运动健身监测APP的设计与实现研究

发布时间：2019-07-15 12:08

【摘要】：通过文献和现有相关APP的研究,现有的运动类APP主要分运动监测和健身塑性两大类,提供监测记录、社交、指导运动、运动商城、健康资讯等功能。具有即时性和便捷性、科学性和教学性、社交性和趣味性、实用性和灵活性等特点,但是也存在数据采集有限、准确性有限、携带不方便和对数据处理有限等缺点。在研究和分析运动健身APP的现状和应用情况,以及运动健身APP的功能、优缺点的基础上,确定本APP的功能和目的,设计和开发出相应的APP。现有可穿戴设备的发展方向不仅仅局限于运动数据的监测,更注重生理数据的监测,如心率。而在对心率的监测上,现有对心率监测只是单纯意义上的监测,并没有对运动心率的分析和指导。因此,本课题APP与可穿戴设备相结合,使用较为先进的光电采集法,对运动过程中的运动心率进行实时监控,并能针对不同年龄的人群设定相应运动的心率范围,在运动过程中以此心率作为安全和有效运动心率,并对超出或者低于此范围内的心率进行预警,以保证运动安全和有效性。此外加入常规内容,如运动监测(计步、距离、速度、卡路里消耗等)、运动负荷评估、健康管理、健康资讯等内容。在确定课题目的后,针对目的设定了APP的结构与框架,界面布局与设计,确定了以用户管理、运动负荷监测、运动负荷评估和系统管理四大功能模块为主体的方案,最终在工程师的配合下,完成对APP设计与编程工作。在完成APP的制作后,对APP的界面和功能进行测试,确保了界面和功能的准确无误。本文还对本课题APP的心率和计步功能进行试验验证,试验选取十名受试者,佩戴本课题运动手表在跑台上分别以3.2km/h、4.8 km/h、8.1 km/h的速度行走,每次行走5min,实验员使用人工计数和polar心率表分别记录实际运动步数、速度、距离和心率等,每次实验结束后,记录运动手表所采集的数据,作为对比数据。实验结果:在不同速度下,使用运动手表APP测量步数与实际步数之间均具有显著相关性,其P.C相关系数分别为0.965、0.837、0.964,其测量的精度分别为91.8%、87.5%、90.19%,且实际测量步数均大于运动手表测量值,使用运动手表测得心率与实际心率的P.C值为0.846、polar表测得的心率与实际心率值P.C值为0.935,而且使用polar测得的心率准确度为98.3%,具有高度的相关性和准确性,可以作为桡动脉测量的替代方法来测量运动过程中的心率。而在运动状态下,不同速度下其运动手表测得的运动心率与采用polar测量的实际心率之间的相关系数分别为0.939、0.850、0.935,均有显著相关性,其测量精度均值分别为90.08%、89.18%、90.74%,具有较高的准确性。本文根据课题需求,研究并制定了以运动心率监测预警为核心的设计方案,并设计完成APP的制作,并且能较为准确的测量心率和运动步数,达成课题目标。
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图片说明：运动健身监测APP系统功能结构图
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图片说明：图 2 走、跑动作中加速度变化（图片来自网络）4.2.1.4 能量消耗的设计虽然有多种方法可以对运动过程中的能量消耗进行计算，但是在智能手机和可穿戴设备中要想得出准确的运动能量消耗还是比较困难的，因为不同人群
【学位授予单位】：广州体育学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：G80-05

【参考文献】