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基于物联网技术的数字动感单车会有什么特别的

0 媒介

体育健身器材财产是体育财产的紧张组成部分,今朝,我国健身器材产品设计开拓主要以仿照国外同类产品为主,在自立立异蹊径长提高迟钝,加之天下范围内健身器材产品的改革尚未呈现,产品同质化严重,己难以适该当今收集化、信息化、智能化的产品设计需求,这也成为我国健身器材财产急需办理的难题。

在今世化社会生活中,以数字收集化办事为根基的智妙手机、平板、腕表等便携式智能设备被广泛利用,基于收集的产品利用办事也加倍强调了与智能设备和可穿着设备的交融,收集办事与现实生活联系更为慎密,办事的内容也更为精细化。这些领域的立异成长给物联网技巧的利用供给了更为成熟的情况。物联网可以延伸和扩展到多个与体育相关领域中,分外适用于未来数字化体育健身办事系统的构建,动感单车作为常用的健身设备,在体育健身中扮演了紧张的角色,在物联网渗入社会和生活方方面面的同时,基于物联网技巧的数字动感单车的研发己成为我国学者亟待攻关的课题。

1 物联网健身器材概述

物联网作为新一代的收集办事技巧,也具有其独占的特性,即感知化、互联化和智能化(图1)。互联化特性体现在其依托于今世收集的快速成长,使用有线和无线收集可以将物的感知,延伸到人类生活的多个角落,经由过程收集的覆盖给物与物的交互供给了信息传输道路;感知化特性是使用传感器技巧和传感收集技巧,使连接到物联网内的“物”拥有了自己的感知器官,使其能够感想熏染外界情况的变更从而做出合理的反映;智能化特性,是在数据感知和传输实现的根基上,使用超级谋略机和云谋略系统对数据进行掘客与谋略后结果的反馈。

物联网健身器材是物联网技巧在健身器材设计领域利用的产物,经由过程物联网技巧的特性和健身器材的本色,从“功用定义”的角度将物联网健身器材定义为:物联网健身器材是经由过程自动感知、数字通信、人机交互、智能处置惩罚等物联网技巧的使用,实现人与器材、器材与器材之间智能化识别、交互和信息办事的一种智能健身对象。物联网健身器材,主要为实现健身用户与健身办事的交融,将科学的健身办事资本供给给更多的线下人群共享,不仅冲破健身办事的区域限定和光阴限定,而且扩展了健身器材的多种功能(图2)。

2 物联网数字动感单车的设计目标

基于物联网技巧的数字动感单车设计目标是使用物联网技巧,将动感单车与专业的健身办事资本实时地毗连起来,实现多方面的资本整合,为健身人群、社交媒体、数字游戏开拓商、健身办事供给商等供给交互接口。物联网数字动感单车将小我的健身数据经由过程终端软件实时地进行采集和传输,实现基于物联网模式的海量健身数据存储与处置惩罚,经由过程办事器真个数据阐发谋略给不合健身人群供给响应的健身办事规划,并实现数字动感单车的自动反馈节制,终极实现健身办事的个性化定制办事模式(图3)。

3 硬件设计

3.1 多模式身份自动识别系统

物联网动感单车的身份自动识别功能是为差别不合的健身用户,以实现种种办事软件的自动登入。用户身份的快速识别是用户健身数据传输和个性化健身办事供给的根基。身份识别技巧今朝可经由过程二维码、RFIDNFC蓝牙等技巧实现,不称身份识别技巧在技巧和可行性上都具有上风,然则在一些情况中也有其弊端,比如在健身房中,动感单车的应用距离加倍缩短,用户假如应用自有的智能设备,轻易发生损掉且影响健身段验,而假如应用已经安置好的智能设备,则必须有用户间的互相调换,假如在这一阶段应用传统的手动输入要领,一定影响用户的健身流通性。是以,在物联网动感单车设计中应采纳多模式自动识别系统(图4),不仅能够完善对付现有智能设备的支持,也扩大年夜了其他帮助身份识别模式。帮助装配采纳智能卡识别子系统,可以看作是对智能设备的帮助,智能卡模式是面向健身房、社区健身园区等多用户、多器材健身情况而设计。

3.2 数据采集系统的设计

数据采集系统作为智能动感单车感知层前端载体,是数据采集和获取的紧张渠道,传感器无疑是能够满意物联网数字动感单车对各类信息感知需求的主要对象。数据采集系统包括:

(1)体重采集系统。物联网动感单车设计中体重采集装配是物联网功能实现的需要元件之一。在实现要领上,主要经由过程传感器在动感单车车轮支配,经由过程智能光电式传感器的在物联网车轮中的集成,用户的体重数据可以实时地上传给客户端。

(2)心率采集系统。心率作为血液轮回性能的紧张心理指标在运动健身相关钻研中被广泛地利用。根据运动心率变更曲线来确定用户健身历程的目标心率,更具科学性和可参照性。运动后心率的规复又可作为评定用户负荷合适与否以及心脏性能状态的指标和依据。

(3)能耗采集系统设计。使用外接基于加速率传感器的运动传感器,可以量化丈量体力活动耗损,把传感器固定在用户身段上,就能够感应到肢体或躯干的运动或加速率状况。经由过程短间隔运送技巧,可以实时传送用户运动状况的数据至用户智能设备的客户端。

(4)手部动作识别系统。多维化设计是物联网数字动感单车的紧张设计,传统动感单车只有一维的运动偏向,经由过程加入阁下手动作光点传感器,可将动感单车的动作提升至两维,让动感单车不仅可以实现单向的识别,也可以识别阁下,加倍前进动感单车相关利用软件的娱乐性和互动性。

(5)安然感知系统。红外数据采集的功能是判断用户应用安然的紧张步伐,同时红外数据可以作为判断用户是否脱离的依据,人体是异常敏感的红外探测源,人体在动感单车进行运动时,车身长度限定了其运动的范围,而红外探测的有效间隔远远超过跨过这一范围,经由过程一些响应的模型建立,可以有效地探知人体在运动时一些简单的跌倒和脱离动作,真正实现动感单车的自动感知。

(6)运行数据采集系统。用户经由过程智能设备操作将节制敕令传导至中央节制板,数据经解析后通报给下控板并完成对升降机和驱动马达的节制,下控板在获取升降机和马达的数据后,将信息传回人机交互界面。经由过程动感单车的运动时长、骑行里程、速率变更、坡度变更等多项数据,可以方便地对用户的能量耗损、运动强度、运动频率等进行谋略,

从而实现对用户健身历程的监测。

(7)情况和位置数据采集系统设计。经由过程在物联网健身器材中植入温度、湿度、GPS等智能传感监测元件,可以快捷地网络活动健身场所的情况数据,例如迩来备受关注的PM 2.5数据的监测、氧气含量的数据都可以在物联网健身器材中实现监测。

3.3 自动节制系统

自动节制同样是当今物联网钻研领域的紧张钻研偏向,对付物联网动感单车设计而言,其自身具有独特的应用特征。动感单车因其操作要领较为多样化,且具有自力的中控面板,较为得当自动节制系统的嵌入,且对付物联网动感单车实现自动节制有以下几点上风。

首先,使用自动节制系统可以赞助健身用户自动运行动感单车骑行模式,低落操作难度并节约操作光阴。

其次,自动节制系统能够准确地记录健身用户的运动强度与运动量,防止用户只选择不运动的状况呈现。

第三,是对付个性化运动处方的支持,经由过程物联网,健身用户可以得到由健身办事供给者开具的运动处方,对付零丁选择动感单车健身的用户,基于个性化的运动处方实现对动感单车的自动节制将会大年夜大年夜前进动感单车的熬炼效果。

4 数字动感单车的支持软件设计

4.1 基于平台的数字动感单车数据治理系统设计

物联网动感单车数据治理系统是基于物联网,以云谋略技巧为后台支撑的信息治理系统。系统在应用J2EE技巧平台的根基上,使用Java的跨平台特点,自力于硬件设置设置设备摆设摆设和操作系统,包管系统平台的机动性、可移植性和互操作性。系统总体架构,采纳了散播式的设计,各个子系统的营业互相自力,采纳接口的形式进行调用,防止呈现一个子系统的进级,扳连到全部系统的进级,低落了进级的差错率。每个子系统都采纳了MVC设计模型,将前台的数据展示与营业逻辑处置惩罚分离,便于后期的掩护。使用成熟的Spring、myba tis等技巧进行营业逻辑与数据存储的处置惩罚,加强了软件复费用,缩短了开拓的开拓周期。采纳SOA组件模型,各个子系统的关键功能单元的调用以WebService要领实现,接口实现技巧统一采纳REST技巧,包管系统各部件之间调用的低耦合度。广泛采纳Web2.0界面技巧,引入先辈强大年夜的事情流引擎,应用大年夜规模、高可用、高并发数据库引擎,实现了系统的高靠得住性、高稳定性、高安然性和高扩展性,为本项目的钻研供给了优越的支撑前提。物联网动感单车数据治理系统涉及多种类型的健身资本,满意不合健身办事的需求。主要系统设计如下:

(1)用户信息治理系统。用户治理认真对系统所有用户的治理,包括通俗健身用户治理、指示职员用户治理、系统操感化户治理等子系统。

(2)动感单车信息治理系统。动感单车信息治理系统认真动感单车基础信息的治理,包括种别特性治理、节制代码治理、应用指示信息治理子系统。

(3)健身数据治理系统。健身数据治理系统认真对用户的健身信息进行治理。包括健身数据采集治理、处方信息治理、综合数据信息治理、扩展信息治理等子系统。

(4)办事质量治理系统。办事质量治理系统认真对健身办事产品进行监督。包括办事产品审核治理、产品德量评价治理、产品贩卖统计治理等子系统。

(5)CRM客户治理系统。CRM客户关系治理系统认真对接入健身物联网的动感单车用户信息进行治理。

4.2 客户真个设计

客户端是种种物联网办事系统弗成缺掉的设计,在物联网动感单车的收集健身办事模式中,客户端作为人机交互的紧张进口,是实现物联网健身办事模式的紧张环节。物联网动感单车客户端能够实现对应用物联网健身器材用户熬炼信息的实时监测显示,并经由过程健身云办事平台向用户供给熬炼指示、运动处方保举、健身办事产品提供等功能(见图6)。

(1)用户登录验证。客户端软件登录要领的多样性,既能经由过程传统的要领进行注册登录,又可以经由过程ShareSDK等较为盛行且安然的利用开拓技巧实现QQ、MSN、新浪微博等第三方接口信息认证并登录客户端,实现应用的便捷性。

(2)用户健身档案治理。会员基础信息获取时,客户端必要传入会员ID和密码,供办事端进行登录验证。会员经由过程在客户端填写小我的数据,建立小我数字档案,从而获取更为个性化的健身办事保举,会员在登录后可以按照操作填写小我数据,包括根基信息、生活习气和社会身分等信息。储存到云端用户信息数据库,可供健身办事供给职员和相关保举系统使用。

(3)动感单车节制。经由过程开拓智能设备的利用客户端,可以实现客户端与办事器真个数据传输,应用REST技巧经由过程客户端POST的要领,将客户端数据存入JSON中,调用办事真个REST接口;办事端对传过来的JSON数据进行解析,对用户信息进行验证,并对营业数据进行提取,将处置惩罚结果返回给客户端,从而组成“设备——客户端——办事端”的数据双向传输路线。

(4)健身办事节制。为前进远程健身办事的效果和质量,用户可以使用客户端给处方进行评价,会员对处方进行评价时,客户端必要传入会员ID和密码,供办事端进行登录验证后将评价数据存入办事评价数据库。

(5)个性化运动处方保举。物联网动感单车的健身办事系统经由过程对动感单车应用人群健身数据的阐发,实现对健身用户个性化健身处方的拟订。但因为健身办事平台的开放模式,所需办事的人群流量伟大年夜,后台健身办事指示者在线编辑运动处方的时效性差,而且对付同类用户运动处方可以重复使用。个性化运动处方保举是在后台数据量较为宏大年夜的假设根基长进行,它不合于传统的基于常识库的保举要领,必要完善基于用户个体数据形似度匹配的混杂保举措施的利用。

5 结论

将物联网技巧利用到数字动感单车设计中,不仅能够富厚我国健身器材产品,前进健身办事水温和实用性,而且能够满意广大年夜人夷易近群众日益增长的多元化、多层次的健身需求,具有优越的社会效应和市场成长前景。物联网数字动感单车的设计不仅兼顾了传统数字动感单车的优点,同时使用传感器技巧、嵌入式技巧和自动感知技巧,使物联网动感单车成为一种时尚且具有今世化气息的健身对象,给其他类型物联网健身器材的硬件设计供给了紧张的依据。可极大年夜地前进物联网健身器材的科学指示功能,从而进一步提升健身器材用户的健身交互、健身效率及健身坚持度。

责任编辑:Ct

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