健身心率APP系统设计

健身心率APP系统设计【摘要】目前智能心率设备已经普及，但是普通人不理解心率数据与健康的关联意义，大多健身APP更加趋向于商业化，心率数据没有被人们所重视，因此本篇文章对心率采集和处理以及运动处方进行研究，并针对这些问题，设计出一款适用于不同人群的健身心率APP系统，对保障运动人群安全，提高运动效率，具有非常重要的意义。【关键词】健身；心率；APP软件；一、引言随着社会的发展和人民生活水平的提高，人们对健康的生活方式越来越重视，跟踪心率是衡量健康程度最重要的指标之一。目前市面上有许多智能手环具有心率检测的功能，但是普通人并不理解心率数据与健康之间的关联意义［1］，现有的健身APP大多注重于记录使用者的运动数据［2］和对使用者进行科学的健身指导［3］对于这两个功能，心率数据没有集中在利用和分析。鉴于此设计一款健身心率APP系统，具备心率智能预警、运动信息实时显示、运动处方精准推送等优点。二、软件设计（一）系统整体框架设计健身心率APP系统设计由移动端设计、服务器设计、无线通信设计三个部分组成，其系统整体框架图如图1所示：图1系统整体框架程序设计语言选择软件系统由移动端应用程序和服务器组成。移动端应用程序是在AndroidStudio平台上使用java语言开发。服务器是在eclipse平台上使用java语言开发。数据库选用在健身心率APP系统中，需要对用户数据与运动信息存储，同时还会更改、调用这些数据，采用数据库可以提高开发效率，因此我们选用MySQL数据库来实现存储数据信息。（二）无线通信设计健身心率APP用于心率数据的采集和处理，并实时显示用户信息，使用者可实时获取自己的运动信息。服务器用于接收健身心率APP上传的运动信息，并储存和提供运动处方。无线通信的方向是移动端向服务器，通过wifi或移动数据与http协议进行无线通信，从服务器获取移动数据，使用移动数据或wifi通过http通信协议进行通信。三、移动端APP设计1.APP总体设计移动端应用程序使用MVC框架进行设计。在本文的健身心率APP系统中，控制层由Activity类组成，负责对用户点击事件进行响应，处理人机交互，获取心率数据；模型层由每个新建的类组成，在这些类中进行心率数据采集和信息处理，并实现服务器通信的操作；视图层由xml布局文件构成，在模型层中实现用户数据的显示。2.页面设计健身心率APP系统界面设为：“注册页面”、“登录界面”、“控制界面”、“查看历史成绩”四个信息模块。移动应用程序的主界面设置了注册、开始健身、历史记录三个模块。注册页面分为用户名，密码，确认密码和验证码四个部分，当用户注册成功后，数据会上传服务器保存，同时转入登录界面；用户根据自己的登录号码和密码登录，成功登录后跳转到主页，选择健身项目；使用者可在跑步、跳绳、力量训练、动感单车等健身项目进行选择；控制界面具有开始、时间、运动评价、心率变化图四个模块。运动结束后用户可选择保存运动信息，用户点击历史记录可从服务器获得历史成绩。功能设计健身心率APP主要用来获取心率数据，并进行信息处理分析，为用户提供可视化运动信息，主要实现以下几个功能：（1）登录注册功能：主要用于用户填报个人信息，设置心率安全值，便于心率预警和运动处方精准推送。（2）运动信息显示功能：移动APP通过采集使用者运动心率数据，并结合运动时间、频率、强度等指标，通过健身心率APP内置算法，从而实现运动生理信息可视化，用户可实时在健身心率APP上查看运动信息。（3）查询功能：该功能包括查看用户的历史成绩和运动处方［4。］运动结束后使用者可在移动APP上选择保存运动信息，保存成功后，使用者可在健身心率APP上查看时运动间、运动强度、心率变化曲线图、平均心率等数据。四、服务器设计1.数据库设计1.建立一个类作为所有数据库操作的基类，不同的子类通过继承基类完成数据库操作。在基类中定义了四个数据库方法，分别实现与数据库建立连接、更改数据、查询数据、断开连接的功能。2.根据需求建立了针对不同对象的专用数据库调用类，根据需要调用继承父类中的方法，完成数据库操作。3.建立E-R模型，编写实体类型、属性和关系的表示方法，并用它来描述现实世界的概念模型。4.MySQL被选用本系统的数据库，myism被用作为数据库的储存引擎。5.根据不同需求，设计出用户信息表、运动结果表、运动处方表等。1.网站设计网站的编写采用了HTML、CSS、JavaScript三种编程语言来完成，通过HTML编程语言对网页骨架进行搭建，使用JavaScript编程语言编写各种方法，实现目标功能，采用CSS修改网页整体布局和风格样式。最终实现了网页注册、网页登录、网页运动信息查询等功能。五、智能化功能设计1.心率智能预警用户在使用前，会对使用者进行一个身体健康素质调查表，使用者可自主设置或咨询线上运动专家设置心率安全值，在运动过程中当使用者心率超过设定的心率安全值时，健身心率APP会使手机振动，并同时语音提醒使用者心率过高，运动达到高强度，需要立即停止运动，以此保障了使用者运动的安全性。运动处方设计针对不同年龄段人群以及不同运动项目，通过查阅相关资料，分别设计出不同的运动处方，适用于青少年人群、中年人群、老年人群以及特殊人群等，使用者可根据自身需求在健身心率APP系统上选择跑步运动、拳击训练、跳绳动感单车等健身项目，运动结束后，根据使用者的运动信息，会提供给使用者相应的运动处方，大大提高了运动的科学性。1.运动处方精准推送在使用者运动结束后，健身心率APP系统会根据使用者的运动项目、运动时间、运动强度、心率变化曲线图、消耗卡路里等相关信息，根据服务器中运动处方的数据库，提供用户精准推送，并同时根据相关运动项目，提供相应的运动方案，便于使用者更加有效率的锻炼。六、结论心率与运动强度、摄氧量与能量代谢之间存在着显著的线性关系，对心率进行监测可以精准显示其体能消耗［5，］因此对心率数据进行分析处理，意义重大。本文研发的健身心率APP系统可充分利用心率数据，结合运动频率、时间、强度等指标实现运动强度和生理指标可视化、心率智能预警、运动处方精准推送，从而在保障运动的安全的同时，也提高了运动效率。参考文献［1］ 胡璞,郜卫峰，何起源,张娟.智能跑带系统设计［A］.中国体育科学学会.第十一届全国体育科学大会论文摘要汇编［C］.中国体育科学学会：中国体育科学学会,2019:2.［2］ 李雪,冯晓丽，王琰.跑步热潮下跑步类APP应用现状与发展困境研究［J］.辽宁体育科技,2016,38(03)：125-128.顾怡然，孙振武.全民健身战略背景下跑步健身类APP发展现状及路径研究[J].武术研究,2017,2(10):146-148.何起源.智能跑带软件系统的设计与应用[D].武汉体育学院,2020.李伟，张元锋，张雷，李真真•心率对应运动负荷等级指标的研究[J].哈尔滨大学自然科学学报,2008,24(5):99-102.陈宝芳，陆爱发,曹光强.不同年龄阶段肥胖症者减肥运动处方的应用[J].青少年体育,2015(05):133-134+82.作者简介：第一作者：王博通(1998年10月—)，男，学士，主要研究方向：体育人工智能。通讯作者：胡璞(1982年3月—)，男，博士，副教授，主要研究方向：体育人工智能。基金项目：教育部2019年第二批产学合作协同育人项目《新工科背景下体育工程学科创新创业人才培养模式的研究》，教育部2019年第二批产学合作协同育人项目《运动智能交互课程群的建设》(201902143010)，武汉