CN104112058A - 一种体育健身训练云数据采集***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种体育健身训练云数据采集***及方法，包括心电记录仪，客户端和服务器数据库；心电记录仪用于采集人体心电信号，将人体心电信号转化为人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述客户端；客户端用于从所述服务器数据库获取参照数据信息，计算并显示第一结论数据，将第一结论数据发送给所述服务器数据库，从服务器数据库获取图表数据并进行显示；服务器数据库用于计算并存储第二结论数据，根据第一结论数据及第二结论数据生成图表数据。本发明通过与远端数据库同步进行云计算和云存储，使得体育训练数据的采集、运算和存储的操作更加简易，实时采集并显示单人或者多人心电体征指数，为体育健身的个人或团队训练提供量化参考。

Description

一种体育健身训练云数据采集***及方法

技术领域

本发明涉及一种医疗健身的信息技术领域，特别涉及一种体育健身训练云数据采集***及方法。

背景技术

目前，公知的健身数据采集***有三种：心电计录仪与电脑之间有线传输和计算数据；心电计录仪与手表内置的计算器无线传输和计算数据；心电计录仪与手机客户端无线传输和计算数据。

以上三种产品***有一个共性：健身者数据保存在客户端（电脑、手表、手机）本地记忆体内。

这个共性带来两个不利因素：数据导出流程繁琐，操作时间长；各个***导出的文件格式各不相同，这种不统一导致与其他人分享和对比的范围小。这既不能发挥出互联网分享的潜力，也造成对比数据样品量小，对比结果不精确。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种将云数据、云存储应用于体育健身训练中的心电采集过程，使数据的采集、运算、传输、存储更加简单快捷的的体育健身训练云数据采集***及方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种体育健身训练云数据采集***，包括心电记录仪，客户端和服务器数据库；

所述心电记录仪，用于采集人体心电信号，将人体心电信号转化为人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述客户端；

所述客户端，用于接收人体心电信息，从所述服务器数据库获取参照数据信息，根据人体心电信息和参照数据信息计算第一结论数据，显示第一结论数据，将第一结论数据发送给所述服务器数据库，从服务器数据库获取图表数据并进行显示；

所述服务器数据库，用于接收并存储所述客户端发送的第一结论数据，根据第一结论数据及参照数据信息计算第二结论数据，存储第二结论数据，根据第一结论数据及第二结论数据生成图表数据。

本发明的有益效果是：通过与远端数据库同步进行云计算和云存储，使得体育训练数据的采集、运算、存储的操作简易；显示准确而直观。而且能够实时采集和监测多人健身体征指数，为体育健身的团队训练提供量化参考；简化了用户操作，提升了用户体验感。

统一了健身数据的格式，增加了对比样本范围，提高了数据对比的可信度和精确度。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述客户端安装于所述智能终端上。

采用上述进一步方案的有益效果是：1）智能终端屏幕大，但便携性适合体育训练；2）能够将数据以图表、数字、文字、色彩等方式同时显示，便于提醒、观察和交互；3）处理能力强大，能够有效利用智能终端自带的无线通讯模块进行远程数据库联接，保证了云存储和云计算的实施。

所述客户端和服务器数据库均采用云计算和云存储方式计算和显示结论数据。

采用上述进一步方案的有益效果是采用云存储、云计算在体育健身数据采集方面的优势在于：1）现场采集的数据与远端数据库进行联合运算，保证能够获得更多的综合性分析结果数据，使得实时采集数据不再单一化；2）降低了采集硬件的计算压力，从而缩小了采集硬件的体积、重量和功耗，更加便携，适用于户外、户内多种环境；3）数据不再单纯保存于客户端本地，而直接传送到远端服务器数据库，使得跨平台登录数据库后依然可以查看解析后的数据展示并进行互动，同时降低了因智能终端丢失造成的数据丢失；4）统一后的数据格式方便了使用者在互联网社区的数据比对，并对健身行为产生了有效的激励。

所述心电记录仪包括心电感应模块，第一无线通讯模块，人体电极开关，第一处理器和第一电源；

所述心电感应模块，用于测量人体心电信号，并将人体心电信号传送给所述第一处理器；

所述第一处理器，用于将接收到的人体心电信号转化为人体心电信息，将人体心电信息发送给所述第一无线通讯模块；

所述第一无线通讯模块，用于将接收到的人体心电信息发送给所述客户端；

所述人体电极开关，用于通过控制电源的开启或者关闭，控制心电记录仪的开启或者关闭；

所述第一电源，用于为心电感应模块、第一无线通讯模块、人体电极开关和第一处理器供电。

采用上述进一步方案的有益效果是心率数据是体育健身其中一个重要的参考数据，这个数据的获取方式主要有两种：脉搏测量、心电测量，心电测量的优势在于：1）采集硬件，既心电记录仪内的心电感应模块可以随时记录数据，可以获得长时间的实时心率数据；2）心电测量最不容易破坏身体在多种姿态、多种环境下的数据真实；3）心电测量可以获得完整心跳波形图，为今后对该数据进行深入挖掘提供了扩展条件。

在心电采集过程中，必须要经过人体与电路之间的导通才能获取心电数据，因此需要人体电极开关来开启电路工作，这样优化了电路，降低了使用的复杂性。采集到的心电数据通过无线通讯模块向外部发出心电信号之前，需要第一处理器的计算，预先将心电脉冲转换成心率数据。而以上工作需要心电记录仪自带电源供能方可完成。

所述体育健身训练云数据采集***还包括第二无线接收器，所述第二无线接收器用于接收至少一路心电记录仪发送的人体心电信息，并转发给所述客户端。

采用上述进一步方案的有益效果是体育健身训练不仅包括个人训练，也包括教练带领下的团队多人训练，同时监控多人的训练情况，并将多人的训练数据进行采集、传输、计算、存储；单纯依靠智能客户端的无线通讯模块是无法完成上述采集，需要增加一部可以同时接收和管理多个信号发射点的转发装置，既“第二无线接收器”；该接收器可以管理多路心电记录仪发送的信号，并按照心电记录仪的身份号、接入顺序进行匹配，然后通过有线转接器203以有线连接方式接入智能终端；这样才能使得智能终端的客户端程序辨识信号来源和信号顺序，也才能让客户端获取的参与训练人员的数据与心电记录仪的身份号进行配对，避免造成采集数据的匹配错误；以上属于多路信号管理功能，单纯智能终端无法处理，必须外设专门设计的无线接收器。

所述第二无线接收器包括第二无线通讯模块，第二处理器，有线转接器和第二电源；

所述第二无线通讯模块，用于接收多路心电记录仪发送的人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述第二处理器；

所述第二处理器，用于接收多路所述第二无线通讯模块发送的人体心电信息，对人体心电信息进行计算，并对第二无线通讯模块的身份标识号码进行解析，保存解析后的每路第二无线通讯模块的身份标识号码，将人体心电信息发送给所述有线转接器；

所述有线转接器，用于接收人体心电信息，并将人体心电信息按照身份标识号码的顺序发送给所述客户端，并与客户端进行控制信息的交互；

所述第二电源，用于为第二无线通讯模块、第二处理器和有线转接器供电。

采用上述进一步方案的有益效果是第二无线接收器的作用在于实现多信号发射源的管理同时，还要负责将多个信号源的数据与接入第二无线接收器的顺序进行记忆，并将赋予了接入顺序的多个信号点所采集的数据依次传输给客户端程序，并接受客户端程序的控制，以便将不同的信号数据与各自人员的匹配，并且做开启、结束、确认数据保存等控制。

一种体育健身训练云数据采集方法，包括以下步骤：

步骤1:心电记录仪采集人体心电信号，将人体心电信号转化成人体心电信息后发送给所述客户端；

步骤2：客户端接收人体心电信息，从所述服务器数据库获取参照数据信息，根据人体心电信息和参照数据信息计算第一结论数据，显示第一结论数据，将第一结论数据发送给所述服务器数据库；

步骤3：所述服务器数据库接收并存储所述客户端发送的第一结论数据，根据第一结论数据及参照数据信息计算第二结论数据，存储第二结论数据，根据第一结论数据及第二结论数据生成图表数据；

步骤4：客户端从服务器数据库获取图表数据并进行显示。

采用上述进一步方案的有益效果是步骤1、心电记录仪采集的心电信号，并且转化为心电信息传输给客户端，这使得客户端获得了被采集者的心率数据；心率数据是体育健身一个重要的参数，而且通过心电记录仪传输心率数据有两个特征：实时的、贯穿始终的；步骤2、必须将被采集者预先放置在数据库服务器中的更多参考数据实时传输到客户端参与运算，才能将单一的心率数据处理出更多的有效综合分析数据；步骤3、使得综合数据被压缩传输到服务器数据库后再被解压和解析，从而解析生成图形、图表、数字、文字等可视化效果用于互联网跨平台分享、比对和分析。

所述步骤1和步骤2之间还设置有步骤1a；

步骤1A：第二无线接收器接收至少一路心电记录仪发送的人体心电信息，并转发给所述客户端。

采用上述进一步方案的有益效果是步骤1A实现了将团队多人，既多个采集点数据进行发送的便捷方法，这适用于团队集体训练的实时监控和采集计算。

所述步骤1中还包括：

步骤1a：心电感应模块测量人体心电信号，并将人体心电信号传送给所述第一处理器；

步骤1b：第一处理器将接收到的人体心电信号转化为人体心电信息，将人体心电信息发送给所述第一无线通讯模块；

步骤1c：第一无线通讯模块将接收到的人体心电信息发送给所述客户端；

步骤1d：人体电极开关通过控制电源的开启或者关闭，控制心电记录仪1的开启或者关闭；

步骤1e：第一电源为心电感应模块、第一无线通讯模块、人体电极开关和第一处理器供电。

采用上述进一步方案的有益效果是实现了单个人，既单点采集的心电数据通过心电记录仪无线传输到客户端进行计算和存储的便捷方法，这适合个人单独运动。

所述步骤2中还包括：

步骤2a：第二无线通讯模块接收多路心电记录仪发送的人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述第二处理器；

步骤2b:第二处理器接收多路第二无线通讯模块发送的人体心电信息，对人体心电信息进行计算，并对第二无线通讯模块的身份标识号码进行解析，保存解析后的每路第二无线通讯模块的身份标识号码，将人体心电信息发送给所述有线转接器；

步骤2c：有线转接器接收人体心电信息，并将人体心电信息按照身份标识号码的顺序发送给所述客户端，并与客户端进行控制信息的交互；

步骤2d：第二电源为第二无线通讯模块、第二处理器和有线转接器供电。

采用上述进一步方案的有益效果是实现了多个采集点的数据在进入客户端程序之前，预先在第二无线接收器上的管理，这是处理多个采集点的数据经过排序和匹配所需要的最便捷的方法。

附图说明

图1为本发明***结构图；

图2为本发明方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、心电记录仪，101、心电感应模块，102、第一无线通讯模块，103、人体电极开关，104、第一处理器，105、第一电源，2、第二无线接收器，201、第二无线通讯模块，202、第二处理器，203、有线转接器，204、第二电源，3、智能终端，4、客户端，5、服务器数据库。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，为本发明***结构图；图2为本发明方法流程图。

实施例1

一种体育健身训练云数据采集***，包括心电记录仪1，客户端4和服务器数据库5；

所述心电记录仪1，用于采集人体心电信号，将人体心电信号转化为人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述客户端4；

所述客户端4，用于接收人体心电信息，从所述服务器数据库5获取参照数据信息，根据人体心电信息和参照数据信息计算第一结论数据，显示第一结论数据，将第一结论数据发送给所述服务器数据库5，从服务器数据库5获取图表数据并进行显示；

人体心电信息代表心率数据，既运动时的心率值，但通常单一的心率值毫无意义，因为同一个心率值如果针对不同的人意义截然不同。只有结合了被采集者的其它相关数据后方可计算出结论数据，这个结论数据才可以评价被采集者的运动效果。需要其它相关的参照数据信息还应包括：性别、年龄、体重、基础心率。这四个数值参与计算后通过一系列既定公式，采集的实时心率值就可以计算出被采集者的“运动强度、热量消耗、脂肪消耗、运动强度变化、强度节奏变化”，并且上述数据的衍生数据的还会更多，供专业教练分析。

所述服务器数据库5，用于接收并存储所述客户端4发送的第一结论数据，根据第一结论数据及参照数据信息计算第二结论数据，存储第二结论数据，根据第一结论数据及第二结论数据生成图表数据。

第一，心电记录仪实时采集数据后以无线方式传输到客户端，客户端接入广域网从远程数据库服务器同步被采集者的其它个人信息和数据到本地，与实时采集的数据一同综合计算。计算后获得“运动强度”、“热量消耗”这两个结论数据，并将其压缩上传至服务器数据库。

第二，数据库将结论数据解压，同时解析生成可读的图表和数字。并二次计算出“脂肪消耗”、“运动强度变化”、“运动强度节奏”。

云计算：在上述两步中都采用了分布式计算，既分别在客户端本地以及远程数据库将多个结论数据进行计算和解析。这分别降低了客户端和数据库的处理压力，优化了运算效率。

云存储：客户端本地不存储数据，而是将数据通过广域网同步到服务器数据库中。用户无论在移动终端还是其他任何web平台都可以实时查看解析后的数据，并将显示的图表、数字进行分享到任何互联网社区平台。体育健身数据的云存储同时也避免因移动终端丢失而造成的数据丢失。

所述客户端4安装于所述智能终端3上。

所述客户端4和服务器数据库5均采用云计算和云存储方式计算和显示结论数据。

所述心电记录仪1包括心电感应模块101，第一无线通讯模块102，人体电极开关103，第一处理器104和第一电源105；

所述心电感应模块101，用于测量人体心电信号，并将人体心电信号传送给所述第一处理器104；

所述第一处理器104，用于将接收到的人体心电信号转化为人体心电信息，将人体心电信息发送给所述第一无线通讯模块102；

所述第一无线通讯模块102，用于将接收到的人体心电信息发送给所述客户端2；

所述人体电极开关103，用于通过控制电源的开启或者关闭，控制心电记录仪1的开启或者关闭；

所述第一电源105，用于为心电感应模块101、第一无线通讯模块102、人体电极开关103和第一处理器104供电。

所述体育健身训练云数据采集***还包括第二无线接收器2，所述第二无线接收器2用于接收至少一路心电记录仪1发送的人体心电信息，并转发给所述客户端4。

所述第二无线接收器2包括第二无线通讯模块201，第二处理器202，有线转接器203和第二电源204；

所述第二无线通讯模块201，用于接收多路心电记录仪1发送的人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述第二处理器202；

所述第二处理器202，用于接收多路所述第二无线通讯模块201发送的人体心电信息，对人体心电信息进行计算，并对第二无线通讯模块201的身份标识号码进行解析，保存解析后的每路第二无线通讯模块201的身份标识号码，将人体心电信息发送给所述有线转接器203；

所述有线转接器203，用于接收人体心电信息，并将人体心电信息按照身份标识号码的顺序发送给所述客户端，并与客户端进行控制信息的交互；

所述第二电源204，用于为第二无线通讯模块201、第二处理器202和有线转接器203供电。

一种体育健身训练云数据采集方法，包括以下步骤：

步骤1:心电记录仪1采集人体心电信号，将人体心电信号转化成人体心电信息后发送给所述客户端；

步骤2：客户端4接收人体心电信息，从所述服务器数据库5获取参照数据信息，根据人体心电信息和参照数据信息计算第一结论数据，显示第一结论数据，将第一结论数据发送给所述服务器数据库5；

步骤3：所述服务器数据库5接收并存储所述客户端4发送的第一结论数据，根据第一结论数据及参照数据信息计算第二结论数据，存储第二结论数据，根据第一结论数据及第二结论数据生成图表数据；

步骤4：客户端4从服务器数据库5获取图表数据并进行显示。

所述步骤1和步骤2之间还设置有步骤1a；

步骤1A：第二无线接收器2接收至少一路心电记录仪1发送的人体心电信息，并转发给所述客户端4。

所述步骤1中还包括：

步骤1a：心电感应模块101测量人体心电信号，并将人体心电信号传送给所述第一处理器104；

步骤1b：第一处理器104将接收到的人体心电信号转化为人体心电信息，之后将人体心电信息发送给所述第一无线通讯模块102；

步骤1c：第一无线通讯模块102将接收到的人体心电信息发送给所述客户端2；

步骤1d：人体电极开关103通过控制电源的开启或者关闭，控制心电记录仪1的开启或者关闭；

步骤1e：第一电源105为心电感应模块101、第一无线通讯模块102、人体电极开关103和第一处理器104供电。

所述步骤2中还包括：

步骤2a：第二无线通讯模块201接收多路心电记录仪1发送的人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述第二处理器202；

步骤2b:第二处理器202接收多路第二无线通讯模块201发送的人体心电信息，接收多路第二无线通讯模块201发送的人体心电信息，对人体心电信息进行计算，并对第二无线通讯模块201的身份标识号码进行解析，保存解析后的每路第二无线通讯模块201的身份标识号码，将人体心电信息发送给所述有线转接器203；

步骤2c：有线转接器203接收人体心电信息，并将人体心电信息按照身份标识号码的顺序发送给所述客户端，并与客户端进行控制信息的交互；

步骤2d：第二电源204为第二无线通讯模块201、第二处理器202和有线转接器203供电。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种体育健身训练云数据采集***，其特征在于：包括心电记录仪（1），客户端（4）和服务器数据库（5）；

所述心电记录仪（1），用于采集人体心电信号，将人体心电信号转化为人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述客户端（4）；

所述客户端（4），用于接收人体心电信息，从所述服务器数据库（5）获取参照数据信息，根据人体心电信息和参照数据信息计算第一结论数据，显示第一结论数据，将第一结论数据发送给所述服务器数据库（5），从服务器数据库（5）获取图表数据并进行显示；

所述服务器数据库（5），用于接收并存储所述客户端（4）发送的第一结论数据，根据第一结论数据及参照数据信息计算第二结论数据，存储第二结论数据，根据第一结论数据及第二结论数据生成图表数据。

2.根据权利要求1所述的体育健身训练云数据采集***，其特征在于：所述客户端（4）安装于所述智能终端（3）上。

3.根据权利要求1所述的体育健身训练云数据采集***，其特征在于：所述客户端（4）和服务器数据库（5）均采用云计算和云存储方式计算和显示结论数据。

4.根据权利要求1所述的体育健身训练云数据采集***，其特征在于：所述心电记录仪（1）包括心电感应模块（101），第一无线通讯模块（102），人体电极开关（103），第一处理器（104）和第一电源（105）；

所述心电感应模块（101），用于测量人体心电信号，并将人体心电信号传送给所述第一处理器（104）；

所述第一处理器（104），用于将接收到的人体心电信号转化为人体心电信息，将人体心电信息发送给所述第一无线通讯模块（102）；

所述第一无线通讯模块（102），用于将接收到的人体心电信息发送给所述客户端（2）；

所述人体电极开关（103），用于通过控制电源的开启或者关闭，控制心电记录仪（1）的开启或者关闭；

所述第一电源（105），用于为心电感应模块（101）、第一无线通讯模块（102）、人体电极开关（103）和第一处理器（104）供电。

5.根据权利要求1至4任一所述的体育健身训练云数据采集***，其特征在于：所述体育健身训练云数据采集***还包括第二无线接收器（2），所述第二无线接收器（2）用于接收至少一路心电记录仪（1）发送的人体心电信息，并转发给所述客户端（4）。

6.根据权利要求5所述的体育健身训练云数据采集***，其特征在于：所述第二无线接收器（2）包括第二无线通讯模块（201），第二处理器（202），有线转接器（203）和第二电源（204）；

所述第二无线通讯模块（201），用于接收多路心电记录仪（1）发送的人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述第二处理器（202）；

所述第二处理器（202），用于接收多路所述第二无线通讯模块（201）发送的人体心电信息，对人体心电信息进行计算，并对第二无线通讯模块（201）的身份标识号码进行解析，保存解析后的每路第二无线通讯模块（201）的身份标识号码，将人体心电信息发送给所述有线转接器（203）；

所述有线转接器（203），用于接收人体心电信息，并将人体心电信息按照身份标识号码的顺序发送给所述客户端，并与客户端进行控制信息的交互；

所述第二电源（204），用于为第二无线通讯模块（201）、第二处理器（202）和有线转接器（203）供电。

7.一种体育健身训练云数据采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1:心电记录仪（1）采集人体心电信号，将人体心电信号转化成人体心电信息后发送给所述客户端；

步骤2：客户端（4）接收人体心电信息，从所述服务器数据库（5）获取参照数据信息，根据人体心电信息和参照数据信息计算第一结论数据，显示第一结论数据，将第一结论数据发送给所述服务器数据库（5）；

步骤3：服务器数据库（5），接收并存储所述客户端（4）发送的第一结论数据，根据第一结论数据及参照数据信息计算第二结论数据，存储第二结论数据，根据第一结论数据及第二结论数据生成图表数据；

步骤4：客户端（4）从服务器数据库（5）获取图表数据并进行显示。

8.根据权利要求7所述的体育健身训练云数据采集方法，其特征在于：所述步骤1和步骤2之间还设置有步骤1a；

步骤1A：第二无线接收器（2）接收至少一路心电记录仪（1）发送的人体心电信息，并转发给所述客户端（4）。

9.根据权利要求8所述的体育健身训练云数据采集方法，其特征在于：所述步骤1中还包括：

步骤1a：心电感应模块（101）测量人体心电信号，并将人体心电信号传送给所述第一处理器（104）；

步骤1b：第一处理器（104）将接收到的人体心电信号转化为人体心电信息，将人体心电信息发送给所述第一无线通讯模块（102）；

步骤1c：第一无线通讯模块（102）将接收到的人体心电信息发送给所述客户端（2）；

步骤1d：人体电极开关（103）通过控制电源的开启或者关闭，控制心电记录仪（1）的开启或者关闭；

步骤1e：第一电源（105）为心电感应模块（101）、第一无线通讯模块（102）、人体电极开关（103）和第一处理器（104）供电。

10.根据权利要求7至9任一所述的体育健身训练云数据采集方法，其特征在于：所述步骤2中还包括：

步骤2a：第二无线通讯模块（201）接收多路心电记录仪（1）发送的人体心电信息，并将人体心电信息发送给所述第二处理器（202）；

步骤2b:第二处理器（202）接收多路第二无线通讯模块（201）发送的人体心电信息，对人体心电信息进行计算，并对第二无线通讯模块（201）的身份标识号码进行解析，保存解析后的每路第二无线通讯模块（201）的身份标识号码，将人体心电信息发送给所述有线转接器（203）；

步骤2c：有线转接器（203）接收人体心电信息，并将人体心电信息按照身份标识号码的顺序发送给所述客户端，并与客户端进行控制信息的交互；

步骤2d：第二电源（204）为第二无线通讯模块（201）、第二处理器（202）和有线转接器（203）供电。