CN102111434A - 一种基于无线网络的运动数据采集和服务的方法和系统 - Google Patents
一种基于无线网络的运动数据采集和服务的方法和系统 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种无线网络的运动数据采集和服务的方法，属于物联网增值业务，包括运动数据记录设备获取用户的运动数据，通过近距离无线通信协议将用户的运动数据传送到网关设备；网关设备根据不同运动数据记录设备上传数据中的不同用户ID，将接收到的运动数据根据用户进行分类保存以及处理，并将处理后的运动数据上传到智能服务平台；智能服务平台接收到网关设备上传的运动数据后，结合用户自身的基本信息进行数据分析，将分析结果编辑成短信，采用运营商的通信网络推送到用户的手机终端。该方法可以使用户在运动状态下，实现运动健康原始数据的自动采集，并完成用户运动数据分析和有针对性的个性化运动和营养服务。
Description
技术领域
本发明涉及物联网增值业务，特别是一种基于无线网络的运动数据采集和服务的方法和系统。
背景技术
物联网(Internet of Things)的概念是在1999年提出的，它的定义很简单：通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络概念。
自2009年8月中国提出“感知中国”以来，物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一，写入“政府工作报告”，物联网在中国受到了全社会极大的关注，其受关注程度是在美国、欧盟、以及其他各国不可比拟的。
据相关统计显示，2007年-2009年，中国近6亿的劳动力人口中约有60％身陷亚健康危机，其中超重和肥胖是最严重的问题。随着时代的发展和社会的进步，人们已逐步认识到健康的重要性，对健康的关注也越来越强烈。与此同时，运动健康锻炼的观念得到了人们的广泛认可，越来越多的人选择通过运动和锻炼摆脱亚健康的困扰。但目前大多数人在运动和锻炼中均存在或多或少的问题。比如，不能统计每天的运动量和能量消耗值，每天的运动量和能量消耗值不能连续保存和积累，不能直观地了解一定时间段内的运动量趋势，得不到专业健康人士的运动健康指导等等。
为了更好地为希望健康的人士提供服务，需要一套完整的运动数据计量、运动数据传送、分析和运动健康指导反馈方案。通过对用户每日运动量的计量以及根据运动量而量身定做的指导服务可以有效保证使用者身体健康。
目前，对于运动数据的采集和利用存在以下问题：1)单独的运动数据记录设备。只是孤立的一台设备，无法和外界的服务平台进行交流和通信，也无法享受到专业人士的个性化运动健康指导。2)有线网络下的运动数据记录设备。用户需要通过有线网络有意识地主动发起并完成所有运动数据的上传，如果用户不主动上传运动数据，则同样无法得到专业的个性化服务指导。
通过以上情况可知，为了使用户更方便快捷的实现运动数据的上传，一种新的运动数据采集和服务的方法的提出是非常必要的。
发明内容
本发明的目的是可以使用户在运动状态下，实现运动健康原始数据的自动采集，并完成用户运动数据分析和有针对性的个性化运动和营养服务。整个数据采集过程对用户透明，实现了真正意义上的物联，极大地方便了用户，提高了服务的质量。
本发明提供了一种基于无线网络的运动数据采集和服务的系统，包括：
一个以上运动数据记录设备，用于获取用户的运动数据，对运动数据进行记录和存储，以及通过近距离无线通信协议将用户的运动数据传送到网关设备；
网关设备，用于通过无线接口采集运动数据记录设备中的运动数据，根据不同运动数据记录设备上传数据中的不同用户ID，将接收到的运动数据根据用户进行分类保存以及处理，并将处理后的运动数据上传到智能服务平台；
智能服务平台，接收到网关设备上传的运动数据后，结合用户自身的基本信息进行数据分析，对每一个用户的运动数据分析后产生分析结果和运动健康指导，将分析结果编辑成短信，采用运营商的通信网络推送到用户的手机终端。
本发明提供了一种无线网络的运动数据采集和服务的方法，包括：
步骤1：运动数据记录设备获取用户的运动数据，对运动数据进行记录和存储，通过近距离无线通信协议将用户的运动数据传送到网关设备；
步骤2：网关设备根据不同运动数据记录设备上传数据中的不同用户ID，将接收到的运动数据根据用户进行分类保存以及处理，并将处理后的运动数据上传到智能服务平台；
步骤3：智能服务平台接收到网关设备上传的运动数据后，结合用户自身的基本信息进行数据分析，对每一个用户的运动数据分析后产生分析结果和运动健康指导，将分析结果编辑成短信，采用运营商的通信网络推送到用户的手机终端。
本发明具有以下有益效果，其描述的运动数据传送方法，可以实现用户运动数据的自动采集和上传，无需用户手工参与，极大地方便了用户的使用，本发明通过采用无线协议采集数据的方式能够同时支持为多个运动数据记录设备终端提供数据采集服务，不受终端数据线和适配接口个数的限制。
附图说明
图1是本发明的系统组网图；
图2是本发明的运动数据记录设备结构框图；
图3是本发明网关设备结构框图；
图4是本发明的运动数据采集和服务的实现流程图。
具体实施方式
本发明通过一种近距离无线通信协议，在无需人工干预的情况下，实现用户的运动数据自动传送到网关，网关通过互联网将运动数据传送到智能服务平台，智能服务平台对接收到的用户运动数据进行分析并给出专业的运动健康指导，数据分析结果和健康指导贴士通过通信网络传递到用户的通信终端。
图1示出了本发明的组网结构。该系统包括一个以上运动数据记录设备，网关设备，以及智能服务平台。
图2示出了本发明的运动数据记录设备结构框图。从图中可以看出，运动数据记录设备由数据测量子模块和短距离通信子模块构成，各模块的功能如下所述：
数据测量子模块：完成获取用户的运动数据功能，并对数据进行记录和存储。
短距离通信子模块：短距离通信子模块采用无线接口，将用户的运动数据传送到网关。
数据测量和处理子模块与短距离通信子模块之间的数据流向为，从数据测量和处理子模块流入短距离通信子模块。数据测量和处理子模块将记录存储的用户运动数据通过短距离通信子模块输出到网关设备。
运动数据记录设备采集到用户的运动数据(包括运动距离，能量消耗等)。通过近距离无线通信协议发送给网关。
图3是网关设备的结构框图，该网关由硬件驱动子模块、控制子模块、短距离通信子模块、用户识别子模块、处理子模块和远距离通信子模块组成。各模块的功能如下：
硬件驱动子模块：网关的驱动程序存储在硬件驱动子模块。此外，硬件驱动子模块还实现为网关自动安装驱动程序功能。当网关第一次在电脑上使用时，硬件驱动子模块自动搜索网关驱动程序并完成驱动安装。硬件驱动子模块保证了网关即插即用。
控制子模块：控制子模块在网关的整个活动期间一直保持运行。用于控制网关的正常运行。
短距离通信子模块：短距离通信子模块通过无线接口和运动数据记录设备进行通信，负责运动数据的采集和运动数据在网关内部的存储。当运动数据记录设备和网关之间的距离在要求的距离之内时，短距离通信子模块即可和运动数据记录设备的短距离通信子模块连接，并采集运动数据记录设备记录的用户运动数据。
用户识别子模块：该子模块负责识别和网关连接的每一个运动数据记录设备，并可根据不同记录设备上传数据中的不同用户ID，将接收到的测量数据根据用户进行分类保存。
处理子模块：短距离通信子模块接收到用户上传的测量数据后交给处理子模块。处理子模块对用户上传的原始运动数据进行处理后交出远距离通信子模块。
远距离通信子模块：远距离通信子模块收到处理子模块的数据后，向智能服务平台发起连接请求，并准备将运动数据上传到智能服务平台。
接下来介绍智能服务平台。智能服务平台是分析用户运动数据的核心，智能服务平台通过运营商的移动通信网络和用户进行连接和通信。
智能服务平台接收到网关上传的运动数据后，结合用户自身的基本信息(性别，年龄，身高，体重等)进行数据分析，对每一个用户的运动数据分析后产生分析结果和运动健康指导(包括：运动强度，运动贴士等)。智能服务平台有专门的功能实体对用户上传的运动数据进行分析。分析过程结合用户上传的原始身体数据(性别，年龄，身高，体重等)和标准的体质指数范围进行比对，综合用户测量的所有运动数据为用户进行分析。并给出分析的结论和改进的指导建议。
智能服务平台除了分析用户每次上传的数据之外，每周后会根据用户前一周的运动情况做一周运动趋势分析和总结。
智能服务平台把分析用户的运动数据得出的结论和提出的改进指导建议编辑成短信/彩信，这些短信/彩信通过移动通信网络，例如运营商的2G/3G通信网络发送到用户的手机终端。
图4是运动数据采集和服务的实现流程。
步骤1：运动数据记录设备获取用户的运动数据，对运动数据进行记录和存储，通过近距离无线通信协议将用户的运动数据传送到网关设备；
步骤2：网关设备根据不同运动数据记录设备上传数据中的不同用户ID，将接收到的运动数据根据用户进行分类保存以及处理，并将处理后的运动数据上传到智能服务平台；
步骤3：智能服务平台接收到网关设备上传的运动数据后，结合用户自身的基本信息进行数据分析，对每一个用户的运动数据分析后产生分析结果和运动健康指导，将分析结果编辑成短信，采用运营商的通信网络推送到用户的手机终端。
接下来介绍运动数据记录设备和网关之间的数据传送方法。运动数据记录设备和网关之间通过一种近距离无线通信协议实现。运动数据记录设备与网关之间的通信过程分为三个步骤：
1.建立连接
运动数据记录设备的短距离通信模块主动监测网关，在运动数据记录设备上电或者无线开关打开的状态下，运动数据记录设备和网关之间的距离在一定范围之内(10米)时，运动数据记录设备作为客户端，向网关发起连接请求。网关接收到运动数据记录设备的连接请求后，和运动数据记录设备建立连接。
2.数据传送
运动数据记录设备和网关建立连接后，运动数据由运动数据记录设备传送到网关设备。
在以下情况下，数据才会在运动数据记录设备和网关设备之间传送：
1)距离上次数据传送的时间大于等于1小时。
2)每一次传送的数据均为当天的全部运动数据。
3.断开连接
当网关和运动数据记录设备之间的距离大于一定距离(10米)，或者二者之一关闭无线信号或设备电源时，网关和运动数据记录设备之间的连接断开。
接下来介绍网关和智能服务平台之间的数据传送方法。网关除具备接收运动数据记录设备传送的数据功能外，还具有运动数据上传到智能服务平台功能。网关和智能服务平台之间的数据传送也分为三个步骤：
1.建立连接
由网关终端发起，主动连接智能服务平台。连接采用有线连接方式：包括五类线，链接宽带网络等，以专线或者拨号的方式连接智能服务平台。
2.数据传送
网关和智能服务平台建立连接后，运动数据从网关传送到智能服务平台。数据传送的发起方为网关设备。
3.断开连接
运动数据传送完毕后，网关主动断开和智能服务平台的连接。网关断电，或者智能服务平台出现故障等异常情况也会造成网关和智能服务平台之间的连接断开。
本发明有效地将网络侧和终端侧整合，终端侧(运动数据记录设备)可以和网关进行无线通信，实现数据上传到网关，网关可以接收接收数据并上传至智能服务平台；网络侧(智能服务平台)接收和分析用户的原始运动数据，并将数据分析结果和个性化的运动健康指导通过无线通信网络定时推送给用户；保证用户在运动状态中即可完成数据的采集，整个数据采集过程无需用户主动参与，确保了数据采集的实时性和透明性。此外，本发明的两次数据传送过程均支持数据断点续传服务，并且支持较高的数据传输速率，达到2Mb/s。
Claims (9)
1.一种基于无线网络的运动数据采集和服务的系统，包括：
一个以上运动数据记录设备，用于获取用户的运动数据，对运动数据进行记录和存储，以及通过近距离无线通信协议将用户的运动数据传送到网关设备；
网关设备，用于通过无线接口采集运动数据记录设备中的运动数据，根据不同运动数据记录设备上传数据中的不同用户ID，将接收到的运动数据根据用户进行分类保存以及处理，并将处理后的运动数据上传到智能服务平台；
智能服务平台，接收到网关设备上传的运动数据后，结合用户自身的基本信息进行数据分析，对每一个用户的运动数据分析后产生分析结果和运动健康指导，将分析结果编辑成短信，采用运营商的通信网络推送到用户的手机终端。
2.根据权利要求1所述的系统，其中
运动数据记录设备进一步包括：
数据测量子模块，用于获取用户的运动数据，对运动数据进行记录和存储；以及
短距离通信子模块，采用无线接口，将用户的运动数据传送到网关设备；
网关设备进一步包括：
短距离通信子模块，用于通过无线接口和运动数据记录设备进行通信，负责运动数据的采集和运动数据在网关设备内部的存储，当运动数据记录设备和网关设备之间的距离在要求的距离之内时，短距离通信子模块即可和运动数据记录设备的短距离通信子模块连接，并获得运动数据记录设备记录的用户运动数据；用户识别子模块，用于模块负责识别和网关设备连接的每一个运动数据记录设备，并可根据不同记录设备上传数据中的不同用户ID，将接收到的数据根据用户进行分类保存；
处理子模块，用于对运动数据记录设备上传的运动数据进行处理，然后交给远距离通信子模块；以及远距离通信子模块，用于收到处理子模块的数据后，向智能服务平台发起连接请求，并将运动数据上传到智能服务平台。
3.根据权利要求2所述的系统，其中网关设备进一步包括：
硬件驱动子模块，用于存储网关设备的驱动程序，当网关第一次在电脑上使用时，硬件驱动子模块自动搜索网关驱动程序并完成驱动安装，保证了网关即插即用；以及
控制子模块，用于控制网关设备的正常运行，其在网关设备的整个活动期间一直保持运行。
4.一种无线网络的运动数据采集和服务的方法，包括：
步骤1：运动数据记录设备获取用户的运动数据，对运动数据进行记录和存储，通过近距离无线通信协议将用户的运动数据传送到网关设备；
步骤2：网关设备根据不同运动数据记录设备上传数据中的不同用户ID，将接收到的运动数据根据用户进行分类保存以及处理，并将处理后的运动数据上传到智能服务平台；
步骤3：智能服务平台接收到网关设备上传的运动数据后，结合用户自身的基本信息进行数据分析，对每
一个用户的运动数据分析后产生分析结果和运动健康指导，将分析结果编辑成短信，采用运营商的通信网络推送到用户的手机终端。
5.根据权利要求4所述的方法，其中：
步骤1中所述通过近距离无线通信协议将用户的运动数据传送到网关设备具体包括：
步骤11：建立连接：运动数据记录设备的短距离通信模块主动监测网关设备，在运动数据记录设备上电或者无线开关打开的状态下，运动数据记录设备和网关设备之间的距离在一定范围之内时，运动数据记录设备作为客户端，向网关设备发起连接请求，网关设备接收到运动数据记录设备的连接请求后，和运动数据记录设备建立连接；
步骤12：数据传送：运动数据记录设备和网关设备建立连接后，运动数据由运动数据记录设备传送到网关设备；
步骤13：断开连接：当网关设备和运动数据记录设备之间的距离大于一定距离，或者二者之一关闭无线信号或设备电源时，网关设备和运动数据记录设备之间的连接断开。
6.根据权利要求5所述的方法，其中步骤12中所述运动数据由运动数据记录设备传送到网关设备需要满足以下条件：
1)距离上次数据传送的时间大于等于1小时。
2)每一次传送的数据均为当天的全部运动数据。
7.根据权利要求4所述的方法，其中：
步骤2中所述将处理后的运动数据上传到智能服务平台具体包括：
步骤21：建立连接：由网关设备发起，主动连接智能服务平台，连接采用有线连接方式，以专线或者拨号的方式连接智能服务平台；
步骤22：数据传送：网关设备和智能服务平台建立连接后，运动数据从网关设备传送到智能服务平台，数据传送的发起方为网关设备；
步骤23：断开连接：运动数据传送完毕后，网关设备主动断开和智能服务平台的连接，网关设备断电，或者智能服务平台出现故障等异常情况也会造成网关设备和智能服务平台之间的连接断开。
8.根据权利要求4所述的方法，其中：
运动数据的采集是在用户的运动状态中完成的，运动数据的采集和上传都是自动进行的，无需用户的手工干预。
9.根据权利要求4所述的方法，其中：
通过断点续传的方式完成数据的两次传送。
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| PB01 | Publication | ||
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| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110629 |