健身心率APP系統設計【摘要】目前智能心率設備已經普及，但是普通人不理解心率數據與健康的關聯意義，大多健身APP更加趨向于商業化，心率數據沒有被人們所重視，因此本篇文章對心率采集和處理以及運動處方進行研究，并針對這些問題，設計出一款適用于不同人群的健身心率APP系統，對保障運動人群安全，提高運動效率，具有非常重要的意義?！娟P鍵詞】健身；心率；APP軟件；一、引言隨著社會的發展和人民生活水平的提高，人們對健康的生活方式越來越重視，跟蹤心率是衡量健康程度最重要的指標之一。目前市面上有許多智能手環具有心率檢測的功能，但是普通人并不理解心率數據與健康之間的關聯意義［1］，現有的健身APP大多注重于記錄使用者的運動數據［2］和對使用者進行科學的健身指導［3］對于這兩個功能，心率數據沒有集中在利用和分析。鑒于此設計一款健身心率APP系統，具備心率智能預警、運動信息實時顯示、運動處方精準推送等優點。二、軟件設計（一）系統整體框架設計健身心率APP系統設計由移動端設計、服務器設計、無線通信設計三個部分組成，其系統整體框架圖如圖1所示：圖1系統整體框架程序設計語言選擇軟件系統由移動端應用程序和服務器組成。移動端應用程序是在AndroidStudio平臺上使用java語言開發。服務器是在eclipse平臺上使用java語言開發。數據庫選用在健身心率APP系統中，需要對用戶數據與運動信息存儲，同時還會更改、調用這些數據，采用數據庫可以提高開發效率，因此我們選用MySQL數據庫來實現存儲數據信息。（二）無線通信設計健身心率APP用于心率數據的采集和處理，并實時顯示用戶信息，使用者可實時獲取自己的運動信息。服務器用于接收健身心率APP上傳的運動信息，并儲存和提供運動處方。無線通信的方向是移動端向服務器，通過wifi或移動數據與http協議進行無線通信，從服務器獲取移動數據，使用移動數據或wifi通過http通信協議進行通信。三、移動端APP設計1.APP總體設計移動端應用程序使用MVC框架進行設計。在本文的健身心率APP系統中，控制層由Activity類組成，負責對用戶點擊事件進行響應，處理人機交互，獲取心率數據；模型層由每個新建的類組成，在這些類中進行心率數據采集和信息處理，并實現服務器通信的操作；視圖層由xml布局文件構成，在模型層中實現用戶數據的顯示。2.頁面設計健身心率APP系統界面設為：“注冊頁面”、“登錄界面”、“控制界面”、“查看歷史成績”四個信息模塊。移動應用程序的主界面設置了注冊、開始健身、歷史記錄三個模塊。注冊頁面分為用戶名，密碼，確認密碼和驗證碼四個部分，當用戶注冊成功后，數據會上傳服務器保存，同時轉入登錄界面；用戶根據自己的登錄號碼和密碼登錄，成功登錄后跳轉到主頁，選擇健身項目；使用者可在跑步、跳繩、力量訓練、動感單車等健身項目進行選擇；控制界面具有開始、時間、運動評價、心率變化圖四個模塊。運動結束后用戶可選擇保存運動信息，用戶點擊歷史記錄可從服務器獲得歷史成績。功能設計健身心率APP主要用來獲取心率數據，并進行信息處理分析，為用戶提供可視化運動信息，主要實現以下幾個功能：（1）登錄注冊功能：主要用于用戶填報個人信息，設置心率安全值，便于心率預警和運動處方精準推送。（2）運動信息顯示功能：移動APP通過采集使用者運動心率數據，并結合運動時間、頻率、強度等指標，通過健身心率APP內置算法，從而實現運動生理信息可視化，用戶可實時在健身心率APP上查看運動信息。（3）查詢功能：該功能包括查看用戶的歷史成績和運動處方［4。］運動結束后使用者可在移動APP上選擇保存運動信息，保存成功后，使用者可在健身心率APP上查看時運動間、運動強度、心率變化曲線圖、平均心率等數據。四、服務器設計1.數據庫設計1.建立一個類作為所有數據庫操作的基類，不同的子類通過繼承基類完成數據庫操作。在基類中定義了四個數據庫方法，分別實現與數據庫建立連接、更改數據、查詢數據、斷開連接的功能。2.根據需求建立了針對不同對象的專用數據庫調用類，根據需要調用繼承父類中的方法，完成數據庫操作。3.建立E-R模型，編寫實體類型、屬性和關系的表示方法，并用它來描述現實世界的概念模型。4.MySQL被選用本系統的數據庫，myism被用作為數據庫的儲存引擎。5.根據不同需求，設計出用戶信息表、運動結果表、運動處方表等。1.網站設計網站的編寫采用了HTML、CSS、JavaScript三種編程語言來完成，通過HTML編程語言對網頁骨架進行搭建，使用JavaScript編程語言編寫各種方法，實現目標功能，采用CSS修改網頁整體布局和風格樣式。最終實現了網頁注冊、網頁登錄、網頁運動信息查詢等功能。五、智能化功能設計1.心率智能預警用戶在使用前，會對使用者進行一個身體健康素質調查表，使用者可自主設置或咨詢線上運動專家設置心率安全值，在運動過程中當使用者心率超過設定的心率安全值時，健身心率APP會使手機振動，并同時語音提醒使用者心率過高，運動達到高強度，需要立即停止運動，以此保障了使用者運動的安全性。運動處方設計針對不同年齡段人群以及不同運動項目，通過查閱相關資料，分別設計出不同的運動處方，適用于青少年人群、中年人群、老年人群以及特殊人群等，使用者可根據自身需求在健身心率APP系統上選擇跑步運動、拳擊訓練、跳繩動感單車等健身項目，運動結束后，根據使用者的運動信息，會提供給使用者相應的運動處方，大大提高了運動的科學性。1.運動處方精準推送在使用者運動結束后，健身心率APP系統會根據使用者的運動項目、運動時間、運動強度、心率變化曲線圖、消耗卡路里等相關信息，根據服務器中運動處方的數據庫，提供用戶精準推送，并同時根據相關運動項目，提供相應的運動方案，便于使用者更加有效率的鍛煉。六、結論心率與運動強度、攝氧量與能量代謝之間存在著顯著的線性關系，對心率進行監測可以精準顯示其體能消耗［5，］因此對心率數據進行分析處理，意義重大。本文研發的健身心率APP系統可充分利用心率數據，結合運動頻率、時間、強度等指標實現運動強度和生理指標可視化、心率智能預警、運動處方精準推送，從而在保障運動的安全的同時，也提高了運動效率。參考文獻［1］ 胡璞,郜衛峰，何起源,張娟.智能跑帶系統設計［A］.中國體育科學學會.第十一屆全國體育科學大會論文摘要匯編［C］.中國體育科學學會：中國體育科學學會,2019:2.［2］ 李雪,馮曉麗，王琰.跑步熱潮下跑步類APP應用現狀與發展困境研究［J］.遼寧體育科技,2016,38(03)：125-128.顧怡然，孫振武.全民健身戰略背景下跑步健身類APP發展現狀及路徑研究[J].武術研究,2017,2(10):146-148.何起源.智能跑帶軟件系統的設計與應用[D].武漢體育學院,2020.李偉，張元鋒，張雷，李真真?心率對應運動負荷等級指標的研究[J].哈爾濱大學自然科學學報,2008,24(5):99-102.陳寶芳，陸愛發,曹光強.不同年齡階段肥胖癥者減肥運動處方的應用[J].青少年體育,2015(05):133-134+82.作者簡介：第一作者：王博通(1998年10月—)，男，學士，主要研究方向：體育人工智能。通訊作者：胡璞(1982年3月—)，男，博士，副教授，主要研究方向：體育人工智能。基金項目：教育部2019年第二批產學合作協同育人項目《新工科背景下體育工程學科創新創業人才培養模式的研究》，教育部2019年第二批產學合作協同育人項目《運動智能交互課程群的建設》(201902143010)，武漢