CN106168779A - 基于物联网的智能篮球训练系统 - Google Patents

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卫誉洲
梁思源
徐磊
刘哲
蒋雪峰
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    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的智能篮球训练系统，它是由智能篮球训练服和智能篮球数据分析中心组成，所述的智能篮球训练服包括三轴重力加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁强计、模数转换器、信号调理电路、微处理器模块、电源和无线通信模块；所述的智能篮球数据分析中心包括无线网关、云服务器、个人移动监控终端一和个人移动监控终端二。本发明具有结构简单、人性化、专业性等优点，能对进行篮球训练的训练者进行技术动作的分析和指导，当训练者进行训练时，将实时生成训练者的各项技术动作数据，得出对训练者技术动作的专业分析，能有效指导篮球训练者的技术，规范训练者的技术动作，帮助训练者提高篮球水平。

Description

基于物联网的智能篮球训练系统
技术领域
本发明涉及一种智能篮球训练系统，尤其涉及基于物联网的智能篮球训练系统。
背景技术
随着我国国民经济的发展，国民的生活方式和生活理念有了极大的改变，越来越多的人热衷于各种不同的运动，其中，尤以篮球这项运动的普及度和热衷度最高。同时，在现今社会，由于地区差异，各地对于篮球这一运动的训练水平参差不齐，导致不同个体的篮球技术水平也存在很大差异，提升自身篮球的技术水平已成为广大篮球爱好者一直以来的目标。但现有的运动监测装置主要依靠可穿戴式智能设备来实现，通过运动者的生理反应和动作来检测数据，并显示给运动者。这样的措施只能提供简单的数据检测和显示功能，无法对训练者的各项技术动作做出专业的分析和指导，对篮球爱好者的技术水平提升十分有限。
物联网是经济发展的新引擎，是转型升级的助推器。结合物联网技术，新型的智能运动监测系统已成为现阶段帮助人们进行健康合理的体育运动的有效手段。应用物联网和云计算海量的集成技术，细化运动数据监控系统，全方位架构、强化数据分析，成为现阶段智能运动设备工作模式的重大转变，这对未来智能运动设备的发展具有重要的意义。
目前随着中国信息化发展水平的不断提高，智能化系统越来越受到人们的重视。智能运动监测系统将现代高科技手段用于运动的监控，让运动更加可视化，更加健康合理，让人们的生活更加舒适。作为智能运动监测系统之一的智能篮球训练系统针对篮球这一特定运动，能够建立篮球训练者技术动作与特征数据的对应关系，与数据库中所包含的标准数据进行对比，实现运动分析和技术动作指导，实时监测训练者的每项技术动作，规范训练者的各项篮球技术动作，在很大程度上可以弥补传统运动监测系统分析和指导方面的不足，使训练者的篮球水平得到更好的提升。
发明内容
本发明的目的就是为了提供一种成本较低、功能完善、高度智能化的篮球训练系统，使其对篮球训练者的各项技术动作进行实时监测，通过短距离无线通信手段对检测数据进行实时传输，并在智能篮球数据分析中心对检测的数据进行对比分析，使训练者了解到自身技术动作的情况以及需要调整的动作，并根据系统所给出的建议进行调整，规范训练者的技术动作，更好的提升训练者的篮球水平。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明采用的技术方案为：
基于物联网的智能篮球训练系统，它是由智能篮球训练服和智能篮球数据分析中心组成；所述的智能篮球训练服包括三轴重力加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁强计、模数转换器、信号调理电路、微处理器模块、电源和无线通信模块；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、电源接口和信号输出端口；所述的智能篮球数据分析中心包括无线网关、云服务器、个人移动监控终端一和个人移动监控终端二；智能篮球训练服中的三轴重力加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁强计分别与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块连接；智能篮球数据分析中心的无线网关与云服务器连接，个人移动监控终端一和个人移动监控终端二分别与云服务器连接，智能篮球训练服中的无线通信模块与智能篮球数据分析中心中的无线网关通过无线通信连接，实现一对一的双向无线通信。
为进一步提高基于物联网的智能篮球监测系统的性能，所述的智能篮球训练服中的微处理器模块中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的智能篮球训练服中的模数转换器采用的是AD7869型号的模数转换器，所述的智能篮球训练服中的无线通信模块采用的是CC2530型号的通信模块，所述的智能篮球训练服中的无线通信模块与智能篮球数据分析中心中的无线网关通过Zigbee协议进行无线通信。
为进一步提高基于物联网的智能篮球监测系统的性能，所述的智能篮球训练服中的三轴重力加速度传感器采用的是MMA7260Q型号的低功耗高性能三轴重力加速度传感器，所述的智能篮球训练服中的三轴陀螺仪采用的是IMU-3000型 号的高性能三轴陀螺仪，所述的智能篮球训练服中的三轴磁强计采用的是HMC5883L型号的高性能三轴磁强计。
该发明的有益效果在于：该基于物联网的智能篮球训练系统，具有结构简单、人性化、专业性等优点，能对进行篮球训练的训练者进行技术动作的分析和指导，当训练者进行训练时，将实时生成训练者的各项技术动作数据，并与智能篮球数据分析中心的后台数据库中的数据进行对比，得出对训练者技术动作的专业分析，能有效指导篮球训练者的技术，规范训练者的技术动作，帮助训练者提高篮球水平。
附图说明
图1是本发明基于物联网的智能篮球训练系统实施的原理框图。
具体实施方式
如图1所示，基于物联网的智能篮球训练系统，它是由智能篮球训练服和智能篮球数据分析中心组成；所述的智能篮球训练服包括三轴重力加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁强计、模数转换器、信号调理电路、微处理器模块、电源和无线通信模块；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、电源接口和信号输出端口；所述的智能篮球数据分析中心包括无线网关、云服务器、个人移动监控终端一和个人移动监控终端二；智能篮球训练服中的三轴重力加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁强计分别与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块连接；智能篮球数据分析中心的无线网关与云服务器连接，个人移动监控终端一和个人移动监控终端二分别与云服务器连接，智能篮球训练服中的无线通信模块与智能篮球数据分析中心中的无线网关通过无线通信连接，实现一对一的双向无线通信。
为进一步提高基于物联网的智能篮球监测系统的性能，所述的智能篮球训练服中的微处理器模块中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的智能篮球训练服中的模数转换器采用的是AD7869型号的模数转换器，所述的智能篮球训练服中的无线通信模块采用的是CC2530型号的通信模块，所述的智能篮球训练服中的无线通信模块与智能篮球数据分析中心中的无线网 关通过Zigbee协议进行无线通信，其能有效实现智能篮球训练服与数据分析中心间信息的共享与联动，系统性能更稳定可靠。
为进一步提高基于物联网的智能篮球监测系统的性能，所述的智能篮球训练服中的三轴重力加速度传感器采用的是MMA7260Q型号的低功耗高性能三轴重力加速度传感器，所述的智能篮球训练服中的三轴陀螺仪采用的是IMU-3000型号的高性能三轴陀螺仪，所述的智能篮球训练服中的三轴磁强计采用的是HMC5883L型号的高性能三轴磁强计，能进行更全面更可靠的监测。
基于物联网的智能篮球训练系统不仅具有能够实时准确地监测运动者运动信息的优点，还具备数据分析的功能。智能篮球训练服中的三轴重力加速度传感器采用的是MMA7260Q型号的高性能三轴重力加速度传感器，其能够很好地感应运动载体的三轴加速度；智能篮球训练服中的三轴陀螺仪采用的是IMU-3000型号的高性能三轴陀螺仪，其能够很好地感应敏感角位移和角速度；智能篮球训练服中的三轴磁强计采用的是HMC5883L型号的高性能三轴磁强计，其能很好地感应三轴的磁场感应量。它们采集的信号经过AD9283型号的高速模数转换器将采集的模拟信号转为数字信号，再经过信号调理电路输送给微处理器模块中STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，当运动者进行篮球训练时，微处理器模块中的微处理器就会对数据进行处理和计算，最终实现对运动信号的实时采集和处理。
因为需要进行数据的分析对比，所以需要智能篮球数据分析中心来进行分析工作，这样就构成了一个整体的智能篮球训练系统，有效实现对篮球运动者运动数据的分析处理。智能篮球训练服实时地监测篮球运动者的运动数据，通过CC2530型号的高性能无线通信模块经过Zigbee协议进行无线传送到智能篮球数据分析中心中的无线网关，再经云服务器将全部信息汇总、存储、分析、共享，再经互联网输送至个人移动监控终端一和个人移动监控终端二，将数据分析结果实时显示给运动者，真正实现运动监测系统的智能化、人性化。
该基于物联网的智能篮球训练系统，具有结构简单、人性化、专业性等优点，能对进行篮球训练的训练者进行技术动作的分析和指导，当训练者进行训练时，将实时生成训练者的各项技术动作数据，并与智能篮球数据分析中心的后台数据库中的数据进行对比，得出对训练者技术动作的专业分析，能有效指导篮球训练 者的技术，规范训练者的技术动作，帮助训练者提高篮球水平。
本发明保护范围涉及上面所述的所有变化形式。

Claims (3)

1.基于物联网的智能篮球训练系统，其特征在于：它是由智能篮球训练服和智能篮球数据分析中心组成；所述的智能篮球训练服包括三轴重力加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁强计、模数转换器、信号调理电路、微处理器模块、电源和无线通信模块；所述的微处理器模块包括信号输入端口、微处理器、存储器、电源接口和信号输出端口；所述的智能篮球数据分析中心包括无线网关、云服务器、个人移动监控终端一和个人移动监控终端二；智能篮球训练服中的三轴重力加速度传感器、三轴陀螺仪、三轴磁强计分别与模数转换器的输入端连接，模数转换器的输出端连接信号调理电路的输入端，信号调理电路的输出端连接到微处理器模块的信号输入端口，电源连接到微处理器模块的电源接口，微处理器模块的信号输出端口与无线通信模块连接；智能篮球数据分析中心的无线网关与云服务器连接，个人移动监控终端一和个人移动监控终端二分别与云服务器连接，智能篮球训练服中的无线通信模块与智能篮球数据分析中心中的无线网关通过无线通信连接，实现一对一的双向无线通信。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的智能篮球训练系统，其特征在于：所述的智能篮球训练服中的微处理器模块中微处理器采用的是STM32F103VTE6型号的增强型微处理器，所述的智能篮球训练服中的模数转换器采用的是AD7869型号的模数转换器，所述的智能篮球训练服中的无线通信模块采用的是CC2530型号的通信模块，所述的智能篮球训练服中的无线通信模块与智能篮球数据分析中心中的无线网关通过Zigbee协议进行无线通信。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的智能篮球训练系统，其特征在于：所述的智能篮球训练服中的三轴重力加速度传感器采用的是MMA7260Q型号的低功耗高性能三轴重力加速度传感器，所述的智能篮球训练服中的三轴陀螺仪采用的是IMU-3000型号的高性能三轴陀螺仪，所述的智能篮球训练服中的三轴磁强计采用的是HMC5883L型号的高性能三轴磁强计。
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