一种分层群体运动监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种分层群体运动监测系统，所述系统包括：个体运动监测装置，所述个体运动监测装置用于监测个体的运动信息，采集运动数据；群体运动数据采集终端，所述群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置连接，用于收集所述个体运动监测装置采集的运动数据；运动监测与统计处理中心，所述运动监测与统计处理中心与所述群体运动数据采集终端连接，用于接收来自所述群体运动数据采集终端的运动数据，并对所述运动数据进行分层管理，实现了对运动监测的多级运动量对比，并且运动监测效果好，监测效率高，易于管理，能提供多层的运动监测数据对运动监测进行分层管理的技术效果。
【专利说明】一种分层群体运动监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及运动监测领域，尤其涉及一种分层群体运动监测系统。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步和发展，人们生活质量和水平在逐步提升，健康问题逐渐成为日益关注的焦点，特别是如今的食品营养丰富，而人们的运动量却越来越少，亚健康成为了普遍存在的问题，特别是缺乏自制力的学生人群。
[0003]为了提高健康状态，加强锻炼，现有的技术提供了运动监测设备，如:计步器，以及运动监测系统等。目前国内外存在很多运动量监测系统，如:HC-901G计步器内置GSM模块，可以把信息传到网络上进行分享；又如表带计步器，其记录数据可以通过智能终端传输到云端，然后在云端分享数据，也算是群体运动监测的一种雏形。
[0004]但是这两种系运动监测统均采用两级结构的模式，即本地和云端，而数据分享和统计是随意的，个体相互之间不认识，往往缺乏激励性和有效性。缺乏多级运动量的监测和统计是一个主要缺陷。
[0005]综上所述，本申请发明人在实现本申请实施例中发明技术方案的过程中，发现上述技术至少存在如下技术问题:
在现有技术中，由于现有的运动监测系统采用两级结构的模式，缺乏多级运动量的监测和统计，并且数据没有标识和处理，被监测的个体之间没有联系，并且现有的运动监测系统仅能够与智能终端连接传输数据，不能读取监测团体内的运动监测数据，所以，现有的运动监测系统存在设计不合理，具有局限性，监测效果和效率较低，不易管理，监测的数据缺乏合理有效的统计，不能方便快捷的进行进一步研究的技术问题。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种分层群体运动监测系统，解决了现有的运动监测系统存在设计不合理，具有局限性，监测效果和效率较低，不易管理，监测的数据缺乏合理有效的统计，不能方便快捷的进行进一步研究的技术问题，实现了对运动监测的多级运动量对比，并且运动监测效果好，监测效率高，易于管理，能提供多层的运动监测数据对运动监测进行分层管理的技术效果。
[0007]为解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种分层群体运动监测系统，所述系统包括:
个体运动监测装置，所述个体运动监测装置用于监测个体的运动信息，采集运动数
据；
群体运动数据采集终端，所述群体运动数据采集终端与m个所述个体运动监测装置连接，用于收集所述个体运动监测装置采集的运动数据，其中m为大于等于I的正整数；
运动监测与统计处理中心，所述运动监测与统计处理中心与P个所述群体运动数据采集终端连接，用于接收来自所述群体运动数据采集终端的运动数据，并对所述运动数据进行分层管理，其中P为大于等于I的正整数。
[0008]进一步的，所述个体运动监测装置具体为计步器。
[0009]进一步的，所述运动数据包括但不限于:步数、距离、速度、时间、测算卡路里、热量消耗。
[0010]进一步的，所述群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置连接方式具体为:通过蓝牙或Wifi或NFC进行通讯连接。
[0011]进一步的，所述群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置通过NFC进行通讯连接具体为:所述NFC采集终端内的多协议控制器CR95HF和计步器内的双口 EEPROM以射频方式完成数据通信，所述多协议控制器CR95HF通过SPI接口与主控制器STM32完成数据传输，所述主控制器SMT32通过异步串口通信将计步器内数据传给所述群体运动数据采集终端。
[0012]进一步的，所述个体运动监测装置用于监测个体的运动信息，采集运动数据具体为:所述个体运动监测装置监测个体运动信息，采集运动数据，并根据不同的个体设置识别
己 O
[0013]进一步的，所述运动监测与统计处理中心对所述运动数据进行分层管理具体为:所述运动监测与统计处理中心分为N层，每一层都可设有独立的数据库和服务器，其中，第N层的数据采集于第N-q层的数据，所述N为大于等2的正整数，q为大于等于I且小于N的正整数。
[0014]本申请实施例中提供的`一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点: 由于采用了首先利用个体运动监测装置监测个体的运动信息，采集运动数据；然后利
用群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置连接，收集所述个体运动监测装置采集的运动数据；最后利用运动监测与统计处理中心与所述群体运动数据采集终端连接，接收来自所述群体运动数据采集终端的运动数据，并对所述运动数据进行分层管理的技术方案，即采用多级运动量的监测和统计，设有数据拾取设备，可以读取监测团体的运动监测数据的技术手段，所以，有效解决了现有的运动监测系统存在设计不合理，具有局限性，监测效果和效率较低，不易管理，监测的数据缺乏合理有效的统计，不能方便快捷的进行进一步研究的技术问题，进而实现了对运动监测的多级运动量对比，并且运动监测效果好，监测效率高，易于管理，能提供多层的运动监测数据对运动监测进行分层管理的技术效果；
进一步的，由于采用了群体运动数据采集终端与个体运动监测装置通过NFC进行通讯连接的技术手段，而NFC模块的存贮芯片存储记录运动数据，并且由于NFC模块耗电量低，NFC芯片市场价格便宜，NFC模块中存储的数据自动进行连接上传，所以有效的保障了数据传输的稳定性，实现了快速高效的进行数据传输，并且实现了通讯成本较低的技术效果；进一步的，由于采用了个体运动监测装置监测个体运动信息，采集运动数据，并根据不同的个体设置识别标记的技术手段，即对采集到的数据进行标识，以便区分个体，对数据进行分类管理，所以实现了数据于个体进行捆绑，区分个体，方便获得不同个体的特有数据，以及对不同的个体进行研究对比，从而提高运动监测的激励性和有效性的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本申请实施例一中运动监测系统的结构示意图； 图2是本申请实施例一中运动监测系统的原理示意图；
图3是本申请实施例一中计步器数据传输示意图；
图4是本申请实施例一中带NFC通讯和存储功能的记步器结构示意图；
图5是本申请实施例一中带个人识别标志的记步器结构示意图；
图6是本申请实施例一中运动监测系统的实际应用示意图。
【具体实施方式】
[0016]本发明提供了一种分层群体运动监测系统，解决了现有的运动监测系统存在设计不合理，具有局限性，监测效果和效率较低，不易管理，监测的数据缺乏合理有效的统计，不能方便快捷的进行进一步研究的技术问题，实现了对运动监测的多级运动量对比，并且运动监测效果好，监测效率高，易于管理，能提供多层的运动监测数据对运动监测进行分层管理的技术效果。
[0017]本申请实施中的技术方案为解决上述技术问题。总体思路如下:
采用了首先利用个体运动监测装置监测个体的运动信息，采集运动数据；然后利用群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置连接，收集所述个体运动监测装置采集的运动数据；最后利用运动监测与统计处理中心与所述群体运动数据采集终端连接，接收来自所述群体运动数据采集终端的运动数据，并对所述运动数据进行分层管理的技术方案，即采用多级运动量的监测和统计，设有数据拾取设备，可以读取监测团体的运动监测数据的技术手段，所以，有效解决了现有的运动监测系统存在设计不合理，具有局限性，监测效果和效率较低，不易管理，监测的数据缺乏合理有效的统计，不能方便快捷的进行进一步研究的技术问题，进而实现了对运动监测的多级运动量对比，并且运动监测效果好，监测效率高，易于管理，能提供多层的运动监测数据对运动监测进行分层管理的技术效果。
[0018]为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。
[0019]实施例一:
在实施例一中，提供了一种分层群体运动监测系统，请参考图1-图6，所述系统包括: 个体运动监测装置，所述个体运动监测装置用于监测个体的运动信息，采集运动数
据；
群体运动数据采集终端，所述群体运动数据采集终端与m个所述个体运动监测装置连接，用于收集所述个体运动监测装置采集的运动数据，其中m为大于等于I的正整数；
运动监测与统计处理中心，所述运动监测与统计处理中心与P个所述群体运动数据采集终端连接，用于接收来自所述群体运动数据采集终端的运动数据，并对所述运动数据进行分层管理，其中P为大于等于I的正整数。
[0020]其中，在本申请实施例中，所述个体运动监测装置具体为计步器。
[0021]在实际应用中，在群体的每个个体身上都安装一个计步器，就实现了对群体运动的监测。
[0022]其中，在本申请实施例中，所述运动数据包括但不限于:步数、距离、速度、时间、测算卡路里、热量消耗。
[0023]在实际应用中，每个群体运动数据采集终端可以采集来自m个个体运动监测装置的数据，如学校的一个群体运动采集终端可以采集一个班级的运动数据，也可以采集2个班级的运动数据，也可以采集一个年级的运动数据。
[0024]在实际应用中，运动监测与统计处理中心分为N层，假设为3层，而第一层数据来自P个群体运动数据采集终端，群体运动数据采集终端的数量可以根据实际需要进行安装，如当群体的人数较多，采集数据压力较大时，可以增加群体运动数据采集终端的数量。
[0025]在实际应用中，将计步器安装在某班级的同学身上，通过计步器可以记录同学们每天的步数，距离，速度等，计算出消耗的卡路里和热量，这样通过合理的运动和科学的计算和控制，能够让同学们的身体保持健康状态。
[0026]其中，在本申请实施例中，所述群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置连接方式具体为:通过蓝牙或wifi或NFC进行通讯连接。
[0027]其中，在本申请实施例中，所述群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置通过NFC进行通讯连接具体为:所述NFC采集终端内的多协议控制器CR95HF和计步器内的双口 EEPROM以射频方式完成数据通信，所述多协议控制器CR95HF通过SPI接口与主控制器STM32完成数据传输，所述主控制器SMT32通过异步串口通信将计步器内数据传给所述群体运动数据采集终端。
[0028]在实际应用中，请参考图3-图5，NFC采集终端由空气接口、13.56M多协议控制器CR95HF及主控制器STM32组成，其RF工作场频率为13.56MHz±7kHz ;通信协议符合ISO/IEC 15693 规范。
[0029]当计步器靠近NFC采集终端时且在有效读取范围内，NFC采集终端内的多协议控制器CR95HF和计步器内的双口 EEPROM以射频方式完成数据通信，然后CR95HF通过SPI接口与主控制STM32完成数据传输，最后SMT32通过异步串口通信将计步器内数据传给其它环境下做分析处理。
[0030]在实际应用中，利用NFC进行记步器与智能终端之间的通讯连接，通常状态下，NFC模块的耗电量低于蓝牙通讯模块耗电量的1/100，NFC通讯芯片的价格为蓝牙通讯芯片价格的1/6，而使用方式是全自动的，比蓝牙简单。除此之外，NFC通讯芯片内含有存储空间，可以作为少量运动数据的存储使用。
[0031]其中，在本申请实施例中，所述个体运动监测装置用于监测个体的运动信息，采集运动数据具体为:所述个体运动监测装置监测个体运动信息，采集运动数据，并根据不同的个体设置识别标记。
[0032]在实际应用中，请参考图3-图5，记步器内具有专门的存储空间保存设置的个人识别标记，个人识别标记的存储空大于32字节，预设值的个人识别标志为18个零，其中，个人识别标记可以是个人的身份证号码，电子学号，社会保险号以及其它可唯一证明个体身份的识别码，个体可以通过智能终端，如智能手机，平板电脑以及其它自定义的数据连接终端与记步器连接，然后设置记步器的个人识别标记，当记步器上传个人运动量数据到智能终端时，将个人识别标记与运动量数据捆绑上传，使得运动量数据与个体联系。
[0033]在实际应用中，请参考图3-图5，对数据的识别和分类处理主要是通过对数据的协议头(sroTP协议头)做分析处理，当一方读取另一方的协议头后开始分析其同步头，在同步头正确的前提下分析命令行的命令字，根据命令字查询具体命令进行数据分类处理。
[0034]对数据的传输主要涉及计步器、NFC采集终端和平板电脑三者之间的数据传输，其中计步器与NFC采集终端通过近场方式通信，采集终端与平板电脑通过无线Wifi通信。
[0035]在实际应用中，实现个人标识是用户的身份证号(学号等)信息存储在计步器的双口 EERPOM中具有唯一代表性的标识，NFC采集终端可以根据读取用户基本信息命令和设置硬件个人信息命令分别获取和修改个人标识信息。
[0036]其中，在本申请实施例中，所述运动监测与统计处理中心对所述运动数据进行分层管理具体为:所述运动监测与统计处理中心分为N层，每一层都可设有独立的数据库和服务器，其中，第N层的数据采集于第N-q层的数据，所述N为大于等2的正整数，q为大于等于I且小于N的正整数。
[0037]在实际应用中，如果中间服务层采用为小型的系统则没有数据库和服务器也可以工作，如果为大型的系统则需要有独立的数据库和服务器。
[0038]在实际应用中，请参考图2，运动监测系统的原理是:构建一个运动信息保存数据库，群体中的每个个体每日的运动数据均被保存到该数据库中，形成群体的原始数据。然后可以根据需要对原始数据进行不同的统计，比如统计群体某段时间的平均运动量和运动时间等。
[0039]本申请实施例中的群体是分层次的，请参考图6，比如学校的班级，学校，教委等，为了适应这种分层的需要，运动监测系统的服务器和数据库在逻辑上也是分层次的(I层_n层)，不同层次的数据库存储不同层次的信息，比如存储学校的运动信息，存储一个城市所有学校的运动信息，这样就形成了群体运动的分层数据以及在此基础上的分层统计，而且该分层是灵活的，可以是2级、3级、4级甚至更多，完全根据用户的需求而定。
[0040]运动监测系统的流程和使用方法如下:群体中的每个个体每日将自己的数据通过附近的数据采集终端传输到就近的服务器，就近的服务器存储每个个体的运动数据并根据用户的需要给出统计结果。如果有上层服务器，上层服务器向下层服务器请求数据，上层服务器对获取的数据进行进一步的统计，形成分层统计。
[0041]请参考图6举例进行介绍，在成都川大附小5年级的7班中，根据同学们身上的计步器采集的数据，可以得到班级的运动数据，然后根据各班的运动数据可以得到5年级的运动数据，然后根据各年级的运动数据可以得到学校的运动数据，然后根据各学校的运动数据可以得到武侯区的运动数据，然后根据各区的数据可以得到成都市的运动数据，本申请实施例中的监测系统中提供了多级的数据库来保存数据，以及数据的标识，可以进行比较，如成都七中的运动量可以从系统中获得，而川大附小的运动量也可以从系统中获得，从而可以进行比较研究。
[0042]运动监测与统计处理中心的数据来源于记步器，计步器与运动数据采集终端之间通过NFC进行通讯，每个记步器传递的运动数据中带有个人识别标志，使得传入到运动数据采集终端的数据被分类保存到数据库的不同个体下。运动数据采集终端采集的到个体数据会被迅速传输到I级运动监测系统中。
[0043]运动监测与统计处理中心分为多级，每一级都有自己的独立数据库，第η级运动监测与统计向第N-q层级的运动监测与统计提取数据，然后分析，统计下级群体的平均运动量，最高运动量，最低运动量，比如学校层面可以查看每一个班级的运动量，运动监测与统计处理中心还可以对运动量过低和过高群体进行警示。而分级的多少和运动监测与统计处理中心所有的层级由配置数据确定。[0044]上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点:
由于采用了首先利用个体运动监测装置监测个体的运动信息，采集运动数据；然后利用群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置连接，收集所述个体运动监测装置采集的运动数据；最后利用运动监测与统计处理中心与所述群体运动数据采集终端连接，接收来自所述群体运动数据采集终端的运动数据，并对所述运动数据进行分层管理的技术方案，即采用多级运动量的监测和统计，设有数据拾取设备，可以读取监测团体的运动监测数据的技术手段，所以，有效解决了现有的运动监测系统存在设计不合理，具有局限性，监测效果和效率较低，不易管理，监测的数据缺乏合理有效的统计，不能方便快捷的进行进一步研究的技术问题，进而实现了对运动监测的多级运动量对比，并且运动监测效果好，监测效率高，易于管理，能提供多层的运动监测数据对运动监测进行分层管理的技术效果；
进一步的，由于采用了群体运动数据采集终端与个体运动监测装置通过NFC进行通讯连接的技术手段，而NFC模块的存贮芯片存储记录运动数据，并且由于NFC模块耗电量低，NFC芯片市场价格便宜，NFC模块中存储的数据自动进行连接上传，所以有效的保障了数据传输的稳定性，实现了快速高效的进行数据传输，并且实现了通讯成本较低的技术效果；
进一步的，由于采用了个体运动监测装置监测个体运动信息，采集运动数据，并根据不同的个体设置识别标记的技术手段，即对采集到的数据进行标识，以便区分个体，对数据进行分类管理，所以实现了数据于个体进行捆绑，区分个体，方便获得不同个体的特有数据，以及对不同的个体进行研究对比，从而提高运动监测的激励性和有效性的技术效果。
[0045]尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
[0046]显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
【权利要求】
1.一种分层群体运动监测系统，其特征在于，所述系统包括: 个体运动监测装置，所述个体运动监测装置用于监测个体的运动信息，采集运动数据； 群体运动数据采集终端，所述群体运动数据采集终端与m个所述个体运动监测装置连接，用于收集所述个体运动监测装置采集的运动数据，其中m为大于等于I的正整数； 运动监测与统计处理中心，所述运动监测与统计处理中心与P个所述群体运动数据采集终端连接，用于接收来自所述群体运动数据采集终端的运动数据，并对所述运动数据进行分层管理，其中P为大于等于I的正整数。
2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述个体运动监测装置具体为计步器。
3.根据权利要求2所述系统，其特征在于，所述运动数据包括但不限于:步数、距离、速度、时间、测算卡路里、热量消耗。
4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置连接方式具体为:通过蓝牙或wifi或NFC进行通讯连接。
5.根据权利要4所述系统，其特征在于，所述群体运动数据采集终端与所述个体运动监测装置通过NFC进行通讯连接具体为:所述NFC采集终端内的多协议控制器CR95HF和计步器内的双口 EEPROM以射频方式完成数据通信，所述多协议控制器CR95HF通过SPI接口与主控制器STM32完成数据传输，所述主控制器SMT32通过异步串口通信将计步器内数据传给所述群体运动数据采集终端。
6.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述个体运动监测装置用于监测个体的运动信息，采集运动数据具体为:所述个体运动监测装置监测个体运动信息，采集运动数据，并根据不同的个体设置识别标记。
7.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述运动监测与统计处理中心对所述运动数据进行分层管理具体为:所述运动监测与统计处理中心分为N层，每一层都可设有独立的数据库和服务器，其中，第N层的数据采集于第N-q层的数据，所述N为大于等2的正整数，q为大于等于I且小于N的正整数。
【文档编号】A63B71/06GK103861269SQ201410088141
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2014年3月12日
【发明者】黄武 申请人:成都泰盟软件有限公司