一種基于物聯網技術的體育健身管理系統及實現方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于物聯網技術的體育健身管理系統及實現方法，該系統硬件設備包括服務器，客戶端設備，如PC機或平板電腦，網絡交換機，數據采集控制器，數據傳感器群組成的前端設備和人員身份卡。客戶端設備和數據采集控制器通過網絡與服務器連接，數據采集控制器固定安裝在運動器械上或運動場館內。本發明系統解決了傳統健身領域中健身人員沒有連貫性的數據記錄，缺乏歷史數據分析和比對；由于是單體運動，因此造成過程缺乏趣味性、枯燥乏味；健身教練或健身人員，由于缺乏相關的數據記錄，無法對鍛煉前后的情況進行對比，無法做到因材施教；系統還包含場內的信息發布屏，及時發布最新的運動信息。另外，本發明系統還能通過及時的數據采集對于健身者運動中出現的身體異常作出快速的判斷，避免運動造成的人身傷害。
【專利說明】—種基于物聯網技術的體育健身管理系統及實現方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于健身系統領域，具體涉及一種基于物聯網技術的體育健身管理系統及實現方法。
【背景技術】
[0002]近年來，全球健身行業以年產值超過300億美元成為全球經濟發展最快的產業之一，被人們稱為朝陽產業。隨著我國經濟的發展，自上世紀90年代末以來，我國體育健身產業蓬勃發展，健身俱樂部的數量以幾何式增長。“珍愛生命，關愛健康”，忙忙碌碌的現代人紛紛涌入健身俱樂部，開始健美健身運動，我國城市居民用于個人健身的消費每年以30%的速度遞增，明顯高于全球20%的平均速度。
[0003]但在在全民健身領域中，運動個體普遍存在運動的自發性、盲目性、數據采集缺乏、教練指導被動、趣味性不強等現象。在個別器械:如跑步機，也只記錄了運動者的跑步里程、速度、消耗的卡路里等參數，并無法提供其他數據和連貫性的個體記錄。由于沒有其他相關的眾多數據存儲、統計、分析、遠程比對的支持，使器械運動變得十分枯燥；從而使參加此項運動的人員興致不高、動力不足；同時，在健身俱樂部的教練管理和商務方面也不能根據健身人員的具體情況做到因材施教、量體裁衣，難以做到科學有效的教學管理和商業推廣。
【發明內容】
[0004]為了解決傳統健身領域中，健身人員無法連貫性記錄、存貯健身數據和了解歷史數據，不能根據健身人員的具體情況做到因材施教，運動過程枯燥乏味等問題，本發明設計了一種基于物聯網技術的體育健身管理系統及實現方法。
[0005]本發明解決上述問題的技術方案為:一種基于物聯網技術的體育健身管理系統，硬件設備包括系統應用服務器，客戶端設備，網絡交換機，數據采集控制器，客戶端設備和數據采集器通過網絡交換機連接，并通過網絡連接系統應用服務器，數據采集控制器固定安裝在運動器械上或運動場館內。其優點是:對現有運動器械和運動場館加裝數據采集控制器，健身人員可隨時通過數據采集控制器對運動情況和數據進行記錄，并將運動數據通過網絡交換機上傳至系統應用服務器，做到數據動態采集、統計和分析，還可通過服務器查詢歷史數據，并通過健身管理軟件為健身人員提供更系統的健身計劃。健身人員、教練員和管理員等有分權限的使用后臺管理系統，另外，系統可以實時提供來自運動器械的數據，并將這些數據通過大屏幕展示出來，可形成網絡競爭機制，健身人員也可通過網絡建立用戶組進行競爭比賽，不僅可在同一健身房內進行比賽，還可以通過互聯網在具有相同設備結構的不同健身房之間進行比賽，健身人員能隨時了解自身在不同區域、年齡段、時間段、賽事下的排行，從而激發自身的潛能，達到健身壯體的目的。系統的軟件是由服務器端的數據庫軟件和應用服務軟件，中間件，客戶端軟件等組成，服務器安裝SQL SERVER 2005數據庫系統及數據傳輸管理系統(IOCP)提供了更安全可靠的存儲功能，并具有分析、報表、集成和通知及同步實現數據報表的統計功能。客戶端設備為PC機或平板電腦，健身人員也可以通過網站、手機端查看自己的歷史運動指標、數據分析、排行等數據。服務器包括主服務器和備份服務器，任意一臺服務器出現故障，系統都可以切換到另一臺服務器上。
[0006]所述的基于物聯網技術的體育健身管理系統，數據采集控制器連接有傳感器群和人員身份識別系統。其優點是:通過數據采集控制器控制傳感器群工作，并記錄健身數據。身份識別系統識別不同個體標簽，數據采集控制器根據不同個體從服務器中提取相關資料，健身人員可隨時了解自己的運動情況。
[0007]所述的基于物聯網技術的體育健身管理系統，數據采集控制器主要包括MCU多點控制單元模塊，存儲器，電池和無線數據傳輸模塊。其優點是:MCU多點控制單元模塊可轉發查詢命令與控制命令，并通過存儲器和數據傳輸模塊存儲和傳輸相關數據。
[0008]所述的基于物聯網技術的體育健身管理系統，傳感器模塊包括但不限于視頻傳感器，紅外線傳感器，光電傳感器，位移傳感器，壓力傳感器、體溫傳感器和脈搏傳感器。其優點是:根據不同的健身器材安裝不同的傳感器，如健身器械上安裝光電傳感器，游泳館里安裝計數采集器等。
[0009]所述的基于物聯網技術的體育健身管理系統，身份識別模塊為RFID射頻識別系統、條碼識別系統或IC識別系統。其優點是:對不同健身人員個體的身份識別，使用RFID射頻識別技術，通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。IC卡是由讀、寫設備的接觸頭與卡片上的集成電路的接觸點相接觸進行信息讀、寫的，讀寫器沒有任何移動部件，簡單可靠，具有抗干擾能力強、防磁和防靜電.、安全性好等特點。根據健身房自身情況可選擇不同的身份識別系統。
[0010]所述的基于物聯網技術的體育健身管理系統，系統連接有實時獲取和展示數據數據顯示屏。其優點是:健身人員通過顯示屏更直觀了解健身人員運動信息，以及歷史運動數據，并且可以通過顯示屏查看自己的當前總跑步距離、速度、運動時間、熱量消耗等指標。
[0011]所述的基于物聯網技術的體育健身管理系統，數據采集控制器與傳感器群之間采用無線網絡傳輸數據。其優點是:采用無線網絡傳輸數據，原有運動器械布局不會發生改變，可適合不同健身房，方便設備安裝。
[0012]所述的基于物聯網技術的體育健身管理系統，運動器械及運動場館的數據控制器之間采用無線局域網進行數據傳輸。其優點是:采用無線局域網，可以減少場館的布線改造，便于人員數據和器械數據的采集。
[0013]本發明還包括一種基于物聯網技術的體育健身管理實現方法，包括:
[0014]將健身人員基本信息資料及運動信息輸入管理系統，通過客戶端設備傳至服務器數據庫；
[0015]關聯健身人員信息資料與身份標簽；
[0016]身份識別系統的讀卡器對標簽進行識別；
[0017]控制器模塊控制傳感器監控健身人員的運動過程，同時可以提取服務器中的客戶歷史資料；
[0018]健身完畢后，數據采集控制器將本次健身數據上傳并保存至服務器數據庫。
[0019]綜上所述，本發明將無線技術、網絡管理、RFID射頻技術、傳感器技術等引入自由無序的健身領域。從而達到體育健身的趣味性、科學性；把無序的個人運動變成跨時空、有序、可操作的、賽事型的全民健身運動。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1為本發明一種基于物聯網技術的體育健身管理系統結構示意圖；
[0021]圖2為本發明數據采集控制器結構示意圖。
[0022]圖3為本發明一種基于物聯網技術的體育健身管理方法流程示意圖
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發明的結構進行詳細解釋說明，如圖1是本發明一種基于物聯網技術的體育健身管理系統結構示意圖，包括系統應用服務器、客戶端設備、網絡交換機、數據采集控制器、客戶端設備和數據采集器通過網絡交換機連接，并通過網絡連接系統應用服務器，數據采集控制器固定安裝在運動器械上或運動場館內。
[0024]數據采集控制器連接有傳感器群和人員身份識別系統。數據采集控制器主要包括MCU多點控制單元模塊、存儲器、電池和無線數據傳輸模塊。
[0025]傳感器群包括但不限于視頻傳感器，紅外線傳感器，光電傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、體溫傳感器和脈搏傳感器。身份識別系統包括RFID射頻識別系統、條碼識別系統或IC識別系統。
[0026]系統連接有實時獲取和展示數據數據顯示屏。數據采集控制器與傳感器群之間采用無線網絡傳輸數據。運動器械及運動場館的數據控制器之間采用無線局域網進行數據傳輸。
[0027]—種基于物聯網技術的體育健身管理方法，包括:將健身人員信息資料登記到管理客戶端PC并傳至服務器數據庫；關聯健身人員信息資料與身份標簽；身份識別系統的讀卡器對標簽進行識別；傳感器群設備可以監控健身人員的運動過程；健身完畢后，器械數據采集控制器模塊將本次健身數據經數據傳輸模塊通過網絡存至服務器數據庫。
[0028]本發明實施例1使用流程如下:身份識別模塊采用IC識別系統，首先健身人員信息資料登記到系統管理軟件中，并與IC卡關聯，健身人員攜帶關聯后的標簽在跑步機上進行健身時，IC卡讀寫器對標簽進行識別，器械數據采集器對健身人員跑步速度、距離、坡度、消耗的卡路里和心跳等數據進行監控，并將數據經無線數據傳輸模塊通過網絡交換機上傳至服務器。同時提取服務器中健身人員的歷史數據及健身方案，健身人員可通過顯示屏查看、查詢，還可通過健身管理軟件為健身人員提供更系統的健身計劃。并能通過網絡了解自身在不同區域、年齡段、時間段、賽事下的排行；從而激發自身的潛能，達到健身狀體的目的。健身完畢后，數據采集控制器將本次運動數據通過網絡上傳至服務器。
[0029]本發明實施例2使用流程如下:身份識別模塊采用RFID射頻識別系統，首先健身人員信息資料登記到系統管理軟件中，并與RFID標簽關聯，健身人員攜帶關聯后的標簽在游泳館進行健身時，館內RFID讀寫器對身份標簽進行識別，游泳人員每次到達泳池邊時，被池邊的RFID識讀器識讀到身份卡信息，并將此信息傳至服務器，服務器可以根據相關信息換算出游泳速度、距離等數據，可以對人員進行游泳過程監控。同時提取服務器中健身人員的歷史數據及健身方案，健身人員可通過場館內的顯示屏查看、查詢，還可通過健身管理軟件為健身人員提供更系統的健身計劃。并能通過網絡了解自身在不同區域、年齡段、時間段、賽事下的排行，健身完畢后，數據采集控制器將本次運動數據通過網絡上傳至服務器。
[0030]上述技術方案僅體現了本發明技術方案的優選技術方案，本【技術領域】的技術人員對其中某些部分所可能做出的一些變動均體現了本發明的原理，屬于本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種基于物聯網技術的體育健身管理系統，硬件設備包括系統應用服務器，客戶端設備，網絡交換機，數據采集控制器，其特征在于，客戶端設備和數據采集器通過網絡交換機連接，并通過網絡連接系統應用服務器，數據采集控制器固定安裝在運動器械上或運動場館內。
2.根據權利要求1所述的新發明系統，其特征在于，所述數據采集控制器是由傳感器群和人員身份識別系統組成。
3.根據權利要求1所述的新發明系統，其特征在于，數據采集控制器主要包括MCU多點控制單元模塊，存儲器，電池和無線數據傳輸模塊。
4.根據權利要求1所述的新發明系統，其特征在于，所述系統連接有實時獲取和展示數據數據顯示屏。
5.根據權利要求2所述的新發明系統，其特征在于，數據采集控制器與傳感器群之間采用無線網絡傳輸數據。
6.根據權利要求2所述的新發明系統，其特征在于，傳感器群包括但不限于視頻傳感器，紅外線傳感器，光電傳感器、位移傳感器、壓力傳感器、體溫傳感器和脈搏傳感器。
7.根據權利要求2所述的新發明系統，其特征在于，身份識別系統包括RFID射頻識別系統、條碼識別系統或IC識別系統，以及未來出現的最新的身份識別技術。
8.根據權利要求2所述的新發明系統，其特征在于，運動器械及運動場館的數據控制器之間采用無線局域網進行數據傳輸。
9.種基于物聯網技術的體育健身管理系統實現方法，其特征在于， (1)健身人員基本信息資料是通過客戶端PC傳至服務器數據庫； (2)健身人員信息資料與身份標識關聯； (3)身份識別系統的識讀器對身分標識進行識別； (4)數據采集控制器收集傳感器群的信息，監控健身人員的運動過程，同時提取服務器中的健身人員的其他相關資料； (5)健身完畢后，數據采集控制器將本次健身數據上傳并保存至服務器數據庫。
【文檔編號】A63B71/00GK103699948SQ201210366759
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2012年9月28日 優先權日:2012年9月28日
【發明者】郝曉谷 申請人:北京清大天眼視控科技有限公司, 郝曉谷