王沛

（宝鸡职业技术学院 陕西 宝鸡 721013）

基于云服务的多类别健身服务客户端设计实现

王沛

（宝鸡职业技术学院 陕西 宝鸡 721013）

针对云服务的特点和群众健身需求，提出一种基于Android平台的多类别健身系统移动客户端。通过对当前群众有氧运动健身的需求分析，以C/S模式对系统进行布局，以云存储作为数据库，实现对系统整体架构的搭建；利用UML建模工具对系统功能进行分析，从而满足不同健身群体的建设需求；最后利用计算机开发技术对系统进行开发，测试验证了该健身类客户端的可行性。

云服务；健身类；客户端；C/S模式；能量消耗算法

随着现代人们生活理念的提升，健康成为人们关注的焦点。而随着现代智能手机、无线网络的普及，给信息技术与体育锻炼的融合成为一种趋势。基于各种信息技术开发的健身类APP更是层出不穷，但通过调查发现，很多都是基于对健身者基础数据的输入，如体重、身高等数据，通过这些数据的输入，在根据BMI指数对健身者进行评价，并给出相应的建议。这种软件设计方式在某种程度可满足需求，但是存在功能单一、互动性差和存储数据少的问题[1-4]。同时不同的运动项目和体重的人，其消耗的能量也不同，在健身类项目中，跑步最为消耗能量，其次是自行车和跳绳，如对于一个70 kg的人，其慢跑每小时可消耗300卡路里的热量，而采用传统的统计是根据标准体重进行计算，因此存在很大的误差[5]。对此，本文结合上述的特点和问题，提出一种交互性较强的健身类APP，并对其实现进行详细的设计。

1 系统整体架构设计

系统架构作为系统运行的基础，是保障系统稳定性稳定性运行的关键。文中通过对现有架构模式的比较，采用C/S模式对架构进行布局，主要原因在于该架构在响应速度快，同时在客户保密性方面，要高于与现行的B/S模式[6]。因此，在对系统布局中，本文则采用C/S模式。同时，结合当前的私有云技术，利用谷歌云作为对系统数据的存储。具体架构则如图1所示。

图1 系统整体架构设计

移动设备通过无线网络访问客户端，在通过因特网即可实现对业务模块和数据库的访问。同时由于本系统采用的是C/S架构，其服务器则是部署在传统数据服务器中。当在面对大规模访问的时候，很可能造成服务器拥堵，造成响应时间过长。而当访问量低的时候，也会造成大量的系统资源闲置。对此，为解决该问题，对整个后端服务器则直接放入到谷歌IaaS云平台上，充分借助该平台的弹性服务，更好的实现对系统的部署与扩展[7]。

2 系统功能设计

当前，运动中包括有氧运动和无氧运动，其中有氧运动主要包括长跑、游泳、跳绳、健身操、单车、登山等体育项目类型；而无氧运动主要包括一百米冲刺跑、举重等项目。而结合APP软件的开发实际，本文主要对有氧运动进行测试，如跑步、静走等类型所耗费的能量进行计算。针对这种多类别的有氧运动方式，如何设计一款多类型的有氧运动APP，是满足不同用户需求的重点。而借鉴微信运动等一类社交类的APP优势，认为该软件不仅需要满足用户的基本体质判断以外，还必须制定运动目标、今日能量消耗等信息的统计。对此，本文将该软件的功能设计为用户登录、体质测试输入、跑步数据统计、能量消耗统计等功能，具体用例分析则如图2所示。

图2 系统用例分析图

因此，通过图2的用例分析，将系统整体的功能设计分为客户端和服务器端两个模块。其中，客户端包括计划创建、计划展示、健身日志、健身进行等，后台服务器端主要能量计算、传感器数据采集等模块。

1）计划创建

该模块会根据用户输入的基础体质数据给用户推荐合适的运动计划方案。根据该健身方案，用户在主界面可看到健身的期望的步数、消耗的卡路里等内容。而通过用户个人的创建，可以直接保存在云端服务器中。

2）计划展示

该模块主要负责查看自己的健身计划，并根据用户的需求不同，通过日历的方式直观地展现在客户的面前。

3）健身日志

该模块主要对用户的健身状态进行记录，并通过二维图片的方式展现给用户。其中横轴表示为时间，纵轴表示为每次健身所消耗的单位能量。

4）健身进行

该模块采用手动开启的方式，对用户的健身进行记录，并开启传感器采集，从而实现对用户基础能量消耗数据做准备。

5）运动消耗计算

当用户在开始健身的时候，此时启动传感器采集系统，并通过采集到的数据对用户能量消耗进行计算，其具体计算公式则为[8]：

公式（1）中，F（）表示人体体能参数，S（）表示运动强度函数。

3 运动模块与其他模块数据交互过程设计

要提高软件的使用效率，交互式其主要原则。如对于一名APP用户来讲，需要通过静走其查看自己消耗的体能，其不仅是简单的统计，还需要给自己制定健身计划。针对该需求，一方面要让用户可选择不同的健身项目；另一方面，能够通过手机对运动者的数据进行采集。因此，保持系统和用户需求之间的交互，是运动健身能耗模块设计的核心，其交互过程的设计将直接决定用户是否能得到想要的数据[9-12]。对此，结合系统各个子系统功能，文中将运动能耗模块的交互设计为如图3所示。

图3 运动能耗交互过程

通过图3看出，在该交互过程中，运动模块会调用历史传统数据，并统计传感器采集到的数据直接进行能耗进行计算。

4 系统设计与实现

4.1 健身计划创建

为提高该系统应用的效果，设计不同项目类别。对此，针对有氧运动的类型和APP开发的实际，设计了包括跑步、静走、跳绳、慢跑等在内的多种不同的选项，并且每个选项拥有不同的能量计算方法。而在该系统中，主要采用PlanCreateActivity对类别项目进行设计，并通过Android框架进行绘制[13-15]。其具体的表格交互则如图4所示。

图4 健身项目与健身计划类图设计

在图4中，对运动项目类的设计则通过Sport Program的type值赋予不同的数据类型。由此，通过上述的设计，则可以得到如图5所示的计划创建界面。

4.2 系统能耗消耗模块实现

运动能耗是通过传感器对数据的采集，并根据能耗计算公式实现对用户能耗的计算，其具体的实现流程则如图6所示。

在对数据的采集中，首先会对传感器采集到的数据进行一定的处理，从而提高传感器数据采集的有效性。

通过上述流程，并借助开发语言，可得到如图7所示的运动消耗界面。

5 结束语

文中针对健身用户在体育锻炼方面的需求，特别是在有氧运动方面的需求，依托当前的计算机开发技术实现了用于体育健身的运动软件，并借助云存储大大提高了系统的存储能力，为进一步扩大用户群体，提高软件的使用奠定了基础。通过该软件，用户可以选择自己喜爱的运动项目，并对每天的运动能耗进行统计和消耗，为今后更加科学的制定健身计划提供参考。

图5 健身计划主界面

图6 能耗计算流程

图7 能量消耗模块

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Design and implementation of multi class fitness service client based on cloud services

WANG Pei
（Baoji Vocational Technology College，Baoji 721013，China）

According to the characteristics of cloud services and the needs of mass fitness，a multi class fitness system based on Android platform is proposed.Through demand analysis of aerobic exercise and fitness of the masses，in C/S mode of system layout，and cloud storage as a database，to realize the building the overall architecture of the system；movement of UML modeling tools of system function analysis，to meet the different fitness group construction needs； finally，passed the test to verify the feasibility of the fitness class client.

cloud services； fitness class； client； C/S model； energy consumption algorithm

TN99

：A

：1674－6236（2017）14-0032-04

2016-05-30稿件编号：201605297

王 沛（1981—），男，陕西宝鸡人，硕士研究生，讲师。研究方向：体育教育与体质测试。