CN110227233A - 一种基于心肺耐力的运动方法、运动装置、移动设备、服务器和运动系统 - Google Patents

一种基于心肺耐力的运动方法、运动装置、移动设备、服务器和运动系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种基于心肺耐力的运动方法、运动装置、移动设备、服务器和运动系统，其包括移动设备采集用户的信息并生成运动方案信息，移动设备将运动方案信息发送至服务器，服务器接收并存储接收到的运动方案信息；服务器接收运动装置发送的验证信息，匹配验证后返回验证结果，由运动装置根据验证结果判断是否允许用户进行运动训练；运动装置检测到运动触发操作，将用户确认后的运动方案信息发送至服务器，执行运动方案信息。本发明公开的运动方法和装置根据用户的体质水平将强度、速度和坡度三个因素相互融合在一起，实现了心肺耐力训练方式上的多样性、持续性、周期性及间歇性，极大地避免了训练过程中的枯燥感，采用高强度间歇训练，因此在跑台上可以花更少的时间获得预期的训练效果。

Description

一种基于心肺耐力的运动方法、运动装置、移动设备、服务器 和运动系统
技术领域
本发明涉及心肺耐力训练领域，具体涉及一种基于心肺耐力的运动方法、运动装置、移动设备、服务器和运动系统。
背景技术
目前，跑台运动是人们锻炼心肺耐力的一种运动方式之一，跑台可以根据用户的需要手动改变速度或者坡度，锻炼过程中用户通过手动操作面板上的按键可以适时改变跑台的速度或者坡度。用户在获得一部跑台设备后，针对自身体质水平如何进行有效的心肺耐力训练，从而避免用户在跑台上盲目训练而达不到预期训练效果。
发明内容
本发明申请实施例中公开了一种基于心肺耐力的运动方法、运动装置、移动设备、服务器和运动系统，以解决针对自身体质水平如何进行有效心肺耐力训练的问题。
为了解决上述技术问题，本发明申请实施例公开了如下技术方案。
本发明申请第一方面公开了一种基于心肺耐力的运动方法，所述方法包括：
移动设备采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息，根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度，确定用户选择的运动方案信息，移动设备将所述运动方案信息发送至服务器，并接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息，显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息，当用户的身体状况安全信息对应的反馈信息未满足预设条件时，阻止所述运动方案信息的生成。
服务器接收移动设备发送的运动方案信息并存储接收到的运动方案信息，生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息，向所述移动设备返回对应的接收成功信息，并对接收成功信息与所述用户进行关联存储，接收位于运动区域的运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息，所述接收成功信息由所述运动装置从所述用户使用的移动设备上读取，将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证，并向所述运动装置返回验证结果，由所述运动装置根据匹配验证结果判断是否允许用户进行运动训练；接收运动区域的运动装置发送的运动方案信息，向位于运动区域的运动装置返回对应的接收成功信息，将第五接收模块的运动方案信息更新到存储模块中。
运动装置检测到运动触发操作，显示接收到运动方案信息，用户确认当前显示的运动方案信息，将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器，接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息，执行所述用户确认后的运动方案信息。
结合第一方面，在第一方面第一种可行的实施方式中，所述方法还包括：在所述运动装置上，根据用户的方案选择，将被选中的第二运动方案信息更新为用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度，其中，一个用户编号对应多个方案编号，一个方案编号对应多个序号，一个序号对应一个时长、一个速度和一个坡度，所有序号对应的时长总和为运动时长，多个连续的序号组成序列组，一个方案编号对应多个序列组，单个序列组内相邻序号对应的强度相等或者速度相等或者坡度相等，若单个序列组内相邻序号对应的强度相等，则所述单个序列组内部分或者全部相邻序号对应的坡度递增；若单个序列组内相邻序号对应的坡度相等，则所述单个序列组内部分或者全部相邻序号对应的强度递增；若单个序列组内相邻序号对应的速度相等，则所述单个序列组内部分或者全部相邻序号对应的坡度递减；相邻序列组间对应的相邻序号对应的坡度不同。
在预定义的运动时间段内，当检测到所述用户进入预定义的运动区域且运动装置处于待机状态且未检测到所述用户的运动触发操作时，所述移动设备向所述用户执行运动提示。
结合第一方面第一种可行的实施方，在第一方面第二种可行的实施方式中，所述方法还包括：一个用户编号对应两个方案编号，第一方案编号内对应的相邻序号的时长相等，第二方案编号内对应的相邻序号的时长不相等，第一方案编号内所有序号对应的强度和时长乘积的总和与第二方案编号内所有序号对应的强度和时长乘积的总和大致相等，两者误差介于3%以内。
结合第一方面，在第一方面第三种可行的实施方式中，所述运动方案信息的生成包括如下步骤：
S11. 根据所述的日常活动等级信息确定用户的日常活动等级；
S12. 提取用户基本信息中的性别、年龄、身高和体重，根据公式计算用户的最大摄氧量，公式为
VO2max=56.363+1.921×(日常活动等级)-0.381×(年龄)-0.754×(身体质量指数)+10.987×(男性1，女性0)；
S13. 根据计算出的最大摄氧量结合心肺耐力等级对照表确定心肺耐力等级；
S14. 根据确定的心肺耐力等级，结合公式计算出运动强度，运动强度以能量代谢当量MET(梅脱)表示，
当心肺耐力等级在“高”时，采用VO2R法设定运动强度，公式为
靶VO2R=%VO2R+VO2rest VO2R=VO2max－VO2rest %VO2R=(VO2max－VO2rest)×期望强度%
VO2rest=1MET=3.5ml/Kg/min 靶MET=靶VO2R÷(1MET)；
当心肺耐力等级在“中”和“低”时，采用%VO2max法设定运动强度，公式为
靶VO2max=VO2max×期望强度% 靶MET=靶VO2max÷(1MET)；
S15. 根据运动装置的坡度和速度公式推算出不同强度下的坡度和速度关系，公式为
FC=(3.5+0.2×(速度)+0.9×(速度)×坡度)÷3.5
其中，FC表示运动能力，单位为MET，速度的单位是m/min，坡度的单位是% 。
所述心肺耐力等级对照表的制定包括以下步骤：
S21. 以性别分组，分组为男、女；
S22. 在b1的基础上再以年龄分组，分组为20-39岁、40-59岁；
S23. 在b2的基础上再根据最大摄氧量值将心肺耐力等级分为低、中、高级，
男性20-39岁，最大摄氧量值小于或等于39ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
男性20-39岁，最大摄氧量值介于40-47ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
男性20-39岁，最大摄氧量值大于或等于48ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
男性40-59岁，最大摄氧量值小于或等于31ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
男性40-59岁，最大摄氧量值介于32-39ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
男性40-59岁，最大摄氧量值大于或等于40ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
女性20-39岁，最大摄氧量值小于或等于33ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
女性20-39岁，最大摄氧量值介于34-41ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
女性20-39岁，最大摄氧量值大于或等于42ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
女性40-59岁，最大摄氧量值小于或等于29ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
女性40-59岁，最大摄氧量值介于30-36ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
女性40-59岁，最大摄氧量值大于或等于37ml/Kg/min，心肺耐力等级为高。
本发明申请第二方面公开了一种基于心肺耐力的运动装置，所述运动装置包括：检测模块，用于检测运动触发操作；第一显示模块，用于显示接收到运动方案信息；确认模块，用于确认第一显示模块当前显示的运动方案信息；第二发送模块，用于将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器；第二接收模块，用于接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息；执行模块，用于执行所述用户确认后的运动方案信息。
本发明申请第三方面公开了一种基于心肺耐力的移动设备，所述移动设备包括：采集模块，用于采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息；生成模块，用于根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度；第四发送模块，用于将所述运动方案信息发送至服务器；第三接收模块，用于接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息；第二显示模块，用于显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息；生成控制模块，用于当用户的身体状况安全信息对应的反馈信息未满足预设条件时，阻止所述运动方案信息的生成。
本发明申请第四方面公开了一种基于心肺耐力的服务器，所述服务器包括：第四接收模块，用于接收移动设备发送的运动方案信息；第五接收模块，用于接收运动区域的运动装置发送的运动方案信息；第六接收模块，用于接收运动区域的运动装置发送的心率值；存储模块，用于存储接收到的运动方案信息和心率值；第一返回模块，用于向所述移动设备返回对应的接收成功信息；第二返回模块，用于向位于运动区域的运动装置返回对应的接收成功信息；关联存储模块，用于生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息，并对接收成功信息与所述用户进行关联存储；信息接收模块，用于接收位于运动区域的运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息，所述接收成功信息由所述运动装置从所述用户使用的移动设备上读取；匹配验证模块，用于将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证，并向所述运动装置返回验证结果，由所述运动装置根据匹配验证结果判断是否允许用户进行运动训练；第二更新模块，用于将第五接收模块的运动方案信息更新到存储模块中。
本发明申请第五方面公开了一种基于心肺耐力的运动系统，所述运动系统包括运动装置、移动设备和服务器，其中，所述运动装置，用于检测运动触发操作；显示接收到运动方案信息；用户确认第一显示模块当前显示的运动方案信息；将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器；接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息；执行所述用户确认后的运动方案信息。
所述服务器，用于接收移动设备发送的运动方案信息；存储接收到的运动方案信息；生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息，向所述移动设备返回对应的接收成功信息，并对接收成功信息与所述用户进行关联存储；接收位于运动区域的运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息，所述接收成功信息由所述运动装置从所述用户使用的移动设备上读取；将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证，并向所述运动装置返回验证结果，由所述运动装置根据匹配验证结果判断是否允许用户进行运动训练；接收运动区域的运动装置发送的运动方案信息；向位于运动区域的运动装置返回对应的接收成功信息；将第五接收模块的运动方案信息更新到存储模块中。
所述移动设备，用于采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息；根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度；将所述运动方案信息发送至服务器；接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息；显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息；当用户的身体状况安全信息对应的反馈信息未满足预设条件时，阻止所述运动方案信息的生成。
有益效果
本发明公开的一种基于心肺耐力的运动方法和装置可以获得以下有益效果。
1. 可以针对不同性别和不同年龄提供高效的有针对性的锻炼心肺耐力的运动方案。
2. 将强度、速度和坡度三个因素融合在一起，通过速度和坡度的改变来实现强度的变化，将同一个强度通过不同速度和坡度的组合来体现，实现了心肺耐力训练方式上多样性，持续性，周期性，间歇性，极大地避免了用户在锻炼时候的枯燥感。
3. 由于采用性别和年龄分组，有效避免了不同年龄及性别在训练上存在的相对强度问题。
4. 由于本发明申请采用的是高强度间歇训练，因此可以在跑台上花更少的时间获得预期的训练效果。
5. 本发明申请运用于大型健身中心时，用户可以事先通过移动设备，例如智能手机，通过对应的APP运用程序操作，获得针对自身体质水平的心肺耐力训练方案，通过跑台读取用户移动设备上展示的二维码即可在跑台上完成心肺耐力的训练，训练过程中跑台按照运动方案信息全程自动改变速度和坡度以及对应的时长，用户无需手动去操作面板上的按键，改善了用户的运动体验。极大地节约了健身中心配置教练的资源，以及极大地节约了用户与教练谈论方案的时间。
6. 在所述运动装置上，根据用户的方案选择，将被选中的第二运动方案信息更新为用户的运动方案信息，这样的设置使得在用户开始锻炼前，教练若觉得第二运动方案更适合用户目前的情况，则用户在跑台的面板上将第二运动方案更新为当前的运动方案，以获得更好的训练效果。
7. 在预定义的运动时间段内，当检测到所述用户进入预定义的运动区域且运动装置处于待机状态且未检测到所述用户的运动触发操作时，移动设备向所述用户执行运动提示，这样的设置极大地提高了健身中心资源的利用率，也可极大地避免因用户们之间的聊天交流而遗忘自己的训练课程。
附图说明
在下面参照附图对作为非限制性实施例给出的实施方式的说明中，本发明及其优越性将得到更好的理解，附图如下：
图1是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种基于心肺耐力的运动方法的流程图；
图2是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动系统的移动设备的框图；
图3是根据本发明申请一示例性实施例公开的另一种基于心肺耐力的运动方法的流程图；
图4是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动系统的服务器的框图；
图5是根据本发明申请一示例性实施例公开的又一种基于心肺耐力的运动方法的流程图；
图6是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动系统的运动装置的框图；
图7是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种生成运动方案信息的流程图；
图8是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种基于心肺耐力的运动系统的信息传递示意图；
图9是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种基于心肺耐力的运动系统的流程图；
图10-19是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动系统的移动设备的界面示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种基于心肺耐力的运动方法的流程图，所述方法运用于基于心肺耐力的运动系统的移动设备。参见图1，本发明申请实施例公开的运用于基于心肺耐力的运动系统的移动设备的方法包括以下步骤：
S31. 采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息；
S32. 根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度；
S33. 等待用户选择运动方案信息；
S34. 将用户选择的运动方案信息发送至服务器；
S35. 接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息；
S36. 显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息。
在步骤S31和S32之间设置判断步骤，当用户的身体状况安全信息对应的反馈信息未满足预设条件时，阻止所述运动方案信息的生成，并告知用户不适合进行此项运动训练。
用户的基本信息包括：性别、年龄、身高和体重，年龄的单位是岁，身高的单位是厘米，体重的单位是千克。运动信息包括：期望运动强度范围和运动时长，运动强度范围采用百分制，运动时长的单位是分钟。
日常活动等级信息采用单选题的形式采集，包括如下：
1. 您出门的方式是( ) A. 总是使用电梯和交通工具 B. 经常步行和爬楼梯
2. 您每周从事家务活动的时间是( ) A. 0 B. 10-60分钟 C. 1小时以上
3. 您每周进行体育锻炼的时间是( ) A. 0 B. 10-30分钟 C. 30-60分钟 D. 1-3小时 E. 3小时以上
不同答案对应不同的分值，此分值作为后续运动方案制定的依据之一，答案与分值的对应表如表1所示，表1为日常活动等级评分表。
身体状况安全信息采用单选题的形式采集，包括如下：
1. 医生是否告诉过您仅能参加医生推荐的身体活动。( ) A. 是 B. 否
2. 医生是否告诉过您患有心脏病。 ( ) A. 是 B. 否
3. 医生是否告诉过您的血压超过160/100mmHg。 ( ) A. 是 B. 否
4. 近6个月来，当您进行身体活动或运动时，是否有过胸痛或严重憋气的感觉。( )
A. 是 B. 否
5. 近6个月来，当您进行身体活动或运动时，是否曾因为头晕失去平衡或跌倒。或发生晕厥。( ) A. 是 B. 否
6. 您是否存在因体力活动或运动加重的骨、关节疼痛，或功能障碍。 ( ) A. 是 B.否
7. 您是否知道有其他原因是您不能参加体力活动。 ( ) A. 是 B. 否
上述七道单选题的答案是身体状况安全信息对应的反馈信息，也是作为判断当前用户是否可以进行此项运动的依据，若有一个或者超过一个选择“是”，则告知当前用户目前还不适合进行此项运动，请致电或者亲身咨询用户的家庭医生，移动设备不生成运动方案信息，如图16所示。若上述七到单选题全部选择“否”，则告知当前用户目前有相当程度的保证现时是适合此项运动的，移动设备生成运动方案信息。
移动设备根据采集到的上述信息生成运动方案信息，如图7所示的流程图，包括如下步骤：
S11. 根据采集到的日常活动等级信息确定用户的日常活动等级；
S12. 提取用户基本信息中的性别、年龄、身高和体重，根据公式计算用户的最大摄氧量，公式为
VO2max=56.363+1.921×(日常活动等级)-0.381×(年龄)-0.754×(身体质量指数)+10.987×(男性0，女性1)；
S13. 根据计算出的最大摄氧量结合心肺耐力等级对照表确定心肺耐力等级；
S14. 根据确定的心肺耐力等级，结合公式计算出运动强度，运动强度以能量代谢当量MET(梅脱)表示，当心肺耐力等级在“高”时，采用VO2R法设定运动强度，公式为
靶VO2R=%VO2R+VO2rest VO2R=VO2max－VO2rest %VO2R=( VO2max－VO2rest) ×期望强度%
VO2rest=1MET=3.5ml/Kg/min 靶MET=靶VO2R÷(1MET)
当心肺耐力等级在“中”和“低”时，采用%VO2max法设定运动强度，公式为
靶VO2max=VO2max×期望强度% 靶MET=靶VO2max÷(1MET)；
S15. 根据运动装置的坡度和速度公式推算出不同强度下的坡度和速度关系，公式为
FC=(3.5+0.2×(速度)+0.9×(速度)×坡度)÷3.5
其中，FC表示运动能力，单位为MET，速度的单位是m/min，坡度的单位是% 。
心肺耐力等级对照表的制定包括以下步骤：
S21. 以性别分组，分组为男、女；
S22. 在b1的基础上再以年龄分组，分组为20-39岁、40-59岁；
S23. 在b2的基础上再根据最大摄氧量值将心肺耐力等级分为低、中、高级，
男性20-39岁，最大摄氧量值小于或等于39ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
男性20-39岁，最大摄氧量值介于40-47ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
男性20-39岁，最大摄氧量值大于或等于48ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
男性40-59岁，最大摄氧量值小于或等于31ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
男性40-59岁，最大摄氧量值介于32-39ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
男性40-59岁，最大摄氧量值大于或等于40ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
女性20-39岁，最大摄氧量值小于或等于33ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
女性20-39岁，最大摄氧量值介于34-41ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
女性20-39岁，最大摄氧量值大于或等于42ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
女性40-59岁，最大摄氧量值小于或等于29ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
女性40-59岁，最大摄氧量值介于30-36ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
女性40-59岁，最大摄氧量值大于或等于37ml/Kg/min，心肺耐力等级为高。
制定好的心肺耐力等级对照表如表2所示。
由于采用性别和年龄分组，有效避免了不同年龄及性别在训练上存在的相对强度问题，可以针对不同性别和不同年龄提供高效的有针对性的锻炼心肺耐力的运动方案。
图2是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种移动设备的框图，所述设备运用于基于心肺耐力的运动系统。参见图2，本发明申请实施例公开的移动设备包括：采集模块、生成模块、选择模块、第四发送模块、第三接收模块、第二显示模块和生成控制模块。
其中，采集模块用于采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息。生成模块用于根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度。选择模块用于用户选择运动方案信息。第四发送模块用于将所述运动方案信息发送至服务器。第三接收模块用于接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息。第二显示模块用于显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息。生成控制模块用于当用户的身体状况安全信息对应的反馈信息未满足预设条件时，阻止所述运动方案信息的生成。
本发明申请实施例公开的移动设备还包括运动提示模块，其用于在预定义的运动时间段内，当检测到所述用户进入预定义的运动区域且运动装置处于待机状态且未检测到所述用户的运动触发操作时，向所述用户执行运动提示。这样的设置极大地提高了健身中心资源的利用率，也可极大地避免因用户们之间的聊天交流而遗忘自己的训练课程。
下面以一名身体健康，年龄为25岁，体重为65kg，身高为170cm，出门方式使用电梯和交通工具，每周家劳动2小时，每周没有体育锻的男性用户为例，本次计划运动强度范围为50%-60%，运动时长半小时。所述用户在移动设备上开启了对应的APP运用，并进行了信息采集，参见图10-15。所述用户点击了“确认提交”后，由于其身体状况安全信息对应的反馈信息符合预设条件，因此，移动设备生成运动方案信息并告知其可以进行此项运动，同时提供了运动方案选择按键，等待所述用户选择，如图17所示。
根据所述用户的日常活动信息并对照表1日常活动等级评分表，得出所述用户的日常活动等级为“3”。
根据所述用户的身高和体重计算出身体质量指数BMI=体重/身高2=65/1.702=22.49，再根据公式计算其最大摄氧量
VO2max=56.363+1.921×(日常活动等级)-0.381×(年龄)-0.754×(身体质量指数)+10.987×(男性1，女性0)
=56.363+1.921×3-0.381×25-0.754×22.49+10.987×0
=46.63(ml/Kg/min)
通过查询表2心肺耐力等级对照表可得出所述用户心肺耐力等级处于“中”级。由于心肺耐力等级处于“中”级，所以采用%VO2max法设定运动强度，公式为
靶VO2max=VO2max×期望强度% 靶MET=靶VO2max÷(1MET)
将计算出的最大摄氧量和期望强度代入上述公式计算出其运动强度，
靶VO2max=VO2max×期望强度%=46.63×(50%～60%)=23.3～28(ml/Kg/min)
靶MET=靶VO2max÷(1MET)=(23.3～28)÷3.5=6.65～8(METs)。
因此，所述用户的运动强度介于6.65～8METs之间，由于所述用户选择的运动时长为半小时，因此，将所述用户的运动方案分成两个，第一个运动方案是：运动方案编号为方案01，分成15段分段，每个分段的时长相等，都是2分钟，总时长共30分钟，分段以序号表示，从序号1到序号15，一个序号对应一个时长、一个速度、一个坡度，连续的3个序号组成一个序列组，共包括5个序列组，分别是序列组1、2、3、4、5，所述序列组分别对应的坡度为0%、1%、2%、3%、0%，其中序列组1-4内各序列组内的强度递增，分别为6METs、7METs、8METs，序列组5内的强度递减，分别为8METs、7METs、6METs，通过查询表3各强度的坡度、速度对照表得到上述三个强度在不同坡度下对应的速度。具体如下：
强度6METs、7METs、8METs在坡度为0%下的速度分别是5.3Km/h、6.3Km/h、7.4Km/h；
强度6METs、7METs、8METs在坡度为1%下的速度分别是5.0Km/h、6.0Km/h、7.0Km/h；
强度6METs、7METs、8METs在坡度为2%下的速度分别是4.80Km/h、5.8Km/h、6.7Km/h；
强度6METs、7METs、8METs在坡度为3%下的速度分别是4.6Km/h、5.6Km/h、6.5Km/h；
将上述信息整理成表格的形式，如表4所示。参见表4可知，时长30分钟被分成15段，每段时长相等，连续的3段组成一个序列组，共有5个序列组，前面4个序列组的坡度递增，单个序列组内的坡度相等而速度递增，相邻序列组之间的坡度不相等。可见，将强度、速度和坡度三个因素融合在一起，通过速度和坡度的改变来实现强度的变化，将同一个强度通过不同速度和坡度的组合来体现，实现了心肺耐力训练方式上多样性，持续性，周期性，间歇性，极大地避免了用户在锻炼时候的枯燥感。同时，本发明申请采用的是高强度间歇训练，因此可以在跑台上花更少的时间获得预期的训练效果。
第二个运动方案是：运动方案编号为方案02，分成15段分段，每个分段的时长不相等，分别是1.5分钟和2.5分钟，两者交替设置，总时长共30分钟，分段以序号表示，从序号1到序号15，一个序号对应一个时长、一个速度、一个坡度，连续的4个序号组成一个序列组，共包括4个序列组，分别是序列组1、2、3、4，其中序列组4只包括3个序号，所述4个序列组分别对应的坡度为0%、1%、2%、0%，序列组1-3中各序列组内的部分强度递增，分别为6METs、7METs、8METs、7METs，序列组4内的强度递减，分别为8METs、7METs、6METs，通过查询表3各强度的坡度、速度对照表得到上述三个强度在不同坡度下对应的速度。具体如下：
强度6METs、7METs、8METs、7METs在坡度为0%下的速度分别是5.3Km/h、6.3Km/h、7.4Km/h、6.3Km/h；
强度6METs、7METs、8METs在坡度为1%下的速度分别是5.0Km/h、6.0Km/h、7.0Km/h、6.0Km/h；
强度6METs、7METs、8METs在坡度为2%下的速度分别是4.80Km/h、5.8Km/h、6.7Km/h、5.8Km/h；
强度8METs、7METs、6METs在坡度为0%下的速度分别是7.4Km/h、6.3Km/h、5.3Km/h；
将上述信息整理成表格的形式，如表5所示。参见表5可知，时长30分钟被分成15段，每段时长不相等，连续的4段组成一个序列组，共有4个序列组，其中，序列组4只有包含3个段，前面3个序列组的坡度递增，单个序列组内的坡度相等，且单个序列组内的前3个序号对应的强度递增，且单个序列组内的第4个序号对应的强度小于第3个序号对应的强度，第4个序列组内的强度递减而坡度相等，相邻序列组之间的坡度不相等。可见，将强度、速度和坡度三个因素融合在一起，通过速度和坡度的改变来实现强度的变化，将同一个强度通过不同速度和坡度的组合来体现，实现了心肺耐力训练方式上多样性，持续性，周期性，间歇性，极大地避免了用户在锻炼时候的枯燥感。
方案01的单个序号对应的强度和时长乘积的总和是
运动量Z1=2×6+2×7+2×8+2×6+2×7+2×8+2×6+2×7+2×8+2×6+2×7+2×8+2×6+2×7+2×8=210
方案02的单个序号对应的强度和时长乘积的总和是
运动量Z2=1.5×6+2.5×7+1.5×8+2.5×7+1.5×6+2.5×7+1.5×8+2.5×7+1.5×6+2.5×7+1.5×8+2.5×7+1.5×8+2.5×7+1.5×6=210
所以Z1=Z2。
即，在相同的运动时长下，两个运动方案对应的运动量是相等的。
在所述用户点击移动设备屏幕上的按键“选择运动方案”后，如图17所示，移动设备将上述两种运动方案显示在界面上供所述用户选择，如图18所示。所述用户选择方方案01后，移动设备将所述用户选择的运动方案信息发送至服务器，并接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息。所述移动设备显示所述接收成功信息，如图19所示，所述接收成功信息以二维码形式承载以方便运动区域的运动装置读取所述接收成功信息，同时告知用户分配到的运动装置的位置信息。
图3是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种基于心肺耐力的运动方法的流程图，所述方法运用于基于心肺耐力的运动系统的服务器。参见图3，本发明申请实施例公开的运用于基于心肺耐力的运动系统的服务器的方法包括以下步骤：
S41. 接收移动设备发送的运动方案信息并存储接收到的运动方案信息；这样的设置使得用户的运动方案信息保留在服务器上，避免了用户因重装系统导致的数据丢失；
S42. 生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息；所述接收成功信息包括运动方案信息、生成日期和时间、运动装置的位置；
S43. 向所述移动设备返回对应的接收成功信息；
S44. 对接收成功信息与所述用户进行关联存储；
S45. 接收位于运动区域的运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息和运动装置的位置信息；
S46. 将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证；
S47. 向所述运动装置返回验证结果；验证结果包括“是”与“否”，若验证结果为“是”，则允许用户进行运动；若验证结果为“否”，则拒绝用户进行运动。这样的设置保证了用户与运动装置在当前时刻的唯一对应，避免多个用户同时使用一台运动装置的冲突。
在用户锻炼前，教练觉得用户当前选择的方案不是太适合用户当前的情况，则用户在跑台的面板上操作，将第二运动方案更新为当前的运动方案，以获得更好的训练效果。因此，本发明申请实施例公开的运用于基于心肺耐力的运动系统的服务器的方法还包括以下步骤：
S48. 接收运动区域的运动装置发送的运动方案信息；
S49. 向位于运动区域的运动装置返回对应的接收成功信息；
S50. 将第五接收模块的运动方案信息更新到存储模块中。
图4是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动系统的服务器的框图，所述服务器运用于基于心肺耐力的运动系统。参见图4，本发明申请实施例公开的服务器包括：第四接收模块、第五接收模块、第六接收模块、存储模块、第一返回模块、第二返回模块、关联存储模块、信息接收模块、匹配验证模块、第二更新模块。其中，第四接收模块用于接收移动设备发送的运动方案信息。第五接收模块用于接收运动区域的运动装置发送的运动方案信息。第六接收模块用于接收运动区域的运动装置发送的心率值。存储模块用于存储接收到的运动方案信息和心率值。第一返回模块用于向所述移动设备返回对应的接收成功信息。第二返回模块用于向位于运动区域的运动装置返回对应的接收成功信息。关联存储模块用于生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息，并对接收成功信息与所述用户进行关联存储。信息接收模块用于接收位于运动区域的运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息，所述接收成功信息由所述运动装置从所述用户使用的移动设备上读取。匹配验证模块用于将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证，并向所述运动装置返回验证结果，由所述运动装置根据匹配验证结果判断是否允许用户进行运动训练。第二更新模块用于将第五接收模块的运动方案信息更新到存储模块中。
图5是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种基于心肺耐力的运动方法的流程图，所述方法运用于基于心肺耐力的运动系统的运动装置。参见图5，本发明申请实施例公开的运用于基于心肺耐力的运动系统的运动装置的方法包括以下步骤：
S51. 检测到运动触发操作；当用户将移动设备接收到的二维码信息展示在运动装置的读取窗口时，运动装置检测到运动触发操作；
S52. 读取移动设备上的接收成功信息；运动装置扫描移动设备上展示的二维码信息；
S53. 发送验证信息至服务器；运动装置将运动方案信息和所述运动装置的位置信息发送至服务器；
S54. 接收服务器返回的验证结果，根据验证结果判断是否允许用户进行运动训练；验证结果包括“是”与“否”，若验证结果为“是”，则允许用户进行运动；若验证结果为“否”，则拒绝用户进行运动；
S55. 显示接收到运动方案信息；
S56. 用户确认当前显示的运动方案信息；
S57. 将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器；
S58. 接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息。这样的设置使得服务器当前存储的运动方案信息就是用户当前进行训练的运动方案信息；
S59. 执行所述用户确认后的运动方案信息。
在用户锻炼前，教练觉得用户当前选择的方案不是太适合用户当前的情况，则用户在跑台的面板上操作，将第二运动方案更新为当前的运动方案，以获得更好的训练效果。因此，本发明申请实施例公开的运用于基于心肺耐力的运动系统的运动装置的方法还包括在步骤S55和步骤S56之间进行如下步骤：
S551. 根据用户的方案选择，将被选中的第二运动方案信息更新为用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度。
图6是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动系统的运动装置的框图，所述运动装置运用于基于心肺耐力的运动系统。参见图6，本发明申请实施例公开的运动装置包括：检测模块、读取模块、第一显示模块、第一发送模块、第二发送模块、第一接收模块、第二接收模块、执行模块。其中，检测模块用于检测运动触发操作，检测用户是否在运动装置的读取窗口前展示二维码。读取模块用于读取移动设备上的接收成功信息，读取用户移动设备上展示的二维码信息。第一发送模块用于发送验证信息至服务器；将运动方案信息和所述运动装置的位置信息发送至服务器。第一接收模块用于接收所述服务器返回的验证结果，验证结果包括“是”与“否”。判断模块用于判断用户的运动权限，根据验证结果判断是否允许用户进行运动训练，若验证结果为“是”，则允许用户进行运动；若验证结果为“否”，则拒绝用户进行运动。第一显示模块用于显示接收到运动方案信息。确认模块用于确认第一显示模块当前显示的运动方案信息。第二发送模块用于将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器。第二接收模块用于接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息。执行模块用于执行所述用户确认后的运动方案信息。
若用户在锻炼前，教练觉得用户当前选择的方案不是太适合用户当前的情况，则用户在跑台的面板上操作，将第二运动方案更新为当前的运动方案，以获得更好的训练效果。因此，本发明申请实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动系统的运动装置还包括第一更新模块，其用于根据用户的方案选择，将被选中的第二运动方案信息更新为用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度。
为了方便用户进行训练评估，通过心率的变化评估心肺耐心运动的效果，因此本发明申请实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动系统的运动装置还包括心率采集模块和第三发送模块。其中，心率采集模块用于采集用户运动过程中的心率值，第三发送模块用于将心率采集模块采集的心率值发送至服务器。
接着以上述男性用户为例，所述用户在接收到服务器返回的接收成功信息后，按照移动设备屏幕上指示的位置信息去运动区域寻找指定运动装置，移动设备通过GPS系统获得用户的当前位置信息并检测到所述用户已进入指定的区域“K区”，处于某种原因，例如所述用户观看其他用户的运动训练课程，指定的运动装置长时间处于待机状态，所述用户没有对指定的运动装置进行触发操作，运动装置的待机时长超过预定义的时长时，所述移动设备向所述用户执行运动提示，提示的形式包括但不限于移动设备以振动的形式提示或者以声音的形式提示。所述用户获得到移动设备提示后，对指定的运动装置进行触发操作，将移动设备上显示的二维码展示在移动设备的读取窗口前，运动装置扫描移动设备上展示的二维码信息后将运动方案信息和运动装置的位置信息发送至服务器，接收服务器返回的验证结果，验证结果为“是”，允许用户进行运动，运动装置显示接收到运动方案信息等待用户确认，若此时，教练经过并浏览了用户当前的运动方案信息，教练觉得用户当前选择的方案不是太适合用户当前的情况，则用户在跑台的面板上操作，将第二运动方案更新为当前的运动方案，以获得更好的训练效果。在用户确认当前显示的运动方案信息后，运动装置将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器并接收所述服务器返回的接收成功信息，用户按下运动装置面板上的“启动”案件后，运动装置执行所述用户确认后的运动方案信息，用户开始运动训练。
图9是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种运用于基于心肺耐力的运动方法的流程图，所述方法运用于基于心肺耐力的运动系统。参见图9，本发明申请实施例公开的运用于基于心肺耐力的运动系统的方法包括以下步骤：
S101. 开启移动设备的APP运用程序；
S102. 移动设备采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息；
S103. 移动设备根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度；
S104. 用户选择运动方案信息；
S105. 移动设备将所述运动方案信息发送至服务器；
S106. 服务器接收移动设备发送的运动方案信息并存储接收到的运动方案信息；
S107. 服务器生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息；
S108. 服务器向移动设备返回对应的接收成功信息；
S109. 服务器对接收成功信息与所述用户进行关联存储；
S110. 移动设备接收服务器返回的接收成功信息；
S111. 移动设备显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息；
S112. 移动设备将接收成功信息展示给运动装置；
S113. 运动装置检测运动触发操作；
S114. 运动装置读取移动设备上的接收成功信息并发送验证信息至服务器；
S115. 服务器接收运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息；
S116. 将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证，并向运动装置返回验证结果；
S117. 运动装置接收服务器返回的验证结果，根据验证结果判断是否允许用户进行运动训练；
S118. 运动装置显示接收到运动方案信息；
S119. 用户确认第一显示模块当前显示的运动方案信息；
S120. 运动装置将用户确认后的运动方案信息发送至服务器；
S121. 接收运动装置发送的运动信息并存储接收到的运动方案信息；
S121. 向运动装置返回对应的接收成功信息；
S122. 运动装置接收服务器返回的接收成功信息；
S123. 运动装置执行用户确认后的运动方案信息。
图8是根据本发明申请一示例性实施例公开的一种基于心肺耐力的运动系统的信息传递示意图，所述运动系统包括移动设备、运动装置和服务器。
参见图8，移动设备、运动装置和服务器三者之间的信息传递如下：
1. 移动设备将根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息发送至服务器。
2. 服务器接收移动设备发送的运动方案信息并返回与运动方案信息唯一对应的接收成功信息给移动设备。
3. 移动设备接收接收成功信息并将接收成功信息展示给运动装置以触发运动装置。
4. 运动装置读取移动设备的接收成功信息并发送验证信息至服务器。
5. 服务器接收运动装置发送的验证信息并返回验证结果给运动装置。
当本发明申请运用于大型健身中心时，用户可以事先通过移动设备，例如智能手机，通过对应的APP运用程序操作，获得针对自身体质水平的心肺耐力训练方案，通过跑台读取用户移动设备上展示的二维码即可在跑台上完成心肺耐力的训练，训练过程中跑台按照运动方案信息全程自动改变速度和坡度以及对应的时长，用户无需手动去操作面板上的按键，改善了用户的运动体验。极大地节约了健身中心配置教练的资源，以及极大地节约了用户与教练谈论方案的时间。
下面以表2中的不同性别、不同年龄组、不同心肺耐力等级的人群为例制定运动方案，期望强度为50%～60%，运动时长为30分钟。
实施例1
20-39岁男性，心肺耐力等级为“低”组
由于该组心肺耐力等级为“低”，所以采用%VO2max法设定运动强度，公式为
靶VO2max=VO2max×期望强度% 靶MET=靶VO2max÷(1MET)
将该组别的最大摄氧量39代入上述公式计算出其运动强度，
靶VO2max=VO2max×期望强度%=39×(50%～60%)=19.5～23.4(ml/Kg/min)
靶MET=靶VO2max÷(1MET)=(19.5～23.4)÷3.5=5.57～6.68(METs)。
因此，强度值采用6METs、7METs，坡度采用0%、1%、2%、3%，将运动时长30分钟分成15分段。
方案03：每个分段的时长相等，都是2分钟，分段以序号表示，将序号1-12分成3个序列组，每个序列组4个序号，分别为序列组1、序列组2和序列组3，序号13-15组成序列组4，各序列组内的强度相等，序列组1-3内相邻序号对应的坡度依次从0%、1%、2%、3%递增，序列组4内相邻序号对应的坡度依次从2%、1%、0%递减。通过查询表3各强度的坡度、速度对照表可得出，不同强度在不同坡度下的速度，具体如下：
强度6METs、7METs在坡度为0%下的速度分别是5.3Km/h、6.3Km/h；
强度6METs、7METs在坡度为1%下的速度分别是5Km/h、6Km/h；
强度6METs、7METs在坡度为2%下的速度分别是4.8Km/h、5.8Km/h；
强度6METs、7METs在坡度为3%下的速度分别是4.6Km/h、5.6Km/h；
将上述信息整理成表格的形式，如表6所示。
方案04：每个分段的时长不相等，分别是1.5分钟和2.5分钟，两者交替设置，总时长共30分钟，分段以序号表示，序号1-12中，每2个序号组成一个序列组，分别为序列组1、序列组2、序列组3、序列组4、序列组5、序列组6，序号14-15组成序列组7，各序列组内的强度相等，序列组1、序列组2和序列组5内相邻序号对应的坡度依次从0%、1%递增，组3、序列组4和序列组6内相邻序号对应的坡度依次从2%、3%递增，通过查询表3各强度的坡度、速度对照表可得出，不同强度在不同坡度下的速度，具体如下：
强度6METs、7METs在坡度为0%下的速度分别是5.3Km/h、6.3Km/h；
强度6METs、7METs在坡度为1%下的速度分别是5Km/h、6Km/h；
强度6METs、7METs在坡度为2%下的速度分别是4.8Km/h、5.8Km/h；
强度6METs、7METs在坡度为3%下的速度分别是4.6Km/h、5.6Km/h；
将上述信息整理成表格的形式，如表7所示。
方案03的单个序号对应的强度和时长乘积的总和是
运动量Z3=2×6+2×6+2×6+2×6+2×7+2×7+2×7+2×7+2×6+2×6+2×6+2×6+2×6+2×6+2×6=188
方案04的单个序号对应的强度和时长乘积的总和是
运动量Z4=1.5×6+2.5×6+1.5×7+2.5×7+1.5×6+2.5×6+1.5×7+2.5×7+1.5×6+2.5×6+1.5×6+2.5×6+1.5×7+2.5×6+1.5×6=186
Z3与Z4之间的误差是A34=(Z3-Z4)/Z3=(188-186)/188=0.01=1% 。
即，在相同的运动时长下，两个运动方案对应的运动量是大致相等的。
实施例2
20-39岁男性，心肺耐力等级为“中”组
由于该组心肺耐力等级为“中”，所以采用%VO2max法设定运动强度，公式为
靶VO2max=VO2max×期望强度% 靶MET=靶VO2max÷(1MET)
将该组别的两个最大摄氧量40和47代入上述公式计算出其运动强度，
靶VO2max1=VO2max1×期望强度%=40×(50%～60%)=20～24(ml/Kg/min)
靶VO2max2=VO2max2×期望强度%=47×(50%～60%)=23.5～28.2(ml/Kg/min)
因此，靶VO2max=20～28.2(ml/Kg/min)
靶MET=靶VO2max÷(1MET)=(20～28.2)÷3.5=5.71～8.06(METs)。
坡度采用0%、1%、2%、3%，将运动时长30分钟分成15分段。
方案05：每个分段的时长相等，都是2分钟，分段以序号表示，将序号1-2组成序列组1，将序号3-14分成3个序列组，每个序列组4个序号，分别为序列组2、序列组3和序列组4，各序列组内的强度相等，序列组1内相邻序号对应的坡度依次从0%、1%递增，序列组2-4内相邻序号对应的坡度依次从0%、1%、2%、3%递增。通过查询表3各强度的坡度、速度对照表可得出，不同强度在不同坡度下的速度，具体如下：
强度6METs、7METs、8METs在坡度为0%下的速度分别是5.3Km/h、6.3Km/h、7.4Km/h；
强度7METs、8METs在坡度为1%下的速度分别是6Km/h、7Km/h；
强度7METs、8METs在坡度为2%下的速度分别是5.8Km/h、6.7Km/h；
强度7METs、8METs在坡度为3%下的速度分别是5.6Km/h、6.5Km/h；
将上述信息整理成表格的形式，如表8所示。
方案06：每个分段的时长不相等，分别是1.5分钟和2.5分钟，两者交替设置，总时长共30分钟，分段以序号表示，序号1、2、3组成序列组1，序号4-7组成序列组2，序号8、9组成序列组3，序号10、11组成序列组4，序号12-14组成序列组5，序列组1内的强度依次从6.7METs、7.5METs、8.3METs递增，坡度依次从0%、1%、2%递增；序列组2内的强度相等，坡度依次从0%、1%、2%、3%递增；序列组3内的强度依次从7.5METs、8.3METs递增，坡度依次从1%、2%递增；序列组4内的强度依次从8.0METs、7.7METs递增，坡度相等，均为0%；序列组5内的强度依次从7.5METs、7.2METs、7.1METs递增，坡度依次从1%、2%、3%递增；序号15的强度为6METs，坡度为0%；通过公式计算出不同强度在不同坡度下的速度，具体如下：
强度6.7METs在坡度为0%下的速度是6Km/h；
强度7.5METs在坡度为1%下的速度是6.5Km/h；
强度8.3METs在坡度为2%下的速度是7Km/h；
强度7.7METs在坡度为0%下的速度是7Km/h；
强度7.2METs在坡度为2%下的速度是6Km/h；
强度7.1METs在坡度为3%下的速度是5.6Km/h；
强度6METs在坡度为0%下的速度是5.3Km/h；
强度8METs在坡度为0%、1%、2%、3%下的速度是7.4Km/h、7Km/h、6.7Km/h、6.5Km/h；
将上述信息整理成表格的形式，如表9所示。
方案05的单个序号对应的强度和时长乘积的总和是
运动量Z3=2×7+2×7+2×8+2×8+2×8+2×8+2×8+2×8+2×8+2×8+2×7+2×7+2×7+2×7+2×6=224
方案06的单个序号对应的强度和时长乘积的总和是
运动量Z6=1.5×6.7+2.5×7.5+1.5×8.3+2.5×8+1.5×8+2.5×8+1.5×8+2.5×7.5+1.5×8.3+2.5×8+1.5×7.7+2.5×7.5+1.5×7.2+2.5×7.1+1.5×6=224
即，在相同的运动时长下，两个运动方案对应的运动量是大致相等的。
实施例3
20-39岁男性，心肺耐力等级为“高”组
由于该组心肺耐力等级为“高”，所以采用VO2R法设定运动强度，公式为
靶VO2R=%VO2R+VO2rest VO2R=VO2max－VO2rest %VO2R=(VO2max－VO2rest)×期望强度%
VO2rest=1MET=3.5ml/Kg/min 靶MET=靶VO2R÷(1MET)
将该组别的最大摄氧量48代入上述公式计算出其运动强度，
靶VO2R=(48-3.5)×(50%～60%)+3.5=25.75～30.2(ml/Kg/min)
靶MET=(25.75～30.2)÷3.5=7.36～8.63(METs)。
坡度采用0%、1%、2%、3%，将运动时长30分钟分成15分段。
方案07：每个分段的时长相等，都是2分钟，分段以序号表示，将序号4-6组成序列组1，将序号7、8组成序列组2，将序号13-15组成序列组3，序列组1内的强度相等，均为8METs，坡度依次从1%、2%、3%递增；序列组2内的速度相等，均为7Km/h，强度依次从8.3METs、8METs递减；序列组3内的速度相等，均为6Km/h，强度依次从7.5METs、7.2METs、6.7METs递减；序号1-3的强度分别为7.7METs、8.5METs、8.6METs，坡度分别为0%、1%、0%；序号9-12的强度分别为8.4METs、8.0METs、8.8METs、7.7METs，坡度分别为0%、1%、2%、0% 。
通过公式计算出强度在不同坡度下的速度，具体如下：
强度8METs在坡度为1%、2%、3%下的速度分别是7Km/h、6.7Km/h、6.5Km/h；
强度7.7METs在坡度为0%下的速度是7Km/h；
强度8.5METs在坡度为1%下的速度是7.5Km/h；
强度8.6METs在坡度为0%下的速度是8Km/h；
强度8.4METs在坡度为0%下的速度是7.8Km/h；
强度8.8METs在坡度为2%下的速度是7.5Km/h；
通过公式计算出不同强度在不同速度下的坡度，具体如下：
强度8METs在速度7Km/h的坡度是1%；
强度8.3METs在速度7Km/h的坡度是2%；
强度7.5METs在速度6Km/h的坡度是3%；
强度7.2METs在速度6Km/h的坡度是2%；
强度6.7METs在速度6Km/h的坡度是0%；
将上述信息整理成表格的形式，如表10所示。
方案08：每个分段的时长不相等，分别是1.5分钟和2.5分钟，两者交替设置，总时长共30分钟，分段以序号表示，序号1、2组成序列组1；序号3-5组成序列组2，序号8-11组成序列组3；序列组1内的坡度相等，均为0%，强度依次以7.0METs、7.5METs递增；序列组2内的强度相等，均为8METs，坡度依次以1%、2%、3%递增；序列组3内的坡度相等，均为0%，强度依次以7.7METs、8.1METs、8.6METs、9.1METs递增；序号6、7的强度分别为7.5METs、7.2METs，坡度分别为1%、2%；序号12-15的强度分别为9.1METs、8.3METs、7.5METs、6.7METs，坡度分别为3%、2%、1%、0% 。
通过公式计算出不同强度在不同坡度下的速度，具体如下：
强度7METs、7.5METs、7.7METs、8.1METs、8.6METs、9.1METs在坡度为0%下的速度分别是6.3Km/h、6.8Km/h、7Km/h、7.5Km/h、8Km/h、8.5Km/h；
强度8METs在坡度为1%、2%、3%下的速度分别是7Km/h、6.7Km/h、6.5Km/h；
强度7.5METs在坡度为1%下的速度是6.5Km/h；
强度7.2METs在坡度为2%下的速度是6Km/h；
强度9.1METs在坡度为3%下的速度是7.5Km/h；
强度8.3METs在坡度为2%下的速度是7Km/h；
强度7.5METs在坡度为1%下的速度是6.5Km/h；
强度6.7METs在坡度为0%下的速度是6Km/h；
将上述信息整理成表格的形式，如表11所示。
方案07的单个序号对应的强度和时长乘积的总和是
运动量Z7=2×7.7+2×8.5+2×8.6+2×8+2×8+2×8+2×8.3+2×8+2×8.4+2×8+2×8.8+2×7.7+2×7.5+2×7.2+2×6.7=238.4
方案08的单个序号对应的强度和时长乘积的总和是
运动量Z8=1.5×7+2.5×7.5+1.5×8+2.5×8+1.5×8+2.5×7.5+1.5×7.2+2.5×7.7+1.5×8.1+2.5×8.6+1.5×9.1+2.5×9.1+1.5×8.3+2.5×7.5+1.5×6.7=233
Z7与Z8之间的误差是A78=(Z7-Z8)/Z7=(238.4-233)/238.4=0.0224=2.24% 。
即，在相同的运动时长下，两个运动方案对应的运动量是大致相等的。
同理将表2中其他组别的运动方案信息制定出来，如表12-29所示，此处不再赘述。

Claims (10)

1.一种基于心肺耐力的运动方法，其特征在于，所述方法包括：
移动设备采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息，根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度，用户选择运动方案信息，移动设备将所述运动方案信息发送至服务器，并接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息，显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息，当用户的身体状况安全信息对应的反馈信息未满足预设条件时，阻止所述运动方案信息的生成；
服务器接收移动设备发送的运动方案信息并存储接收到的运动方案信息，生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息，向所述移动设备返回对应的接收成功信息，并对接收成功信息与所述用户进行关联存储，接收位于运动区域的运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息和运动装置的位置信息，所述接收成功信息由所述运动装置从所述用户使用的移动设备上读取，将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证，并向所述运动装置返回验证结果，由所述运动装置根据匹配验证结果判断是否允许用户进行运动训练；接收运动区域的运动装置发送的运动方案信息，向位于运动区域的运动装置返回对应的接收成功信息，将第五接收模块的运动方案信息更新到存储模块中；
运动装置检测到运动触发操作，读取移动设备上的接收成功信息，发送验证信息至服务器，接收服务器返回的验证结果，根据验证结果判断是否允许用户进行运动训练，显示接收到运动方案信息，用户确认当前显示的运动方案信息，将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器，接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息，执行所述用户确认后的运动方案信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于心肺耐力的运动方法，其特征在于，所述方法还包括：
在所述运动装置上，根据用户的方案选择，将被选中的第二运动方案信息更新为用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度，其中，一个用户编号对应多个方案编号，一个方案编号对应多个序号，一个序号对应一个时长、一个速度和一个坡度，所有序号对应的时长总和为运动时长，多个连续的序号组成序列组，一个方案编号对应多个序列组，单个序列组内相邻序号对应的强度相等或者速度相等或者坡度相等，若单个序列组内相邻序号对应的强度相等，则所述单个序列组内部分或者全部相邻序号对应的坡度递增；若单个序列组内相邻序号对应的坡度相等，则所述单个序列组内部分或者全部相邻序号对应的强度递增；若单个序列组内相邻序号对应的速度相等，则所述单个序列组内部分或者全部相邻序号对应的坡度递减；相邻序列组间对应的相邻序号对应的坡度不同；在预定义的运动时间段内，当检测到所述用户进入预定义的运动区域且运动装置处于待机状态且未检测到所述用户的运动触发操作时，所述移动设备向所述用户执行运动提示。
3.根据权利要求2所述的一种基于心肺耐力的运动方法，其特征在于，一个用户编号对应两个方案编号，第一方案编号内对应的相邻序号的时长相等，第二方案编号内对应的相邻序号的时长不相等，第一方案编号内所有序号对应的强度和时长乘积的总和与第二方案编号内所有序号对应的强度和时长乘积的总和大致相等，两者误差介于3%以内。
4.根据权利要求1所述的一种基于心肺耐力的运动方法，其特征在于，运动方案信息的生成包括步骤：
S11. 根据所述的日常活动等级信息确定用户的日常活动等级；
S12. 提取用户基本信息中的性别、年龄、身高和体重，根据公式计算用户的最大摄氧量，公式为
VO2max=56.363+1.921×(日常活动等级)-0.381×(年龄)-0.754×(身体质量指数)+10.987×(男性1，女性0)；
S13. 根据计算出的最大摄氧量结合心肺耐力等级对照表确定心肺耐力等级；
S14. 根据确定的心肺耐力等级，结合公式计算出运动强度，运动强度以能量代谢当量MET(梅脱)表示，
当心肺耐力等级在“高”时，采用VO2R法设定运动强度，公式为
靶VO2R=%VO2R+VO2rest
VO2R=VO2max-VO2rest
%VO2R=(VO2max-VO2rest)×期望强度%
VO2rest=1MET=3.5ml/Kg/min
靶MET=靶VO2R÷(1MET)；
当心肺耐力等级在“中”和“低”时，采用%VO2max法设定运动强度，公式为
靶VO2max=VO2max×期望强度%
靶MET=靶VO2max÷(1MET)；
S15. 根据运动装置的坡度和速度公式推算出不同强度下的坡度和速度关系，公式为
FC=(3.5+0.2×(速度)+0.9×(速度)×坡度)÷3.5；
所述心肺耐力等级对照表的制定包括以下步骤：
S21. 以性别分组，分组为男、女；
S22. 在b1的基础上再以年龄分组，分组为20-39岁、40-59岁；
S23. 在b2的基础上再根据最大摄氧量值将心肺耐力等级分为低、中、高级，
男性20-39岁，最大摄氧量值小于或等于39ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
男性20-39岁，最大摄氧量值介于40-47ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
男性20-39岁，最大摄氧量值大于或等于48ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
男性40-59岁，最大摄氧量值小于或等于31ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
男性40-59岁，最大摄氧量值介于32-39ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
男性40-59岁，最大摄氧量值大于或等于40ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
女性20-39岁，最大摄氧量值小于或等于33ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
女性20-39岁，最大摄氧量值介于34-41ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
女性20-39岁，最大摄氧量值大于或等于42ml/Kg/min，心肺耐力等级为高；
女性40-59岁，最大摄氧量值小于或等于29ml/Kg/min，心肺耐力等级为低；
女性40-59岁，最大摄氧量值介于30-36ml/Kg/min之间，心肺耐力等级为中；
女性40-59岁，最大摄氧量值大于或等于37ml/Kg/min，心肺耐力等级为高。
5.一种基于心肺耐力的运动装置，其特征在于，所述运动装置包括：
检测模块，用于检测运动触发操作；
读取模块，用于读取移动设备上的接收成功信息；
第一发送模块，用于发送验证信息至服务器；
第一接收模块，用于接收所述服务器返回的验证结果；
判断模块，用于判断用户的运动权限；
第一显示模块，用于显示接收到运动方案信息；
确认模块，用于确认第一显示模块当前显示的运动方案信息；
第二发送模块，用于将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器；
第二接收模块，用于接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息；
执行模块，用于执行所述用户确认后的运动方案信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于心肺耐力的运动装置，其特征在于，所述运动装置还包括：
第一更新模块，用于根据用户的方案选择，将被选中的第二运动方案信息更新为用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度；
心率采集模块，用于采集用户运动过程中的心率值；
第三发送模块，用于将心率采集模块采集的心率值发送至服务器。
7.一种基于心肺耐力的移动设备，其特征在于，所述移动设备包括：
采集模块，用于采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息；
生成模块，用于根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度；
选择模块，用于用户选择运动方案信息；
第四发送模块，用于将所述运动方案信息发送至服务器；
第三接收模块，用于接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息；
第二显示模块，用于显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息；
生成控制模块，用于当用户的身体状况安全信息对应的反馈信息未满足预设条件时，阻止所述运动方案信息的生成。
8.根据权利要求7所述的一种基于心肺耐力的移动设备，其特征在于，所述移动设备还包括：
运动提示模块，用于在预定义的运动时间段内，当检测到所述用户进入预定义的运动区域且运动装置处于待机状态且未检测到所述用户的运动触发操作时，向所述用户执行运动提示。
9.一种基于心肺耐力的服务器，其特征在于，所述服务器包括：
第四接收模块，用于接收移动设备发送的运动方案信息；
第五接收模块，用于接收运动区域的运动装置发送的运动方案信息；
第六接收模块，用于接收运动区域的运动装置发送的心率值；
存储模块，用于存储接收到的运动方案信息和心率值；
第一返回模块，用于向所述移动设备返回对应的接收成功信息；
第二返回模块，用于向位于运动区域的运动装置返回对应的接收成功信息；
关联存储模块，用于生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息，并对接收成功信息与所述用户进行关联存储；
信息接收模块，用于接收位于运动区域的运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息，所述接收成功信息由所述运动装置从所述用户使用的移动设备上读取；
匹配验证模块，用于将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证，并向所述运动装置返回验证结果，由所述运动装置根据匹配验证结果判断是否允许用户进行运动训练；
第二更新模块，用于将第五接收模块的运动方案信息更新到存储模块中。
10.一种基于心肺耐力的运动系统，其特征在于，所述运动系统包括运动装置、移动设备和服务器，其中
所述运动装置，用于检测运动触发操作，读取移动设备上的接收成功信息，发送验证信息至服务器，接收服务器返回的验证结果，根据验证结果判断是否允许用户进行运动训练，显示接收到运动方案信息，用户确认第一显示模块当前显示的运动方案信息，将所述用户确认后的运动方案信息发送至服务器，接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息，执行所述用户确认后的运动方案信息；
所述服务器，用于接收移动设备发送的运动方案信息，存储接收到的运动方案信息，生成与所述运动方案信息唯一对应的接收成功信息，向所述移动设备返回对应的接收成功信息，并对接收成功信息与所述用户进行关联存储，接收位于运动区域的运动装置发送的验证信息，所述验证信息中包含待验证的接收成功信息和运动装置的位置信息，所述接收成功信息由所述运动装置从所述用户使用的移动设备上读取；将所述的待验证的接收成功信息与存储的关联于所述用户的接收成功信息进行匹配验证，并向所述运动装置返回验证结果，由所述运动装置根据匹配验证结果判断是否允许用户进行运动训练，接收运动区域的运动装置发送的运动方案信息，向位于运动区域的运动装置返回对应的接收成功信息，将第五接收模块的运动方案信息更新到存储模块中；
所述移动设备，用于采集用户的基本信息、运动信息、日常活动等级信息和身体状况安全信息对应的反馈信息；根据用户的基本信息、运动信息和日常活动等级信息生成用户的运动方案信息，所述运动方案信息包括用户编号、方案编号、序号、时长、速率、坡度和强度，用户选择运动方案信息，将所述运动方案信息发送至服务器，接收所述服务器返回的接收成功信息，所述接收成功信息唯一对应于所述运动方案信息，显示所述接收成功信息，以使运动区域的运动装置读取所述接收成功信息，当用户的身体状况安全信息对应的反馈信息未满足预设条件时，阻止所述运动方案信息的生成。
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