健身心率APP系統(tǒng)設(shè)計

健身心率APP系統(tǒng)設(shè)計【摘要】目前智能心率設(shè)備已經(jīng)普及，但是普通人不理解心率數(shù)據(jù)與健康的關(guān)聯(lián)意義，大多健身APP更加趨向于商業(yè)化，心率數(shù)據(jù)沒有被人們所重視，因此本篇文章對心率采集和處理以及運動處方進(jìn)行研究，并針對這些問題，設(shè)計出一款適用于不同人群的健身心率APP系統(tǒng)，對保障運動人群安全，提高運動效率，具有非常重要的意義。【關(guān)鍵詞】健身；心率；APP軟件；一、引言隨著社會的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對健康的生活方式越來越重視，跟蹤心率是衡量健康程度最重要的指標(biāo)之一。目前市面上有許多智能手環(huán)具有心率檢測的功能，但是普通人并不理解心率數(shù)據(jù)與健康之間的關(guān)聯(lián)意義［1］，現(xiàn)有的健身APP大多注重于記錄使用者的運動數(shù)據(jù)［2］和對使用者進(jìn)行科學(xué)的健身指導(dǎo)［3］對于這兩個功能，心率數(shù)據(jù)沒有集中在利用和分析。鑒于此設(shè)計一款健身心率APP系統(tǒng)，具備心率智能預(yù)警、運動信息實時顯示、運動處方精準(zhǔn)推送等優(yōu)點。二、軟件設(shè)計（一）系統(tǒng)整體框架設(shè)計健身心率APP系統(tǒng)設(shè)計由移動端設(shè)計、服務(wù)器設(shè)計、無線通信設(shè)計三個部分組成，其系統(tǒng)整體框架圖如圖1所示：圖1系統(tǒng)整體框架程序設(shè)計語言選擇軟件系統(tǒng)由移動端應(yīng)用程序和服務(wù)器組成。移動端應(yīng)用程序是在AndroidStudio平臺上使用java語言開發(fā)。服務(wù)器是在eclipse平臺上使用java語言開發(fā)。數(shù)據(jù)庫選用在健身心率APP系統(tǒng)中，需要對用戶數(shù)據(jù)與運動信息存儲，同時還會更改、調(diào)用這些數(shù)據(jù)，采用數(shù)據(jù)庫可以提高開發(fā)效率，因此我們選用MySQL數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)存儲數(shù)據(jù)信息。（二）無線通信設(shè)計健身心率APP用于心率數(shù)據(jù)的采集和處理，并實時顯示用戶信息，使用者可實時獲取自己的運動信息。服務(wù)器用于接收健身心率APP上傳的運動信息，并儲存和提供運動處方。無線通信的方向是移動端向服務(wù)器，通過wifi或移動數(shù)據(jù)與http協(xié)議進(jìn)行無線通信，從服務(wù)器獲取移動數(shù)據(jù)，使用移動數(shù)據(jù)或wifi通過http通信協(xié)議進(jìn)行通信。三、移動端APP設(shè)計1.APP總體設(shè)計移動端應(yīng)用程序使用MVC框架進(jìn)行設(shè)計。在本文的健身心率APP系統(tǒng)中，控制層由Activity類組成，負(fù)責(zé)對用戶點擊事件進(jìn)行響應(yīng)，處理人機(jī)交互，獲取心率數(shù)據(jù)；模型層由每個新建的類組成，在這些類中進(jìn)行心率數(shù)據(jù)采集和信息處理，并實現(xiàn)服務(wù)器通信的操作；視圖層由xml布局文件構(gòu)成，在模型層中實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)的顯示。2.頁面設(shè)計健身心率APP系統(tǒng)界面設(shè)為：“注冊頁面”、“登錄界面”、“控制界面”、“查看歷史成績”四個信息模塊。移動應(yīng)用程序的主界面設(shè)置了注冊、開始健身、歷史記錄三個模塊。注冊頁面分為用戶名，密碼，確認(rèn)密碼和驗證碼四個部分，當(dāng)用戶注冊成功后，數(shù)據(jù)會上傳服務(wù)器保存，同時轉(zhuǎn)入登錄界面；用戶根據(jù)自己的登錄號碼和密碼登錄，成功登錄后跳轉(zhuǎn)到主頁，選擇健身項目；使用者可在跑步、跳繩、力量訓(xùn)練、動感單車等健身項目進(jìn)行選擇；控制界面具有開始、時間、運動評價、心率變化圖四個模塊。運動結(jié)束后用戶可選擇保存運動信息，用戶點擊歷史記錄可從服務(wù)器獲得歷史成績。功能設(shè)計健身心率APP主要用來獲取心率數(shù)據(jù)，并進(jìn)行信息處理分析，為用戶提供可視化運動信息，主要實現(xiàn)以下幾個功能：（1）登錄注冊功能：主要用于用戶填報個人信息，設(shè)置心率安全值，便于心率預(yù)警和運動處方精準(zhǔn)推送。（2）運動信息顯示功能：移動APP通過采集使用者運動心率數(shù)據(jù)，并結(jié)合運動時間、頻率、強(qiáng)度等指標(biāo)，通過健身心率APP內(nèi)置算法，從而實現(xiàn)運動生理信息可視化，用戶可實時在健身心率APP上查看運動信息。（3）查詢功能：該功能包括查看用戶的歷史成績和運動處方［4。］運動結(jié)束后使用者可在移動APP上選擇保存運動信息，保存成功后，使用者可在健身心率APP上查看時運動間、運動強(qiáng)度、心率變化曲線圖、平均心率等數(shù)據(jù)。四、服務(wù)器設(shè)計1.數(shù)據(jù)庫設(shè)計1.建立一個類作為所有數(shù)據(jù)庫操作的基類，不同的子類通過繼承基類完成數(shù)據(jù)庫操作。在基類中定義了四個數(shù)據(jù)庫方法，分別實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫建立連接、更改數(shù)據(jù)、查詢數(shù)據(jù)、斷開連接的功能。2.根據(jù)需求建立了針對不同對象的專用數(shù)據(jù)庫調(diào)用類，根據(jù)需要調(diào)用繼承父類中的方法，完成數(shù)據(jù)庫操作。3.建立E-R模型，編寫實體類型、屬性和關(guān)系的表示方法，并用它來描述現(xiàn)實世界的概念模型。4.MySQL被選用本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，myism被用作為數(shù)據(jù)庫的儲存引擎。5.根據(jù)不同需求，設(shè)計出用戶信息表、運動結(jié)果表、運動處方表等。1.網(wǎng)站設(shè)計網(wǎng)站的編寫采用了HTML、CSS、JavaScript三種編程語言來完成，通過HTML編程語言對網(wǎng)頁骨架進(jìn)行搭建，使用JavaScript編程語言編寫各種方法，實現(xiàn)目標(biāo)功能，采用CSS修改網(wǎng)頁整體布局和風(fēng)格樣式。最終實現(xiàn)了網(wǎng)頁注冊、網(wǎng)頁登錄、網(wǎng)頁運動信息查詢等功能。五、智能化功能設(shè)計1.心率智能預(yù)警用戶在使用前，會對使用者進(jìn)行一個身體健康素質(zhì)調(diào)查表，使用者可自主設(shè)置或咨詢線上運動專家設(shè)置心率安全值，在運動過程中當(dāng)使用者心率超過設(shè)定的心率安全值時，健身心率APP會使手機(jī)振動，并同時語音提醒使用者心率過高，運動達(dá)到高強(qiáng)度，需要立即停止運動，以此保障了使用者運動的安全性。運動處方設(shè)計針對不同年齡段人群以及不同運動項目，通過查閱相關(guān)資料，分別設(shè)計出不同的運動處方，適用于青少年人群、中年人群、老年人群以及特殊人群等，使用者可根據(jù)自身需求在健身心率APP系統(tǒng)上選擇跑步運動、拳擊訓(xùn)練、跳繩動感單車等健身項目，運動結(jié)束后，根據(jù)使用者的運動信息，會提供給使用者相應(yīng)的運動處方，大大提高了運動的科學(xué)性。1.運動處方精準(zhǔn)推送在使用者運動結(jié)束后，健身心率APP系統(tǒng)會根據(jù)使用者的運動項目、運動時間、運動強(qiáng)度、心率變化曲線圖、消耗卡路里等相關(guān)信息，根據(jù)服務(wù)器中運動處方的數(shù)據(jù)庫，提供用戶精準(zhǔn)推送，并同時根據(jù)相關(guān)運動項目，提供相應(yīng)的運動方案，便于使用者更加有效率的鍛煉。六、結(jié)論心率與運動強(qiáng)度、攝氧量與能量代謝之間存在著顯著的線性關(guān)系，對心率進(jìn)行監(jiān)測可以精準(zhǔn)顯示其體能消耗［5，］因此對心率數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，意義重大。本文研發(fā)的健身心率APP系統(tǒng)可充分利用心率數(shù)據(jù)，結(jié)合運動頻率、時間、強(qiáng)度等指標(biāo)實現(xiàn)運動強(qiáng)度和生理指標(biāo)可視化、心率智能預(yù)警、運動處方精準(zhǔn)推送，從而在保障運動的安全的同時，也提高了運動效率。參考文獻(xiàn)［1］ 胡璞,郜衛(wèi)峰，何起源,張娟.智能跑帶系統(tǒng)設(shè)計［A］.中國體育科學(xué)學(xué)會.第十一屆全國體育科學(xué)大會論文摘要匯編［C］.中國體育科學(xué)學(xué)會：中國體育科學(xué)學(xué)會,2019:2.［2］ 李雪,馮曉麗，王琰.跑步熱潮下跑步類APP應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展困境研究［J］.遼寧體育科技,2016,38(03)：125-128.顧怡然，孫振武.全民健身戰(zhàn)略背景下跑步健身類APP發(fā)展現(xiàn)狀及路徑研究[J].武術(shù)研究,2017,2(10):146-148.何起源.智能跑帶軟件系統(tǒng)的設(shè)計與應(yīng)用[D].武漢體育學(xué)院,2020.李偉，張元鋒，張雷，李真真?心率對應(yīng)運動負(fù)荷等級指標(biāo)的研究[J].哈爾濱大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報,2008,24(5):99-102.陳寶芳，陸愛發(fā),曹光強(qiáng).不同年齡階段肥胖癥者減肥運動處方的應(yīng)用[J].青少年體育,2015(05):133-134+82.作者簡介：第一作者：王博通(1998年10月—)，男，學(xué)士，主要研究方向：體育人工智能。通訊作者：胡璞(1982年3月—)，男，博士，副教授，主要研究方向：體育人工智能?；痦椖浚航逃?019年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目《新工科背景下體育工程學(xué)科創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才培養(yǎng)模式的研究》，教育部2019年第二批產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目《運動智能交互課程群的建設(shè)》(201902143010)，武漢