刘晓忠

（苏州高等职业技术学校，江苏 苏州 215000）

关注我国青少年体质健康发展是时代发展的需要，这也关系着国家的发展和民族兴衰。[1]2007年《加强青少年体育增强青少年体质意见》中指出：要“在全国推行亿万青少年阳光体育运动计划，改善青少年体质健康状况”。目前亿万学生阳光体育运动正在全国范围内积极地开展，但是大学生也存在对于身体锻炼和体育活动的健身健康意识淡化的问题。[2]由此可见，对学生运动过程进行监督和效果评估有着很重要的现实意义。目前，注意到在大学生群体中，移动终端设备十分普及，手机覆盖率几乎达到完全饱和。这就为利用移动终端设备中的传感器采集学生运动信息，再对信息进行深度处理，从而对学生运动过程进行监督和效果评估创造了可能。本软件以跑步运动为切入点，高校为目标用户群体，利用手机的GPS 和传感器采集运动数据，对学生的运动过程进行无人值守化的管理，软件在试用过程中产生了良好的效果。

一、系统架构

基于移动终端高精度传感器的运动打卡APP 采用Android 语言编写了手机应用端，采用C#编写了服务器管理端，采用Java Script 编写了网页管理端。手机应用端通过采集学生的运动数据，形成学生某次运动的完整记录，包括步数，时长，运动速度等。基于对这些运动数据的分析，开发了运动分析系统和数据管理系统，运动分析系统可以自动检测作弊行为、指定个性化运动计划，设定地理围栏；数据管理功能则主要用于对运动结果的综合评估，比如与学校教务系统的灵活对接，与体育课程的成绩评定结合，达到了智能化监督和评定的效果。

系统总体架构可分为三层：安卓交互层，平台服务层，决策核心层。安卓交互层的主要功能有：信息管理，任务推送，智能分析，运动检测，地理轨迹，运动社区。平台服务层提供了云存储和网络服务。安卓交互层所产生的数据存储在这里，并可向下被决策核心层所访问和管理。并将安卓端的一部分函数也放着云服务中，减轻了安卓端的cpu 和存储器的负担。决策核心层通过解析平台服务层的数据，提供了数据分析，数据安全，决策系统和实时推送的功能。

二、主要软件功能设计实现

（一）数据管理模块

数据管理模块运行在服务器端，主要包括功能有学校管理，课程管理，学生管理，运动数据管理等，能够对运动记录、成绩、规则进行管理，并生成相应的数据报表。数据管理灵活可配置，能够快速对接学校其他系统，实现数据的自动上报。

（二）运动检测模块

运动检测模块利用移动终端的高精度传感器，精准里程、配速、步数等数据；利用了百度地图开放平台的鹰眼轨迹功能记录用户的运动轨迹，直观展示学生运动全过程；利用数据分析技术，对轨迹和步数等数据进行自动分析，初步判定作弊行为。计步算法在经过优化后，精准性显著优于市面上的大多数同类APP，目前已经申请专利。

（三）运动决策系统

运动决策系统是本系统的核心功能，主要实现的功能有地理围栏，大数据分析，锻炼提醒，天气预报等。通过分析采集到的运动数据，能够得到相应区域的运动特点，并根据运动学理论能给出合理化建议。学校管理员可通过地理围栏功能设置特定的运动区域，在该区域内的跑步运动才是有效成绩，并对超出范围的运动者自动提醒，这在很大程度上避免了意外情况的产生。

运动决策这个模块的存在，使得为每个运动者私人定制运动计划的目标变为了现实。通过收集用户的自身情况，并且和当地的运动人群特点相结合，可以精准设定每日跑步任务，在用户完成任务后还会获得积分奖励，可以在运动社区模块增加。目前，用户可以设置三种运动模式：减肥，健身，改善情绪，三种运动模式都是基于运动学研究成果设计开发的。[3,4,5]

（四）运动社区模块

有研究表明：男女生均喜欢与朋友一起锻炼，其次是集体锻炼，最不喜欢独自锻炼。[6]特别是在网络社交日益普及的当前，运动社区对于激励学生坚持运动具有很显著的作用。运动社区模块开发了实时排行榜，信息知识和推送，运动积分，学生交流，知识专题赛事活动等功能。

三、结论

基于高精度传感器和bmob 云服务，采用Android，JavaScript 和C++三种语言开发了适用于大学生的运动打卡app 和后台管理软件，该软件实现了运动数据检测，运动数据管理，个人运动计划的分配，地理围栏等多种主要功能。运动检测模块的计步算法具有一定的创新性。个人运动计划的定制，结合了体育运动学的科研成果，可以实现通过分析每个人的身体情况和目标智能分配运动任务的功能。体育运动正在得到人们的重视，而如何科学有效的规划个人运动也成为了热门话题，本软件具有广阔前景。