基于智能可穿戴設(shè)備的人員訓(xùn)練管理系統(tǒng)分析

彭律成 蔣恒

摘 ? 要：進(jìn)入新時期之后人員訓(xùn)練也越來越智能化，智能化讓訓(xùn)練更加系統(tǒng)高效規(guī)劃化。而智能可穿戴設(shè)備在學(xué)術(shù)界引起的爭議不斷。筆者針對智能可穿戴設(shè)備的人員訓(xùn)練管理進(jìn)行分析，闡述其具體的設(shè)計，從軟件系統(tǒng)、硬件系統(tǒng)、云數(shù)據(jù)分析、設(shè)備發(fā)展趨勢進(jìn)行探析。根據(jù)對智能可穿戴的分析闡述了在人員訓(xùn)練管理系統(tǒng)中的具體運(yùn)用，從多方面出發(fā)分析了設(shè)備運(yùn)用的優(yōu)勢，希望給相關(guān)的人員帶來有價值的參考。

關(guān)鍵詞：智能 ?可穿戴設(shè)備 ?人員訓(xùn)練 ?管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP271 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）02（b）-0123-02

大數(shù)據(jù)、云計算等技術(shù)在當(dāng)前的發(fā)展中成為主流技術(shù)，可穿戴設(shè)備逐漸朝著穿戴方面向創(chuàng)造價值方面轉(zhuǎn)變，屬于新型的人機(jī)交互形式?？纱┐髟O(shè)備是可以直接穿在人身上的微型計算機(jī)軟件系統(tǒng)，簡單方便且大大解放了人的雙手。這種設(shè)備可以很好的延伸人體肢體記憶功能，記錄人身體的準(zhǔn)確指標(biāo)，更好地讓人員參與到訓(xùn)練中去，從而取得更好的效果。

1 ?智能可傳遞設(shè)備系統(tǒng)設(shè)計

1.1 系統(tǒng)軟件的設(shè)計

常規(guī)情況下智能終端設(shè)備都是將可穿戴設(shè)備和藍(lán)牙連接在一起采集人體的各項生理數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在采集之后，在第一時間內(nèi)繪制成柱狀圖、曲線圖展示給用戶，這種方式簡單而且直觀。用戶在滿意之后利用網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)上傳到云端。智能終端設(shè)備在獲取人體原始生理數(shù)據(jù)相關(guān)信息之后，首選進(jìn)行預(yù)處理和本地數(shù)據(jù)保存，可以方便用戶查找數(shù)據(jù)信息和方便數(shù)據(jù)信息變動作為重要的參考[1]。得出最終的數(shù)據(jù)之后智能終端的定位功能將具體定位數(shù)據(jù)傳遞到云端的服務(wù)，當(dāng)用戶發(fā)生突發(fā)情況或者是意外事故的時候，設(shè)備可以在第一時間內(nèi)提供施救措施。

1.2 系統(tǒng)硬件的設(shè)計

硬件設(shè)備由傳感器、電源、藍(lán)牙技術(shù)等組成。一般情況下加速傳感器都使用12C總線接口的三軸加速度傳感器接入，這種形式的接線方式更加容易、測量精度也更加標(biāo)準(zhǔn)?？刂破鹘邮盏綌?shù)據(jù)之后在坐標(biāo)軸上得到傾斜角度，研究人員通過數(shù)字濾波技術(shù)將數(shù)據(jù)融合在一起進(jìn)行合理處理，得出加速度、角度、人體方位，在人員訓(xùn)練的過程中在線進(jìn)行實(shí)時監(jiān)督，以 原始生理數(shù)據(jù)作為支撐。還能夠根據(jù)心率變化、心臟跳動頻率的周期性變化，精準(zhǔn)提取出心率的相關(guān)指標(biāo)。這項技術(shù)目前在人員訓(xùn)練中使用就比較多。

1.3 云服務(wù)器

在智能化可穿戴設(shè)備中運(yùn)用云數(shù)據(jù)分析技術(shù)，對收集到的信息進(jìn)行合理的處理分析和運(yùn)用，還可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行長時間的儲存。云數(shù)據(jù)分析技術(shù)的運(yùn)用還能夠?qū)τ?xùn)練人員起到預(yù)警、監(jiān)護(hù)作用，保證在訓(xùn)練過程中人員安全。云數(shù)據(jù)提供數(shù)據(jù)云服務(wù)，支持查詢歷史健康數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)使其數(shù)據(jù)在系統(tǒng)內(nèi)能夠永久保存[2]。云服務(wù)器提供的功能中設(shè)置觸發(fā)邏輯實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新和設(shè)備狀態(tài)查詢，針對各種變量進(jìn)行合理的控制;應(yīng)用數(shù)據(jù)提供私有數(shù)據(jù)和使用權(quán)限，實(shí)現(xiàn)多個客戶端共享私有數(shù)據(jù)查詢與使用;API接口作為數(shù)據(jù)服務(wù)接口，可以實(shí)時連接、歷史數(shù)據(jù)連接、自動控制等;大數(shù)據(jù)分析功能可配合大數(shù)據(jù)平臺進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，充分挖掘數(shù)據(jù)真正價值。

2 ?可穿戴設(shè)備以及其發(fā)展趨勢

可穿戴設(shè)備是可以直接穿在身上或者是與使用人員的衣服等配件的一種便攜式設(shè)備，由于具備智能、數(shù)據(jù)交互、存儲等強(qiáng)大的功能，給人們的生活帶來了極大的改變。自從2014年可穿戴設(shè)備問世之后，迎來了廣大的市場。可穿戴設(shè)備在健康訓(xùn)練、醫(yī)療等方面運(yùn)用越來越受到重視，在以強(qiáng)大的云計算、物聯(lián)網(wǎng)和大數(shù)據(jù)等技術(shù)的支持下，可穿戴設(shè)備能夠測量基礎(chǔ)的血壓、血糖等常規(guī)的身體健康標(biāo)準(zhǔn)檢測設(shè)備。在日常家居和社區(qū)老年照護(hù)中心等運(yùn)用的市場非常廣泛。

可穿戴設(shè)備在目前的發(fā)展，已經(jīng)具備了無線化自動化水平，在今后實(shí)際的發(fā)展與運(yùn)用中，可穿戴技術(shù)將采取激光技術(shù)，運(yùn)用激光圖像顯示、鐳射3D等無線通信技術(shù)，將其合理的結(jié)合在一起最大程度發(fā)揮可穿戴設(shè)備的資源效率。可穿戴設(shè)備的技術(shù)運(yùn)用領(lǐng)域也將不斷擴(kuò)展，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)化的趨勢。在未來使用人員可以借助可穿戴設(shè)備遠(yuǎn)程操控設(shè)備，提升現(xiàn)代人的生活品質(zhì)。但是針對于當(dāng)前的發(fā)展，可穿戴設(shè)備技術(shù)將以滿足個體的需求為主要發(fā)展方向，從而讓可穿戴設(shè)備朝著個性化的方向發(fā)展[3]。

3 ?基于智能可穿戴設(shè)備的人員訓(xùn)練管理系統(tǒng)分析

3.1 人體姿態(tài)識別運(yùn)用

目前在體域網(wǎng)應(yīng)用上，智能可穿戴設(shè)備的前景非常廣泛。人體姿態(tài)識別技術(shù)是指監(jiān)測人體的活動狀態(tài)，以此來作為衡量人體各項健康狀態(tài)的準(zhǔn)確信息。要做到對信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確收集更精準(zhǔn)分析人員本身的身體狀態(tài)，就需要建立一個充分的數(shù)據(jù)庫。具體而言就是需要在人體的關(guān)鍵位置佩戴好智能可穿戴設(shè)備，在人體左右兩側(cè)手臂、腿部佩戴兩個帶有三軸加速度的傳感器，傳感器分別收集人體行走、跑步、坐下、躺下四項基本的機(jī)能運(yùn)行信息。經(jīng)過實(shí)際的數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確信息，運(yùn)用這種方式提取出來的信息采取標(biāo)準(zhǔn)率高達(dá)98%。

3.2 數(shù)字健身系統(tǒng)、康復(fù)系統(tǒng)

數(shù)字健身系統(tǒng)、康復(fù)系統(tǒng)可以通過智能可穿戴設(shè)備，檢測到訓(xùn)練人員的胳膊、腿部等各項實(shí)時數(shù)據(jù)，將收集到的數(shù)據(jù)第一時間傳遞給智能終端。根據(jù)得到的數(shù)據(jù)與智能終端設(shè)備上的預(yù)設(shè)數(shù)據(jù)相對比，精準(zhǔn)確定人員訓(xùn)練過程中哪些動作不標(biāo)準(zhǔn)，針對訓(xùn)練的哪個環(huán)節(jié)需要改進(jìn)，針對需要調(diào)整的環(huán)節(jié)合理調(diào)節(jié)，對于不標(biāo)準(zhǔn)的地方合理規(guī)范[4]。做出相應(yīng)的指導(dǎo)之后，訓(xùn)練人員在后期的訓(xùn)練中就能夠很好的提醒自己，做出正確的動作。

3.3 心率參數(shù)檢測、壓力檢測

智能可穿戴系統(tǒng)在人員訓(xùn)練管理的過程中，可以快速檢測到人體的心率參數(shù)，通過藍(lán)牙通信方式，高效快速的將數(shù)據(jù)傳輸?shù)街悄芙K端。傳輸?shù)浇K端的數(shù)據(jù)，存儲數(shù)據(jù)信息的軟件將數(shù)據(jù)信息備份作為備用。實(shí)際的數(shù)據(jù)表明心率參數(shù)系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)的測試出人體的精神壓力。對于精神壓力大的使用人員系統(tǒng)會提醒用戶，在日常的生活合理緩解自身的壓力，積極轉(zhuǎn)變生活方式，從而為健康的生活打下堅實(shí)的基礎(chǔ)。

3.4 移動助手

移動關(guān)愛助手的功能主要對老年人起到很大的作用[5]。隨著中國老齡化越來越突出，養(yǎng)老問題已經(jīng)成為中國人亟須解決的重要問題。老年人需要養(yǎng)生健體，強(qiáng)健的體魄少不了進(jìn)行相關(guān)的訓(xùn)練，因此老人在訓(xùn)練的過程中也需要科學(xué)合理的安排訓(xùn)練過程。移動關(guān)愛助手系統(tǒng)構(gòu)建了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，不管還是老人、殘障人士等佩戴，將實(shí)時得到各類傳感器收集到的加速度和心率等數(shù)據(jù);系統(tǒng)將收集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到終端之后，利用圖像與圖表等方式表示出來，顯示在終端設(shè)備或者是SD卡上，訓(xùn)練人員可以查找相關(guān)的設(shè)備以及獲取相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。

4 ?結(jié)語

體域網(wǎng)和云服務(wù)等在目前的運(yùn)用中，基于可穿戴設(shè)備的人員訓(xùn)練管理系統(tǒng)中起到了很重要的作用。這表明在現(xiàn)階段，人們可以充分利用智能終端的便攜性和采集數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性來滿足人們發(fā)展的需求。在對信息的利用上當(dāng)前的人們已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，智能系統(tǒng)有效的整合了人體關(guān)鍵的生理信息與相關(guān)的資料，在用戶開展訓(xùn)練的時候采取合理的方式，幫助用戶合理訓(xùn)練身體，在現(xiàn)實(shí)中有非常重要的價值。

參考文獻(xiàn)

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