一种基于健身采集器的云分析智能健身系统及实现方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于大数据的智能健身领域，具体涉及一种基于健身采集器的云分析智能 健身系统及实现方法。
【背景技术】
[0002] 随着人们生活水平的不断提高，越来越多的人重视自身的身体健康状况，从而选 择在健身房通过多种专业健身器材锻炼来提高自己的身体素质。但是，目前健身房中大部 分专业健身器材不具备对用户健身数据及运动生理实时采集功能，即使健身器材（如跑步 机）具有健身数据及运动生理采集功能，也只是对用户该器材上采集到的健身数据进行简 单统计，缺少对用户在多种健身器材上的整体健身运动进行智能化、专业化分析，实现对用 户健身效果科学有效的评估，并针对用户健身效果制定科学、系统、专业的健身计划。
【发明内容】
[0003] 本发明技术问题：针对健身运动智能化的发展趋势，运用云计算和物联网技术克 服现有用户健身数据互动性差、健身数据采集不完整、健身计划科学性差等缺点，提出一种 基于健身采集器的云分析智能健身系统及实现方法，具有用户体验性好、通用性强、智能化 尚、专业性强的优点。
[0004] 本发明技术解决方案：一种基于健身采集器的云分析智能健身系统及实现方法， 包括健身器材终端服务模块、云端健身服务模块和移动终端健身交互模块。健身器材终端 服务模块包含健身数据采集器、用户信息刷显采集器和健身房数据交互中继器DTU，分别负 责健身运动数据（如健身器材运动重量、位移、运动次数等）采集、健身用户信息（如用户 个人信息、运动生理信息等）显示采集及显示云端服务模块推送的健身计划、及基于中继 器DTU(如GPRS或Wi-Fi)健身数据上传云端功能；云端健身服务模块包含健身数据采集及 用户信息刷显采集模块登记、健身器材登记、健身器材与健身数据采集及用户信息刷显采 集模块绑定、基于运动专家分析模型的用户健身信息云端数据分析、基于用户运动生理信 息的健身计划智能制定等功能；移动终端健身交互模块（如智能手机、智能可穿戴设备等） 包含用户健身数据统计显示、云端用户健身计划远程接受、用户健身计划及时提醒、用户健 身动作指导等功能。该方案的实现步骤：首先，健身房管理人员完成健身器材、健身数据采 集器、用户信息刷显采集器、中继器DTU的登记，即健身房管理员对该健身房所属上述健身 设备在云端健身服务模块完成注册备案；其次，在不改变健身器材原有结构设计的基础之 上，完成健身器材与健身数据采集器、用户信息刷显采集器的集成，借助DTU在云端实现三 者的映射绑定；再次，用户使用移动终端健身交互模块完成用户基础生理信息的录入后，将 该数据推送到云端健身服务模块，由云端健身服务模块基于上传数据实现基于用户生理信 息的健身计划的制定；最后，用户依据移动终端健身交互模块接受到云端制定的健身计划， 在健身器材上刷显采集器完成刷卡后，用户信息和每次健身数据（运动信息和生理信息） 通过中继器上传到云端健身服务模块，由云端的健身服务模块完成用户信息与健身数据的 绑定存储；云端健身服务模块基于采集的健身数据运用运动专家分析模型对用户健身信息 进行数据分析评估，并将健身效果数据及评估结果（健身计划合理性）及时反馈给移动健 身交互模块。
[0005] 简要介绍本发明的基本思想，本发明吸取了已有解决方案的优点，具体来说，本发 明技术方案包括下列几个方面：
[0006] 方面一：鉴于健身器材的智能化需求，需在保持健身器材本身结构不变的条件下， 为健身器材配备便捷、通用的健身器材终端服务模块，同时为了健身数据采集器、用户信息 刷显采集器与健身器材集成为一体，需通过云端健身服务模块完成健身器材、健身数据采 集器、用户信息刷显采集器、中继器DTU登记后，实现健身器材与健身数据采集器、用户信 息刷显采集器的映射绑定，从而使健身器材具备真正的用户健身数据采集、云端交互功能， 为用户健身运动的专业化、系统化分析及用户健身计划科学化制定奠定了基础数据采集基 础。
[0007] 方面二：考虑到用户对自身健康状态所适合健身计划的不确定性，需借助移动终 端健身交互模块在完成用户基础生理信息、健身目标、训练周期等信息录入后，由云端健身 服务模块分析用户的录入数据来制定符合该用户健身计划，返回给移动终端健身交互模 块，保证用户能及时、科学、有效按照制定的健身计划开展健身活动。
[0008] 方面三：利用移动终端健身交互模块已制定的健身计划，用户在健身器材上的 刷显采集器完成刷卡后，健身数据采集器和用户信息刷显采集器通过无线通信技术（如 Wi-Fi、ZigBee、Bluet〇〇th4. 0等），将用户信息和每次用户健身数据（运动信息和生理信 息）传递给中继器，中继器将接受到数据上传到云端健身服务模块，由云端的健身服务模 块完成用户信息与健身数据的绑定存储，为基于健身数据的运动专家分析模型进行科学健 身效果分析评估提供了基础数据，同时云端健身服务模块将依据采集到健身数据分析为用 户评判及修订已制定的健身计划，为用户更科学、系统、专业的健身提供服务保障。
[0009] 本发明与现有技术相比，具有以下显著优点：
[0010] 用户体验性好、通用性强、智能化高、专业性强的优点。对健身房管理用户来说， 由于本发明采用了便携式即插即用的健身数据采集器和用户信息采集器及快速部署中继 器DTU的实施模式，具有极好的用户可操作性，可适用于通用的健身器材；对于健身用户来 说，采用基于云端的运动专家分析模型，用户的健身效果和健身计划具有极科学、系统、专 业的评判。因此，用户体验性好、通用性强、智能化高、专业性强。
【附图说明】
[0011] 图1基于健身采集器的云分析智能健身系统架构模型；
[0012] 图2健身器材与健身数据采集器及用户信息刷显采集器映射绑定流程图；
[0013] 图3基于移动终端交互模块录入数据的云端健身计划定制的流程图；
[0014] 图4基于无线通信技术的用户信息刷显采集器工作流程图；
[0015] 图5基于无线通信技术的健身数据采集器工作流程图；
[0016] 图6基于采集数据云端运动专家分析的用户效果评估及健身计划调整的流程图。
【具体实施方式】
[0017] 为使本发明的目的、优点以及技术方案更加清楚明白，通过以下具体实施，并结合 附图1，对本发明进一步详细说明。
[0018] 对于图1从整体上描述了该方案的总体实施框架，概括来说，一是在健身房管理 员完成健身器材、健身数据采集器、用户信息刷显采集器、中继器的登记工作后，建立健身 器材与健身数据采集器及用户信息刷显采集器映射绑定关系，为用户实时准备的采集用户 在健身器材上的健身数据奠定了基础；二是健身用户通过移动终端健身交互模块，录入用 户的基本生理数据（身高、体重、血压、病史等）、训练周期、健身目标等，移动终端健身交 互模块将录入数据发送到云端健身服务模块，通过云端运动专家分析模型对接受到数据分 析，从而制定用户初始的健身计划，保障用户初始健身计划的科学性；三是用户信息刷显采 集器工作流程，即健身用户的健身卡在用户信息刷显采集器上完成刷卡，将采集用户信息 通过无线通信技术（如Bluet〇〇th4. 0)按照规定的协议格式[器件类型：器件序列号：数据 内容]发送至中继器，由中继器将接收到数据发送至云端健身服务模块临时存储，等待与 用户健身数据的绑定存储，并将查询现存用户健身计划和健身进度，将当前尚未完成的健 身任务推送到用户信息刷显采集器后，实时展现给健身用户；四是健身数据采集器工作流 程，即健身采集器采集到用户的健身数据（如健身器材运动重量、运动位移）通过无线通信 技术按照规定的协议格式[器件类型：器件序列号：数据内容]发送至中继器，由中继器将 接受到数据发送云端健身服务模块存储，由云端健身服务模块依据之前健身器材、用户健 身数据采集器、用户信息刷显采集器的绑定关系，汇总存储该健身用户的健身信息（如健 身用户信息、健身器材标识、运动重量、运动位移），为后续的云端运动专家分析模型提供基 础分析数据；五是基于采集数据云端运动专家分析的用户效果评估及健身计划调整，即云 端健身服务模块通过运动专家分析模型对汇总的健身信息进行分析处理，计算该次健身效 果（如消耗的卡路里），判定该初始健身计划的合理性，将健身效果数据及修订健身计划和 健身进度推送给移动终端健身交互模块，由移动健身交互模块对健身进度、健身效果给出 提醒。主要包括下面五部分的内容。
[0019] 一、健身器材与健身数据采集器及用户信息刷显采集器的映射绑定实现方法
[0020] 健身器材要真正具备的用户健身数据采集、云端交互功能，为用户健身运动提供 专业化、系统化分析及用户健身计划科学化制定的用户健身数据采集，需完成健身器材与 健身数据采集器及用户信息刷显采集器的映射绑定，下面结合附图2具体描述其执行过 程。该过程实施的前提条件是健身器材、健身数据采集器、用户信息刷显采集器、中继器DTU 已在云端健身服务模块登记（即将每个器件上包含被加密的器件类型和器件序列号的二 维码信息登记到云端健身服务模块，其中器件类型：Oc(健身数据采集器），Od(用户信息刷 显采集器），Oe(中继器），Of(健身器材）；器件序列号：每个器件被赋予一个固定的、唯一 的48位序列号），同时健身数据采集器及用户信息刷显采集器与健身器材已完成集成，健 身中继器DTU已在健身房部署完毕。
[0021] (1)健身房管理员通过移动终端健身交互模块（即安装有特定APP的移动终端）， 登录进入健身房器材初始化功能界面，云端健身服务模块将该健身房已登记的健身器材、 健身数据采集器、用户信息刷显采集器信息发送到移动终端健身交互模块后，提示操作人 员进行初始工作；
[0022] (2)健身房管理员通过移动终端健身交互模块扫描健身器材上加密二维码，移动 交互模块解密获得健身器材的类型和序列号，比较该健身器材类型是否存在获得序列号， 若存在，则说明该健身器材已在健身房登记，提示管理员，进行添加健身数据采集器操作； 若该不存在，则说明该健身器材不在该