[实用新型]一种基于物联网的全功能计步器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种全功能计步器，尤其是涉及一种基于物联网的全功能计步器。

背景技术

计步器是一种很受欢迎的日常锻炼的可穿戴电子设备，它可以帮助人们科学锻炼身体，增强体质，帮助肥胖者瘦身，还可以激励人们挑战自我，科学运动。早期的计步器设计是利用振动传感器加权机械开关检测步伐，实际上是一个平衡锤在上下振动时平衡被破坏使一个触点能出现通断动作，由电子计数器记录并显示就完成了主要功能，其他的热量消耗，路程换算均由电路完成，所以称作机械式计步器。现今，先进的三维加速度传感器利用微机电系统(MEMS)惯性传感器原理和复杂的软件，可以准确检测人体运动的步伐。MEMS惯性传感器可更准确地检测步数、步距、运动速度，从而计算出人体运动的能量消耗，误差率低，因其具备便携式、低成本、小尺寸和低功耗等特点，因此可以方便地将传感器整个嵌入到更多的便携式消费电子设备之中，如音乐播放器、手机、平板电脑等。  

当人们生活水平不断改善和提高时，科学锻炼身体成为人们尤其是中老年人关注的热点，计步器的拓展功能成为科学家研究的重点，人们科学锻炼身体主要是面临解决合理的膳食和科学的运动之间的问题，而科学的运动包括运动方案的制定和运动状况的测定两个方面。人体运动状况的测量是涉及到这两大问题的关键，若不能准确地测量人体运动的状况，科学运动也只是空谈。

所以，要实现科学的运动必须对人体运动状况进行实时的检测，并对测量数据进行存储、处理、分析，以进一步做出科学评价，实现实时检测的重点在于开发微型、准确、便携的运动状况检测设备。而今，关于运动状况检测设备大多是外来产品，其检测参数是根据外国人身体状况、身体素质设定的，不适用于我国大部分人体的体质状况。

运动状况的检测大都采用计步器、心率计、脉搏计等产品，这些设备通过测量人体的运动能量消耗多少、心率快慢、脉搏跳动情况等来对人体的运动状况进行评估，这些测量方式也大多能够很好地能对人体的运动状况进行检测，但是由于这些设备的分散性、有线性和人在运动时的携带不便性，而且也不能实现与计算机的同步存储、数据处理、分析等，因此不能实时地、准确地反映人体的运动状况。

故而，开发微型、准确、便携的人体运动状况检测设备对人们的健康状况意义重大，通过对人们每天运动状况测量，进而对人们的身体状况进行评估，而且还能够进行周期性的跟踪记录、分析和评价。

实用新型内容

本实用新型主要是解决现有技术所存在的技术问题；提供了一种可以实现实时检测人体运动的加速度，利用加速度计算人体的步数、步距、速度和运动能量消耗情况，还可以将所得的个人运动情况上传至物联网社区，进而得出人体的运动状况和能量消耗情况的一种基于物联网的全功能计步器。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种基于物联网的全功能计步器，其特征在于，包括便携式数据采集设备和实时数据处理设备，其中,，

所述便携式数据采集设备包括数据采集微控制器；同时与数据采集微控制器相连接的三维加速度传感器、数据采集ZigBee无线通信装置，所述数据采集ZigBee无线通信装置设置在数据采集微控制器内部，采用无线通信模式进行数据传输；

所述实时数据处理设备包括计算机以及与计算机串口相连接的数据处理微控制器；所述数据处理微控制器上连接有数据处理ZigBee无线通信装置；所述数据处理ZigBee无线通信装置设置在数据处理微控制器内部；

所述便携式数据采集设备和实时数据处理设备通过数据采集ZigBee无线通信装置和数据处理ZigBee无线通信装置进行无线方式连接。

本实用新型通过计步器终端采集三维加速度传感器三个轴的加速度值，并传输至计算机端，通过计算机绘图工具绘制加速度的波形，识别运动的步数、步距、步速，建立运动能量消耗与步数，及加速度值与年龄、身高、体重、性别的关系的数学模型，并能自适应地选择对应的数学模型进行实时检测运动状况，计算能量消耗，同时将个人的运动状况上传至已建立的物联网社区，进行对比，观察，为运动者提供科学的运动指导。

在上述的一种基于物联网的全功能计步器，所述便携式数据采集设备和实时数据处理设备都还包括按键装置和LCD显示装置；便携式数据采集设备的按键装置和LCD显示装置与数据采集微控制器连接；实时数据处理设备的按键装置和LCD显示装置与数据处理微控制器连接。