CN110675935A - 智能健身房教练 - Google Patents

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韩章伟
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Abstract

本发明提供的智能健身房教练，包括：信息管理平台、健身计划达成度监测和移动终端三个子系统。信息管理平台，根据健身者身体情况和健身意愿，确定适宜的健身目标，并选择相应的运动项目和强度，运动时间和频率，形成详细的健身计划。信息管理平台采用华为云存储健身者全部信息；健身计划达成度监测，采用RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术用于识别健身者身份。移动终端，为实现系统与健身者的良好交互，将相应的健身计划及健身计划达成度由华为云通过WIFI(Wireless Fidelity，无线局域网)下发至移动终端。

Description

智能健身房教练
技术领域
本发明涉及一种智能健身房教练系统，属于物联网领域。
技术背景
近年来，随着我国社会生活水平的提高，健身运动已得到了人们的广泛重视和认可，健身者对专业健身指导的需求也越来越高。然而，私人健身教练费用高昂，而且有资质的私人教练数量有限，导致了部分健身爱好者(尤其是初学者)没有科学的健身计划和正确的健身指导，严重影响了健身效果。
发明内容
本发明提供的智能健身房教练，解决了目前私人教练费用昂贵且人数较少的问题，旨在根据健身者身体情况和健身意愿，智能生成有针对性的中长期健身计划，并对其健身计划完成度进行监测，同时可以通过移动终端查询对健身计划和完成情况进行查询。
智能健身房教练，包括信息管理平台、健身计划达成度监测和移动终端三个子系统；所述的信息管理平台用于根据健身者身体情况和健身意愿为健身者生成健身计划；所述的健身计划达成度监测用于实时采集健身器材的工作状态数据并采用LORA无线通信方式将所述的健身器材的工作状态数据传输至信息管理平台，采用RFID技术识别健身者身份，并将身份信息上传至信息管理平台；所述的移动终端用于健身者对健身计划及健身计划达成度的查阅。
优选地，所述的信息管理平台，由LORA(Long Range，低功耗广域网通信)模块、MCU(Microcontroller Unit，单片微型计算机)主站主控系统、WIFI(Wireless Fidelity，无线局域网)模块、WIFI模块、后台服务器和华为云组成，信息管理平台负责根据健身计划达成度监测中识别到的健身者身份信息和健身数据进行华为云存储，同时将相应的健身计划及健身计划达成度由华为云通过WIFI下发至移动终端。信息管理平台可负责根据健身者身体情况和健身意愿，确定适宜的健身目标，并选择相应的运动项目和强度，运动时间和频率，形成详细的健身计划。
优选地，所述的健身计划达成度监测由若干监测分站组成，其中监测分站一由健身器材A、超声波传感器、MCU分站主控系统A、LORA模块、身份IC卡、RFID(Radio FrequencyIdentification，无线射频识别)射频模块A和LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)显示屏A构成；
其中监测分站二由健身器材B、拉绳位移传感器、MCU分站主控系统B、LORA模块、身份IC卡、RFID射频模块B、LCD显示屏B构成；
其中监测分站三由健身器材C、加速度传感器、MCU分站主控系统C、LORA模块、身份IC卡、RFID射频模块C、LCD显示屏C构成。
其中，传感器放置在整个健身房的每一个健身器材上，根据每种健身器材运用力学方式的不同，放置拉绳位移传感器、超声波传感器和加速度传感器等传感器监测健身器材的工作状态和健身者对健身计划的落实情况。
其中，健身房中每台健身器材的RFID射频模块识别当前使用者的身份IC卡的个人信息，并将身份信息通过LORA模块无线传输至信息管理平台，LCD显示屏显示健身计划和健身数据。
优选地，所述的健身计划达成度监测基于LORA技术构建无线传感器网络，用于监测健身者使用健身器材的情况，进而对其健身计划达成度进行监测，每个健身器材的工作状态通过传感器传输至MCU分站主控系统，多个分站主控系统通过LORA模块传输到MCU主站主控系统，实现与信息管理平台进行信息传输。
优选地，所述的移动终端，为实现系统与健身者的良好交互，将相应的健身计划及健身计划达成度由信息管理平台中的华为云通过WIFI技术下发。
其中，移动终端为专属的手机APP，APP中分别有健身课程、计划、健身数据和我四个模块，提供多个健身课程供健身者学习，可在APP中查看每周健身计划和健身数据记录，在个人数据中心查看和修改身体信息。
本发明的有益效果为：
能够根据健身者身体情况和健身意愿，为其规划制定专属的健身计划，健身过程中通过传感器监测网络实时监测健身者完成健身方案的情况，同时将健身数据和健身计划完成度通过移动终端反馈给健身者，科学合理健身的同时，解决初学健身者健身入门难、得不到专业健身方案和专业健身教练价格昂贵的问题。
附图说明
图1是本发明一个示例性实施例的智能健身房教练的系统结构示意框图；
图2是本发明一个示例性实施例的健身计划达成度监测子系统结构示意框图；
图3是本发明一个示例性实施例的信息管理平台子系统结构示意框图；
图4是本发明一个示例性实施例的监测分站一实际应用结构示意图；
图5是本发明一个示例性实施例的监测分站二实际应用结构示意图；
图6是本发明一个示例性实施例的监测分站三实际应用结构示意图；
附图标记：信息管理平台1、健身计划达成度监测2、移动终端3、健身器材A 4、超声波传感器5、MCU分站主控系统A 6、LORA模块7、身份IC卡8、RFID射频模块A 9和LCD显示屏A10、健身器材B 11、拉绳位移传感器12、MCU分站主控系统B 13、LORA模块14、身份IC卡15、RFID射频模块B 16、LCD显示屏B 17、健身器材C 18、加速度传感器19、MCU分站主控系统C20、LORA模块21、身份IC卡22、RFID射频模块C 23、LCD显示屏C 24、LORA模块25、MCU主站主控系统26、WIFI模块27、WIFI模块28、后台服务器29、华为云30。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步描述
实施例1
一种智能健身房教练系统，包括信息管理平台1、健身计划达成度监测2和移动终端3。如图1所示，所述的信息管理平台1用于根据健身者身体情况和健身意愿为健身者生成健身计划；所述的健身计划达成度监测2用于实时采集健身器材的工作状态数据并采用LORA无线通信方式将所述的健身器材的工作状态数据传输至信息管理平台1，采用RFID技术识别健身者身份，并将身份信息上传至信息管理平台1；所述的移动终端3用于健身者对健身计划及健身计划达成度的查阅。
实施例2
进一步，在实施例1的基础上，结合附图2。
所述健身计划达成度监测2由若干监测分站组成传感器监测网络，如附图2所示。
所述监测分站一健身器材A4、超声波传感器5、MCU分站主控系统A6、LORA模块7、身份IC卡8、RFID射频模块A9和LCD显示屏A10，如附图2所示。
所述监测分站一中超声波传感器5用于监测健身者使用健身器材时每完成一个标准动作时健身器材配重片的上升位移数据。
所述监测分站一中MCU分站主控系统A6用于控制RFID射频模块A9对身份IC卡8的感应，控制LCD显示屏A10对健身数据、健身计划的显示，控制超声波传感器5对健身器材配重片的上升位移数据的监测，以及控制LORA模块7的收、发健身数据和发送身份识别信息。
所述监测分站一中身份IC卡8为健身者在信息管理平台1的身份编号，使信息管理平台1能够区分识别不同的健身者。
所述监测分站一中RFID射频模块A9用于感应身份IC卡8中的身份编号，并将身份编号信息传输至MCU分站主控系统6。
所述监测分站一中LCD显示屏A10用于实时显示当前健身者的健身数据和健身计划。
所述身份识别功能，健身者在使用健身房中每个健身器材时都需要进行，使信息管理平台1中的后台服务器29能够实时更新不同健身者的健身数据。
所述其他监测分站二和三，如附图2所示，功能与监测分站一相同，根据健身器材运用力学方式的不同，超声波传感器5安置于健身器材A4的配重片正上方，拉绳位移传感器12安置于健身器材B11的牵引钢丝绳上，加速度传感器19安置于健身器材C18的表面；拉绳位移传感器12采集牵引钢丝绳的上升位移数据，加速度传感器19采集健身器材的加速度数据。
所述传感器监测网络根据LORA模块7、LORA模块14、LORA模块21和LORA模块25在1000米以内可互相稳定通讯的功能，将健身房中所有健身器材都置于监测网络之中，实现对健身者健身方案中涉及健身器材的完全监控，进而保证监测健身者的健身计划完成度。
上述中，超声波传感器5型号为HC-SR04、拉绳位移传感器12型号为MPS-S-1m、加速度传感器19型号为ITG/MPU；MCU分站主控系统A6、MCU分站主控系统B13、MCU分站主控系统C20型号为STM32f103c8t6；LORA模块7、LORA模块14、LORA模块21和LORA模块25型号为ATK-LORA-01；身份IC卡8、身份IC卡15、身份IC卡22型号为ATMEL24C16；RFID射频模块A9、RFID射频模块B16、RFID射频模块C23型号为128X64HZ；LCD显示屏A10、LCD显示屏B17、LCD显示屏C24型号为LCD12864。
实施例3
进一步，在实施例2基础上，结合附图2和附图3。
所述信息管理平台1由LORA模块25、MCU主站主控系统26、WIFI模块27、WIFI模块28、后台服务器29、华为云30。
所述信息管理平台1中MCU主站主控系统26控制LORA模块25接受来自健身计划达成度监测2的健身数据信息和身份识别信息，并通过WIFI模块27、WIFI模块28将数据传输至后台服务器29。
所述信息管理平台1中后台服务器29负责对数据库和文件的快速操作和管理系统，以使得前台内容能够及时更新和调整。并根据身份信息与健身监测数据对健身者的健身计划达成度进行评估，将相应的健身数据和健身计划达成度传输至华为云30进行存储。
上述中，LORA模块25型号为ATK-LORA-01；MCU主站主控系统26型号为STM32f103c8t6；WIFI模块27和WIFI模块28型号为ATK-ESP8266-01；后台服务器29使用的是Ubuntu系统；华为云30为华为云数据RDS。
实施例4
进一步，在实施例3的基础上，结合附图1和附图3。
所述的移动终端3为实现系统与健身者的良好交互，通过WIFI接收来自华为云30中存储的健身者的健身数据和健身计划达成度，用于健身者对健身效果反馈的查阅。同时，开始到达健身房健身之前，健身者可以通过手机APP，对健身计划中的动作要领，以及组数个数等进行查阅，提前学习技术要领，当天全部健身项目完成后，健身者可以通过手机APP立即查看当天健身计划的完成度情况，也可以在家中再进行查看。
上述中，移动终端3为手机APP，基于网页语言HTML5的HBuiler编写环境。
实施例5
进一步，在实施例1-4的基础上，结合附图4、附图5和附图6。
具体地，健身者在进行健身时，按照健身计划中第一个健身器材项目，在蝴蝶机夹胸扩胸训练器处的RFID射频模块A9处使用身份IC卡8进行身份识别后，后台服务器29根据身份信息将健身者在系统中该项的4组×8个健身计划发送至LCD显示屏A10。超声波传感器5安置于蝴蝶机夹胸扩胸训练器的配重片正上方，健身者每完成一次标准的夹胸或扩胸动作，MCU分站主控系统A6进行计数，将数据通过LORA无线通信方式送至信息管理平台3。当健身者完成健身计划中蝴蝶机夹胸扩胸训练器的4组×8个训练任务后，LCD显示屏A10提醒本项完成，进行下一项肩膀推举训练器的训练任务。
在肩膀推举训练器处的RFID射频模块B16处使用身份IC卡15进行身份识别后，后台服务器29根据身份信息将健身者在系统中该项的4组×10个健身计划发送至LCD显示屏B17。拉绳位移传感器12安置于肩膀推举训练器的牵引钢绳上，健身者每完成一次标准的肩膊推举动作，MCU分站主控系统B13进行计数，将数据通过LORA无线通信方式送至信息管理平台3。当健身者完成健身计划中肩膀推举训练器的4组×10个训练任务后，LCD显示屏B17提醒本项完成，进行下一项T型划船器的训练任务。
在T型划船器处的RFID射频模块C23处使用身份IC卡22进行身份识别后，后台服务器29根据身份信息将健身者在系统中该项的4组×10个健身计划发送至LCD显示屏C24。角加速度传感器19安置于T型划船器的配重杠与器材连接处，健身者每完成一次标准的T型杠划船动作，MCU分站主控系统C20进行计数，将数据通过LORA无线通信方式送至信息管理平台3。当健身者完成健身计划中T型划船器的4组×10个训练任务后，LCD显示屏C24显示当天健身计划全部完成。
最后应当说明的是，以上实施例已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是轻而易举的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (10)

1.智能健身房教练，其特征为：包括信息管理平台、健身计划达成度监测和移动终端三个子系统；
所述的信息管理平台用于根据健身者身体情况和健身意愿为健身者生成健身计划；所述的健身计划达成度监测用于实时采集健身器材的工作状态数据并采用LORA无线通信方式将所述的健身器材的工作状态数据传输至信息管理平台，采用RFID技术识别健身者身份，并将身份信息上传至信息管理平台；所述的移动终端用于健身者对健身计划及健身计划达成度的查阅。
2.如权利要求1所述的智能健身房教练，其特征为：信息管理平台，由LORA模块、MCU主站主控系统、WIFI模块、WIFI模块、后台服务器和华为云组成，信息管理平台负责根据健身计划达成度监测中识别到的健身者身份信息和健身数据进行华为云存储，同时将相应的健身计划及健身计划达成度由华为云通过WIFI下发至移动终端。
3.如权利要求1所述的智能健身房教练，其特征为：健身计划达成度监测由若干监测分站组成；
其中，监测分站一由健身器材A、超声波传感器、MCU分站主控系统A、LORA模块、身份IC卡、RFID射频模块A和LCD显示屏A构成。
4.如权利要求3所述的智能健身房教练，其特征为：
其中，监测分站二由健身器材B、拉绳位移传感器、MCU分站主控系统B、LORA模块、身份IC卡、RFID射频模块B、LCD显示屏B构成。
5.如权利要求3所述的智能健身房教练，其特征为：
监测分站三由健身器材C、加速度传感器、MCU分站主控系统C、LORA模块、身份IC卡、RFID射频模块C、LCD显示屏C构成。
6.如权利要求3-5任意一项所述的智能健身房教练，其特征为：传感器放置在整个健身房的每一个健身器材上，根据每种健身器材运用力学方式的不同，放置拉绳位移传感器、超声波传感器和加速度传感器等传感器监测健身器材的工作状态和健身者对健身计划的落实情况。
7.如权利要求3-5任意一项所述的智能健身房教练，其特征为：健身房中每台健身器材的RFID射频模块识别当前使用者的身份IC卡的个人信息，并将身份信息通过LORA模块无线传输至信息管理平台，LCD显示屏显示健身计划和健身数据。
8.如权利要求2-5任意一项所述的智能健身房教练，其特征为：所述的健身计划达成度监测基于LORA技术构建无线传感器网络，用于监测健身者使用健身器材的情况，进而对其健身计划达成度进行监测，每个健身器材的工作状态通过传感器传输至MCU分站主控系统，多个分站主控系统通过LORA模块传输到MCU主站主控系统，实现与信息管理平台进行信息传输。
9.如权利要求1任意一项所述的智能健身房教练，其特征为：所述的移动终端，为实现系统与健身者的良好交互，将相应的健身计划及健身计划达成度由信息管理平台中的华为云通过WIFI技术下发。
10.如权利要求9任意一项所述的智能健身房教练，其特征为：移动终端为专属的手机APP，APP中分别有健身课程、计划、健身数据和我四个模块，提供多个健身课程供健身者学习，可在APP中查看每周健身计划和健身数据记录，在个人数据中心查看和修改身体信息。
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