本發(fā)明涉及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)及其使用方法。

背景技術(shù)：

隨著人民生活水平的提高，身體健康以及日常鍛煉日益受到重視，大家經(jīng)常為此在日常生活中安排時(shí)間進(jìn)行不同的體育鍛煉。此外，鍛煉時(shí)曬太陽能補(bǔ)充維生素d，促進(jìn)鈣的吸收，強(qiáng)身健體。但是不管是運(yùn)動(dòng)還是日曬，都是過猶不及的。為此，經(jīng)常需要制定個(gè)人日常的鍛煉計(jì)劃，其主要目的是為了使鍛煉具有較強(qiáng)的科學(xué)性、目標(biāo)性。制定鍛煉計(jì)劃，是一個(gè)既簡(jiǎn)單又復(fù)雜的過程，如果有了較為科學(xué)、專業(yè)的幫助，能夠提高鍛煉效果，避免盲目鍛煉、盲目日曬造成對(duì)身體的傷害，帶來不良后果。

目前有大量基于手機(jī)等移動(dòng)端的鍛煉應(yīng)用方法，例如小米運(yùn)動(dòng)、樂動(dòng)力、咕咚運(yùn)動(dòng)、春雨計(jì)步器、悅跑圈等，其功能主要集中在某一項(xiàng)運(yùn)動(dòng)(例如跑步、騎行)的記錄、統(tǒng)計(jì)、排行，以及運(yùn)動(dòng)場(chǎng)所的預(yù)訂、朋友圈社交等。而針對(duì)每個(gè)用戶個(gè)人的綜合鍛煉計(jì)劃的規(guī)劃輔助方法則較少，僅有健身達(dá)人等少數(shù)幾個(gè)針對(duì)健身房運(yùn)動(dòng)的應(yīng)用，在綜合室內(nèi)運(yùn)動(dòng)和戶外運(yùn)動(dòng)兩方面的鍛煉計(jì)劃規(guī)劃輔助方法上是一個(gè)空白。為了讓用戶在進(jìn)行體育鍛煉的同時(shí)，也能夠盡量獲得足夠的日曬和新鮮空氣，提出本發(fā)明。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)及其使用方法，能夠根據(jù)天氣、空氣質(zhì)量等因素，為用戶規(guī)劃滿足其要求的鍛煉計(jì)劃。

本發(fā)明提出的一種基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

(1)擬定鍛煉初始計(jì)劃：首先選擇鍛煉項(xiàng)目，其次選擇鍛煉地點(diǎn)，然后選擇鍛煉時(shí)間，最后估算出鍛煉量和日曬量，用戶根據(jù)自身對(duì)鍛煉量和日曬量這兩個(gè)數(shù)值的要求進(jìn)行鍛煉初始計(jì)劃的手工調(diào)整；

(2)調(diào)整鍛煉計(jì)劃：根據(jù)當(dāng)天天氣預(yù)報(bào)的實(shí)時(shí)情況、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的數(shù)值，以及用戶個(gè)人情況等因素，采用蟻群算法等機(jī)器學(xué)習(xí)方法，在鍛煉初始計(jì)劃的基礎(chǔ)上，為用戶動(dòng)態(tài)調(diào)整并規(guī)劃滿足其鍛煉要求的日鍛煉計(jì)劃；

(3)鍛煉計(jì)劃的反饋和調(diào)整：根據(jù)用戶提供的反饋信息，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法調(diào)整鍛煉計(jì)劃，用戶通過適應(yīng)計(jì)劃和觀察自身狀態(tài)，檢驗(yàn)之前鍛煉計(jì)劃的有效性，并進(jìn)一步調(diào)整鍛煉計(jì)劃，以適宜自身的實(shí)際情況。

進(jìn)一步的，步驟(1)中選擇鍛煉項(xiàng)目的方式是：用分類列表的方式給出可以選擇的鍛煉項(xiàng)目，將其分為戶外運(yùn)動(dòng)和室內(nèi)運(yùn)動(dòng)兩大類，根據(jù)用戶的身心條件，推薦一些項(xiàng)目，由用戶根據(jù)自己的健康水平和鍛煉基礎(chǔ)等，在鍛煉計(jì)劃中自由組合，選擇不同的鍛煉項(xiàng)目，并且戶外和室內(nèi)兩類運(yùn)動(dòng)都進(jìn)行選擇，以方便后期在兩者間進(jìn)行調(diào)整。

進(jìn)一步的，步驟(1)中選擇鍛煉地點(diǎn)的方式是：用地圖的方式根據(jù)用戶定位的生活區(qū)域、工作區(qū)域，分別由用戶選擇鍛煉地點(diǎn)，室內(nèi)運(yùn)動(dòng)為固定地點(diǎn)，戶外運(yùn)動(dòng)可選擇距離、路線等，由于戶外運(yùn)動(dòng)受環(huán)境因素影響較大，理想的環(huán)境是空氣清新、陽光柔和之處，可以提供地圖中相應(yīng)區(qū)域在對(duì)應(yīng)時(shí)節(jié)的空氣質(zhì)量的歷史數(shù)據(jù)，以及未來一周的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，幫助用戶進(jìn)行規(guī)劃。

進(jìn)一步的，步驟(1)中選擇鍛煉時(shí)間的方式是：用分時(shí)段日歷的方式，由用戶根據(jù)自己的個(gè)人愛好、工作性質(zhì)、生活條件等選擇鍛煉時(shí)間，每天以0.5小時(shí)為單位，用戶選擇不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)地點(diǎn)等填入日歷表格中，形成日計(jì)劃、周計(jì)劃、月計(jì)劃。

進(jìn)一步的，步驟(1)中鍛煉量和日曬量的估算方式是：根據(jù)每個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目不同的運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，初始采用用戶所屬人群的該項(xiàng)目平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行鍛煉量計(jì)算，隨著該用戶數(shù)據(jù)的積累，將其調(diào)整為用戶該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的具體值，利用地理定位將用戶預(yù)計(jì)運(yùn)動(dòng)的地點(diǎn)與所處位置的天氣預(yù)報(bào)同步，根據(jù)每天不同時(shí)段的日曬指數(shù)，估算用戶受到的日曬量。

進(jìn)一步的，步驟(1)中手工調(diào)整鍛煉初始計(jì)劃的方式是：在估算出的鍛煉量和日曬量的基礎(chǔ)上，用戶根據(jù)自身對(duì)鍛煉量和日曬量這兩個(gè)數(shù)值的要求，對(duì)鍛煉項(xiàng)目、鍛煉地點(diǎn)和鍛煉時(shí)間進(jìn)行手工調(diào)整。

進(jìn)一步的，步驟(2)中所述天氣預(yù)報(bào)包括天氣狀況和日曬指數(shù)，所述的空氣質(zhì)量包括aqi和pm2.5。

本發(fā)明提出的一種基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)，包括集成微處理器、顯示屏和操作面板，所述顯示屏和操作面板均勻所述集成微處理器通信連接，所述集成微處理器中存儲(chǔ)有空氣質(zhì)量歷史數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報(bào)歷史數(shù)據(jù)和地圖；

所述操作面板上設(shè)有鍛煉項(xiàng)目選擇按鈕、鍛煉地點(diǎn)選擇按鈕、鍛煉時(shí)間選擇按鈕以及年齡、性別設(shè)定按鈕；

還包括實(shí)時(shí)天氣監(jiān)測(cè)模塊和實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊，所述實(shí)時(shí)天氣監(jiān)測(cè)模塊和實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊均與所述集成微處理器通信連接；

所述集成微處理器中存儲(chǔ)有各鍛煉項(xiàng)目的平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度并能夠計(jì)算鍛煉量和日曬量。

借由上述方案，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點(diǎn)：該基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)及其使用方法，能根據(jù)用戶的要求，基于天氣預(yù)報(bào)和空氣質(zhì)量的歷史數(shù)據(jù)規(guī)劃鍛煉計(jì)劃，根據(jù)每天的實(shí)時(shí)天氣和空氣質(zhì)量調(diào)整鍛煉計(jì)劃，并根據(jù)用戶的反饋調(diào)整鍛煉計(jì)劃，該系統(tǒng)具有規(guī)劃智能，調(diào)整科學(xué)、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。

上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，并可依照說明書的內(nèi)容予以實(shí)施，以下以本發(fā)明的較佳實(shí)施例并配合附圖詳細(xì)說明如后。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)的使用方法的步驟示意圖；

圖2為本發(fā)明一種基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述，以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例：一種基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)的使用方法，包括以下步驟：

第一，鍛煉計(jì)劃的初始化。由用戶進(jìn)行整個(gè)鍛煉計(jì)劃的初始設(shè)定，并估算其總鍛煉量和日曬量，包括以下方面：

首先是鍛煉項(xiàng)目的選擇：用分類列表的方式給出可以選擇的鍛煉項(xiàng)目，將其分為戶外運(yùn)動(dòng)和室內(nèi)運(yùn)動(dòng)兩大類，根據(jù)用戶的身心條件(包括年齡、性別等因素)，推薦一些項(xiàng)目，由用戶根據(jù)自己的健康水平和鍛煉基礎(chǔ)等，在鍛煉計(jì)劃中自由組合，選擇不同的鍛煉項(xiàng)目。如兒童推薦選擇游戲、舞蹈、健康操等；青少年推薦選擇跑步、跳繩、球類運(yùn)動(dòng)等；中青年推薦選擇慢跑、游泳、騎單車等；老年推薦選擇慢走、太極拳等。要求一個(gè)方案中應(yīng)在戶外和室內(nèi)兩類運(yùn)動(dòng)中都進(jìn)行選擇，以方便后期在兩者間進(jìn)行調(diào)整。

其次是鍛煉地點(diǎn)的選擇：用地圖的方式根據(jù)用戶定位的生活區(qū)域、工作區(qū)域，分別由用戶選擇鍛煉地點(diǎn)。室內(nèi)運(yùn)動(dòng)為固定地點(diǎn)，戶外運(yùn)動(dòng)可選擇距離、路線等。由于戶外運(yùn)動(dòng)受環(huán)境因素影響較大，理想的環(huán)境是空氣清新、陽光柔和之處，可以提供地圖中相應(yīng)區(qū)域在對(duì)應(yīng)季節(jié)(月份)的空氣質(zhì)量的歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以及未來一周的天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)(包含天氣狀況和日曬指數(shù))，幫助用戶進(jìn)行規(guī)劃。

再次是鍛煉時(shí)間的選擇：用分時(shí)段日歷的方式，由用戶根據(jù)自己的個(gè)人愛好、工作性質(zhì)、生活條件等選擇鍛煉時(shí)間。每天以0.5小時(shí)為單位，用戶選擇不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)地點(diǎn)等填入日歷表格中，形成日計(jì)劃、周計(jì)劃(工作日和周末有不同安排)、月計(jì)劃(不同的月份、季節(jié)有不同的安排)。

最后，上述設(shè)置完成后，系統(tǒng)自動(dòng)分類估算出用戶鍛煉的鍛煉量(以卡路里為單位)。根據(jù)每個(gè)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目不同的運(yùn)動(dòng)量和運(yùn)動(dòng)時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，初始采用用戶所屬人群的該項(xiàng)目平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度(每分鐘/小時(shí)運(yùn)動(dòng)量)進(jìn)行計(jì)算，隨著該用戶數(shù)據(jù)的積累，將其調(diào)整為用戶該項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的具體值。此外，利用地理定位將用戶預(yù)計(jì)運(yùn)動(dòng)的地點(diǎn)與所處位置的天氣預(yù)報(bào)同步，根據(jù)每天不同時(shí)段的日曬指數(shù)，估算用戶受到的日曬量，以調(diào)節(jié)曝曬水平。用戶根據(jù)自身對(duì)這兩個(gè)數(shù)值的要求，可以對(duì)整個(gè)鍛煉計(jì)劃進(jìn)行一些手工調(diào)整。

第二，鍛煉計(jì)劃的每日動(dòng)態(tài)調(diào)整。系統(tǒng)根據(jù)每天天氣預(yù)報(bào)(包含天氣狀況和日曬指數(shù))的實(shí)時(shí)情況、空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)的數(shù)值(aqi、pm2.5數(shù)值)，以及用戶個(gè)人情況(上下班時(shí)間)等因素，采用蟻群算法等機(jī)器學(xué)習(xí)方法，在用戶設(shè)定初始計(jì)劃的基礎(chǔ)上，為用戶動(dòng)態(tài)調(diào)整并規(guī)劃滿足其鍛煉要求(特別是鍛煉量和日曬量)的日鍛煉計(jì)劃。

第三，鍛煉計(jì)劃的反饋和調(diào)整。根據(jù)用戶提供的反饋信息，采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等機(jī)器學(xué)習(xí)方法調(diào)整鍛煉計(jì)劃。用戶通過適應(yīng)計(jì)劃和觀察自身狀態(tài)，檢驗(yàn)之前鍛煉計(jì)劃的有效性，并進(jìn)一步調(diào)整鍛煉計(jì)劃(包括鍛煉的時(shí)間和運(yùn)動(dòng)量)，以適宜自身的實(shí)際情況。

舉例：用戶為一位學(xué)生，初始化的鍛煉計(jì)劃如下：

1、工作日鍛煉計(jì)劃

上午7點(diǎn)-7點(diǎn)半，從家跑步到學(xué)校上課(地點(diǎn)a到地點(diǎn)b)；

下午4點(diǎn)半-5點(diǎn)半，在學(xué)校操場(chǎng)跑步(地點(diǎn)c)；

晚上6點(diǎn)半-7點(diǎn)，在家附近的健身布道慢走(地點(diǎn)d到地點(diǎn)e)。

2、周末鍛煉計(jì)劃

上午8點(diǎn)半-9點(diǎn)半，在公園慢走(地點(diǎn)f)；

下午3點(diǎn)-5點(diǎn)，在家附近的體育館進(jìn)行競(jìng)技運(yùn)動(dòng)，如羽毛球等(地點(diǎn)g)；

晚上8點(diǎn)半-9點(diǎn)，在臥室跳繩(地點(diǎn)a)。

在實(shí)際執(zhí)行鍛煉計(jì)劃時(shí)，周一下午開始下雨，該系統(tǒng)根據(jù)天氣預(yù)報(bào)提前將慢跑改為在家附近的體育館游泳(4點(diǎn)半-5點(diǎn)半，地點(diǎn)g)；周五因?yàn)殪F霾，空氣質(zhì)量不佳，取消了上午和下午的跑步，改為下午在家附近的體育館跳健身操(4點(diǎn)半-5點(diǎn)半，地點(diǎn)g)，以及增加周六上午的慢走時(shí)間(8點(diǎn)-10點(diǎn)，地點(diǎn)f)。整個(gè)調(diào)整仍然滿足用戶要求的鍛煉量和日曬量。

一個(gè)月后，由于用戶已經(jīng)適應(yīng)了該鍛煉計(jì)劃，體質(zhì)有了提高，根據(jù)用戶的反饋，適當(dāng)?shù)脑黾恿隋憻拸?qiáng)度和時(shí)間：周末下午的競(jìng)技運(yùn)動(dòng)時(shí)間調(diào)整為3點(diǎn)-5點(diǎn)半。

一種基于大數(shù)據(jù)的戶外鍛煉規(guī)劃系統(tǒng)，包括集成微處理器1、顯示屏2和操作面板3，所述顯示屏和操作面板均勻所述集成微處理器通信連接，所述集成微處理器中存儲(chǔ)有空氣質(zhì)量歷史數(shù)據(jù)、天氣預(yù)報(bào)歷史數(shù)據(jù)和地圖；

所述操作面板上設(shè)有鍛煉項(xiàng)目選擇按鈕、鍛煉地點(diǎn)選擇按鈕、鍛煉時(shí)間選擇按鈕以及年齡、性別設(shè)定按鈕；

還包括實(shí)時(shí)天氣監(jiān)測(cè)模塊4和實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊5，所述實(shí)時(shí)天氣監(jiān)測(cè)模塊和實(shí)時(shí)空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)模塊均與所述集成微處理器通信連接；

所述集成微處理器中存儲(chǔ)有各鍛煉項(xiàng)目的平均運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度并能夠計(jì)算鍛煉量和日曬量。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，并不用于限制本發(fā)明，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變型，這些改進(jìn)和變型也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。