模块包括带有单向透光镜的显示器，显示器通过dvi接口与树莓派的hdmi口连接。所述显示器带有底座，可旋转，可倾斜。
所述数据展示模块依据所述数据处理模块处理后的数据类型进行显示模式的切换，如普通模式(日常模式)和运动模式。
所述数据展示模块采用基于html5+css3+javascript+ajax的网页前端技术。
在本实施例中，利用上述健康魔镜系统，然后通过在数据处理模块的服务端的代码编写，可实现以下几个主要功能：
1.日常信息与健康提醒。在普通模式，魔镜上显示提示语“请扫码注册”，中间区域给用户照镜子，下半部分除了日期时间，还有天气情况的信息，包括温度、湿度、风力风向和pm2.5。底部还会提供针对当日天气情况的出行建议。具体如图2所示。
2.人脸识别身份认证。图中扫描框中不断上下扫描的动效代表后台在对用户不断地进行人脸扫描，直到识别出人脸，这时实现了用户登录，顶部的提示文字是对用户的问候语，而且有相应的语音问候，并且魔镜中会显示测量到的当前用户的体重和心率数据，和计算出的bmi指数。认证的前提是进行注册，用户通过手机扫码，在移动端页面进行数据的传送，然后魔镜就会启动人脸录入。
3.视频交互科学锻炼。运动前，魔镜先提供一段热身操视频，在用户热身的过程中实时测量用户的心率，热身结束后，有语音提示，并根据计算出的平均心率为用户选择当前最合适的下一阶段健身视频。在用户做健身操的过程中，能掌握自己心率的变化，同时魔镜会为用户计算出运动心率的安全波动范围，实时监控心率是否安全。还会给出一些提示信息或是鼓励的话。具体如图3所示。
4.个性化运动反馈报告。当用户完成运动后，提供一份针对本次运动的反馈报告给用户，内容包括用户的身高体重及bmi指数，还有整个运动时长及平均心率，最高心率值。最关键的是，根据运动强度、运动时长、体重和性别针对性地计算出用户本次运动消耗的能量。具体如图4所示。
此外应理解，在阅读了本实用新型的上述描述内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。