一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统

1.本发明属于用户健康行为监测和运动效果反馈技术领域，具体涉及一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统。


背景技术：

2.目前我国智慧健身服务的发展现状存在服务碎片化、基础数据缺乏并且不互通、标准化程度低、不同系统间的兼容性与互换性差、健身服务效果无法定量评价等问题，难以满足使用者、监管者和服务者的需要。
3.

技术实现要素：

4.本发明提出了一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，构建个体健康行为监测、二代健身路径集成管理与科学健身动态监测评估系统，来最终实现设施评估与科学健身两大应用模块设计目标，以解决上述背景技术中提出的问题。
5.本发明提供如下技术方案：一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，包括用户管理单元、体质健康测试单元、数据分析与建议反馈单元、健康行为监测单元和信息互动共享单元。
6.所述体质健康测试单元、健康行为监测单元和用户管理单元的输出端分别与数据分析与建议反馈单元的输入端信号连接，所述信息互动共享单元的输入端与数据分析与建议反馈单元的输出端信号连接。
7.所述数据分析与建议反馈单元包括数据接收模块、数据分析与处理模块和评估反馈模块，所述数据接收模块的输出端与数据分析与处理模块的输入端信号连接，所述数据分析与处理模块的输出端与评估反馈模块的输入端信号连接。
8.优选的，所述数据接收模块用于对各种数据进行收集，所述数据分析与处理模块用于对数据接收模块接收的数据进行放大处理与分析，所述评估反馈模块用于对数据分析与处理模块分析与处理后的反馈信息传递给用户管理单元、体质健康测试单元和信息互动共享单元。
9.优选的，所述用户管理单元包括用户信息统计模块和运动会员信息统计模块，所述用户信息统计模块和运动会员信息统计模块的输出端均与数据分析与建议反馈单元的数据接收模块的输入端信号连接。
10.优选的，所述体质健康测试单元包括基础形态测试模块、有氧耐力测试模块、柔韧测试模块、力量测试模块、康复测试模块和灵敏测试模块，体质健康测试单元中所有模块的输出端均与数据分析与建议反馈单元的数据接收模块的输入端信号连接。
11.优选的，所述健康行为监测单元包括柔韧训练模块、力量训练模块、敏捷训练模
块、有氧耐力训练模块、智慧步道模块、球类竞赛模块、儿童游戏模块和康复训练模块，健康行为监测单元中所有模块的输出端均与数据分析与建议反馈单元的数据接收模块的输入端信号连接。
12.优选的，所述柔韧训练模块、力量训练模块、敏捷训练模块、有氧耐力训练模块、智慧步道模块、球类竞赛模块、儿童游戏模块和康复训练模块均利用摄像头、声光电传感器、基础生理体征传感器等智能装置对运动行为信息进行采集，所述智能装置的数量为若干个，且若干个摄像头固定安装在运动公园的各个角落，各类传感器设备则安置在各种智能健身设备或基础设施上。
13.优选的，所述智能健身设备在无人使用时段进入省电待机状态，降低能源消耗，保留传感器部分工作，智能健身设备检测到有人使用时会自动激活，同时进行语音提示，屏幕实时显示用户锻炼数据，锻炼结束智能健身设备语音播报锻炼结果，并将使用数据实时上传。通过各类智能健身设备的使用情况对其空间放置和器械强度进行动态调整。
14.优选的，所述信息互动共享单元包括运动处方反馈模块、健康数据展示模块、会员交流共享模块，所述运动处方反馈模块、健康数据展示模块和会员交流共享模块的输入端分别与数据分析与建议反馈单元的评估反馈模块的输出端信号连接。
15.与现有技术相比本发明的有益效果：本发明以用户体验为目标，将科技应用融入体育公园整个服务闭环的设计，从体质测定精准度、场景融合性、产品智能化、健康指导、线上社交等方面不断深化，推动行业向智能化方向快速发展。
16.本发明通过用户建档、数据采集、行为监测、数据共享和运动建议反馈形成用户科学健身闭环管理。用户初次入园录入信息建立体质健康档案，初次使用记录个人各类生理基础指标，运动锻炼过程中使用手机扫描智能健身区器材二维码连接使用，配对连接成功后全程语音提示包含运动过程心率过高或过低等基础生理指标，锻炼结束智能健身器材语音播报锻炼结果，并可在手机上查看运动报告，并分享个人运动数据报告，周期性给与用户运动健身指导建议。本发明旨在主动健康理念下的智慧运动场景打造，本着以人为本与科技赋能的目标，切实解决用户“健身难、评估难、监测难”的痛点，不断提升服务水平，打通线上线下服务链条，切实满足市场与用户需求。
附图说明
17.图1为本发明的系统示意图。
具体实施方式
18.下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
19.以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
20.参阅图1，本发明提供一种智慧化运动监测与效果反馈系统，包括用户管理单元1、体质健康测试单元2、数据分析与建议反馈单元3、健康行为监测单元4和信息互动共享单元5。
21.用户管理单元1、体质健康测试单元2和健康行为监测单元4的输出端分别与数据分析与建议反馈单元3的输入端信号连接，信息互动共享单元5的输入端与数据分析与建议反馈单元3的输出端信号连接。
22.数据分析与建议反馈单元3包括数据接收模块31、数据分析与处理模块32和评估反馈模块33，数据接收模块31的输出端与数据分析与处理模块32的输入端信号连接，数据分析与处理模块32的输出端与评估反馈模块33的输入端信号连接；数据接收模块31用于对各种数据进行收集，数据分析与处理模块32用于对数据接收模块31接收的数据进行放大处理与分析，评估反馈模块33用于对数据分析与处理模块32处理后的评估建议和反馈指令进行传递；当数据接收模块31接收到用户管理单元1、体质健康测试单元2和健康行为监测单元4传递而来的数据时，会将接收的数据传递给数据分析与处理模块32，而数据分析与处理32会对数据进行放大处理与分析，并将处理后的信号传递给评估反馈模块33，此时评估反馈模块33会将相关的指令传输给信息互动共享单元5、用户管理单元1和体质健康测试单元2，可以形成运动处方反馈、健康数据展示、会员交流共享系列管理模块，形成闭环式运动行为监测与干预效果评估，输出运动周期性反馈报告，并建立以体育公园的健康大数据中心进行健康管理，数据连接国民体测监测中心，提供健康信息共享与交换。
23.参阅图1，用户管理单元1包括用户信息统计模块11和会员信息统计模块12。用户信息统计模块11和会员信息统计模块12的输出端均与数据接收模块31的输入端信号连接。用户管理单元1的用户信息统计模块11具体统计的用户信息包括用户名、头像、电话、性别、年龄、注册时间、区域和主要活跃场地，运动会员信息统计模块12具体统计的会员信息包括运动频率、消耗总卡路里、运动总时长、运动总次数、体检报告和上报时间。用户管理单元1通过智能健身设备录入用户个人信息，建立个人档案，统计用户姓名、头像、电话等信息，采用深度学习算法，以海量图片及视频资源为路基，通过机器自身提取目标特征，形成深层可供学习的用户图像，极大提升了目标的检出率。
24.体质健康测试单元2包括基础形态测试模块21、有氧耐力测试模块22、柔韧测试模块23、力量测试模块24、灵敏测试模块25和康复测试模块26，各模块的输出端均与数据接收模块31的输入端信号连接。体质健康测试单元2的基础形态测试模块21通过测试设备采集用户身高、体重、bmi和体脂率指标来构建用户的基础身体形态。有氧耐力测试模块22通过台阶测试和功率自行车对用户有氧耐力水平进行测试。柔韧测试模块23通过坐位体前屈和肩关节活动度对用户的身体柔韧性进行评估。力量测试模块24通过上下肢的等速和等张力量进行测试评估用户肌肉力量水平。灵敏测试模块25通过踏频测试评估用户灵敏度水平。康复测试模块26通过开眼单脚站立等简单动作评估中老年等体弱用户的基础体质健康水平。将测试模块21-26所采集的体质健康数据汇入数据分析与建议反馈单元3，再对汇总数据进行整理分析后通过基础形态、有氧耐力、柔韧性、上下肢肌力、灵敏性等维度向信息互动共享单元进行可视化呈现参阅图1，健康行为监测单元4包括柔韧训练模块41、力量训练模块42、敏捷训练模块43、有氧耐力训练模块44、智慧步道模块45、球类竞赛模块46、儿童游戏模块47和康复训练模块48。柔韧训练模块41、力量训练模块42、敏捷训练模块43、有氧耐力训练模块44、智慧步道模块45、球类竞赛模块46、儿童游戏模块47和康复训练模块48的输出端分别与数据接收模块31的输入端信号连接。
25.柔韧训练模块41、力量训练模块42、敏捷训练模块43、有氧耐力训练模块44、儿童游戏模块47和康复训练模块48这6个模块所监测的智能健身设备包括有氧器材、力量器材、柔韧器材、折返跑器材、敏捷器材、儿童游戏器材和康复训练器材。所述6个健康行为检测模块实时对所有被激活和休眠状态的智能健身设备进行监测，并将设备使用数据汇总至数据分析与建议反馈单元3。所有智能健身设备均安装有智能传感器。智能健身设备在无人使用时段进入省电待机状态，降低能源消耗，保留传感器部分工作，智能健身设备检测到有人使用时会自动激活，同时进行语音提示，屏幕实时显示用户锻炼的基础生理数据如心率、卡路里等，锻炼结束智能健身设备语音播报锻炼结果，并将使用数据实时上传。通过各类设备使用情况对其空间放置和器械强度进行动态调整。智慧步道模块45通过人脸识别系统和步道沿线的红外线探测装置监测用户的跑动时长、距离、速度等运动指标，对步道的监测采用深度学习算法，以用户信息统计模块中的海量图片及视频资源为路基，通过机器自身提取目标特征，形成深层可供学习的用户图像，极大提升了用户运动行为的检出率，并将用户跑动数据实时上传。球类竞赛模块46通过用户预约信息以及多功能智慧门禁系统对用户的在球类竞技场地中的运动行为进行监测，并将包括时长、频次等使用数据实时上传。
26.信息互动共享单元5包括运动处方反馈模块51、健康数据展示52和会员交流共享53。运动处方反馈模块51、健康数据展示模块52和会员交流共享模块53的输入端分别与评估反馈模块33的输出端信号连接，运动处方反馈模块51根据测试数据整理与分析，得出运动处方及膳食建议指导运动者采取何种方式、在何种器材上进行定量的锻炼，指导运动者的饮食搭配。运动处方反馈模块51对不同层次、偏好各异的用户群体，通过运动处方反馈模块，做进一步的用户画像的细分，并细化智能化产品的服务颗粒度，针对不同特性提供合适的垂直服务，为不同运动水准的人提供不同的运动指导，还可以根据社会需求、消费需求等不同维度，提供差异化的服务，为更高等级的运动爱好者提供更高等级的运动体系方案；健康数据展示模块52将对会员的体质健康相关数据及健康行为相关数据进行可视化展示，用户可直观地对某项指标进行纵向比较；用户通过会员交流共享模块53将自己的运动行为数据和体质健康数据与好友进行分享，部分智能运动设备如6+1互动自行车、智能折返跑等设备可通过会员交流共享模块进行实时竞赛增加运动时的互动体验。
27.本发明的工作原理及使用流程：首先利用用户管理单元1对注册用户信息包括用户名、头像、电话、性别、年龄、注册时间、区域和主要活跃场地、运动频率、消耗总卡路里、运动总时长、运动总次数、体检报告和上报时间信息进行采集；并将运动会员基本信息传输至数据分析与建议反馈单元3，其次体质健康测试单元2通过读取传输至数据分析与建议反馈单元3中的数据接收模块31的会员基本信息与测试用户进行匹配后，对用户的基础形态、有氧耐力、柔韧性、肌肉力量、灵敏度和康复能力进行测试同时将测试结果传输至数据分析与建议反馈单元3；数据分析与建议反馈单元3对用户的基本信息以及体质测试结果进行分析，形成运动处方，并将运动处方传输至信息互动共享单元5的运动处方反馈模块51；用户相关数据通过用户管理单元接收、整理和分析后，会得出运动建议及膳食建议，接着指导运动者采取何种方式、在何种器材上进行锻炼，指导运动者的饮食搭配，然后系统利用健康行为监测单元4在柔韧、力量、敏捷、有氧、步道、球类、游戏和康复训练这八大模块中的行为信息进行监测并将传输至数据分析与建议反馈单元3的数据接收模块31，经过数据分析与处理模块32分析处理后形成运动行为报告传输至信息互动共享单元5的健康数据展示模块52
和会员交流共享模块53。
28.最后五大系统单元从采集、测试、监测最后到反馈设形成科学健身的系统闭环，从设施空间布局、健身行为优化、运动效果提升等方面对全民健身的优化管理提供科学建议与策略抓手，进而提高智慧全民健身管理水平。
29.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，其特征在于，包括用户管理单元、体质健康测试单元、数据分析与建议反馈单元、健康行为监测单元和信息互动共享单元；所述体质健康测试单元、健康行为监测单元和用户管理单元的输出端分别与数据分析与建议反馈单元的输入端信号连接，所述信息互动共享单元的输入端与数据分析与建议反馈单元的输出端信号连接；所述数据分析与建议反馈单元包括数据接收模块、数据分析与处理模块和评估反馈模块，所述数据接收模块用于对各种数据进行收集，所述数据分析与处理模块用于对数据接收模块接收的数据进行放大处理与分析，所述评估反馈模块用于对数据分析与处理模块分析与处理后的反馈信息传递给用户管理单元、体质健康测试单元和信息互动共享单元；所述数据接收模块的输出端与数据分析与处理模块的输入端信号连接，所述数据分析与处理模块的输出端与评估反馈模块的输入端信号连接。2.根据权利要求1所述的一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，其特征在于，所述用户管理单元包括用户信息统计模块和运动会员信息统计模块，所述用户信息统计模块和运动会员信息统计模块的输出端均与数据分析与建议反馈单元的数据接收模块的输入端信号连接。3.根据权利要求2所述的一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，其特征在于，所述体质健康测试单元包括基础形态测试模块、有氧耐力测试模块、柔韧测试模块、力量测试模块、康复测试模块和灵敏测试模块，体质健康测试单元中所有模块的输出端均与数据分析与建议反馈单元的数据接收模块的输入端信号连接。4.根据权利要求3所述的一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，其特征在于，所述健康行为监测单元包括柔韧训练模块、力量训练模块、敏捷训练模块、有氧耐力训练模块、智慧步道模块、球类竞赛模块、儿童游戏模块和康复训练模块，健康行为监测单元中所有模块的输出端均与数据分析与建议反馈单元的数据接收模块的输入端信号连接。5.根据权利要求4所述的一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，其特征在于，所述柔韧训练模块、力量训练模块、敏捷训练模块、有氧耐力训练模块、智慧步道模块、球类竞赛模块、儿童游戏模块和康复训练模块均利用智能装置对运动行为信息进行采集。6.根据权利要求5所述的一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，其特征在于，所述智能装置为多个摄像头、声光电传感器、基础生理体征传感器；摄像头固定安装在运动公园的各个角落，各类传感器则安置在各种智能健身设备或基础设施上。7.根据权利要求6所述的一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统，其特征在于，所述智能健身设备在无人使用时段进入省电待机状态，降低能源消耗，保留传感器部分工作；智能健身设备检测到有人使用时自动激活，同时进行语音提示，屏幕实时显示用户锻炼数据，锻炼结束智能健身设备语音播报锻炼结果，并将使用数据实时上传；通过各类智能健身设备的使用情况对其空间放置和器械强度进行动态调整。8.根据权利要求7所述的一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系
统，其特征在于，所述信息互动共享单元包括运动处方反馈模块、健康数据展示模块、会员交流共享模块，所述运动处方反馈模块、健康数据展示模块和会员交流共享模块的输入端分别与数据分析与建议反馈单元的评估反馈模块的输出端信号连接。

技术总结
本发明公开了一种基于用户健康行为数据的智慧化运动监测与效果反馈系统。本发明包括用户管理单元、体质健康测试单元、数据分析与建议反馈单元、健康行为监测单元和信息互动共享单元。体质健康测试单元、健康行为监测单元和用户管理单元的输出端分别与数据分析与建议反馈单元的输入端信号连接，信息互动共享单元的输入端与数据分析与建议反馈单元的输出端信号连接。本发明将科技应用融入体育公园整个服务闭环的设计，推动行业向智能化方向快速发展，解决用户“健身难、评估难、监测难”的问题。题。题。


技术研发人员：范翔 赵影 熊城 黄浦江 蒋巧璐 梁英竹 陈欣雨
受保护的技术使用者：上海交通大学
技术研发日：2023.02.21
技术公布日：2023/7/11