李 英 嚴(yán)五四

基于云存儲(chǔ)的健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)*

李 英 嚴(yán)五四

（萍鄉(xiāng)學(xué)院體育學(xué)院，江西 萍鄉(xiāng) 337055）

云存儲(chǔ)具有可以提供大量的便捷式訪問(wèn)服務(wù)的優(yōu)勢(shì)，為健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的開發(fā)與推廣提供了基礎(chǔ)。文章基于云存儲(chǔ)的特點(diǎn)，結(jié)合運(yùn)動(dòng)處方在健身方面的作用，提出一套在移動(dòng)端使用的健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)，為即時(shí)同步的健身指導(dǎo)服務(wù)提供參考。

云存儲(chǔ)；健身運(yùn)動(dòng)處方；開發(fā)；設(shè)計(jì)

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活和精神文明都得到了前所未有的提高，越來(lái)越多的人更加注重自己的健康問(wèn)題。人們有意識(shí)地將健康擺在事業(yè)、財(cái)富等的前面，更多的人愿意選擇參與不同的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，或者去健身會(huì)所和健身俱樂(lè)部，以達(dá)到強(qiáng)身健體或保持體型的目的。當(dāng)人們?cè)絹?lái)越關(guān)注自身健康問(wèn)題時(shí)，就會(huì)思考用何種科學(xué)有效的方式來(lái)提高健康水平，健身運(yùn)動(dòng)處方便應(yīng)運(yùn)而生。健身運(yùn)動(dòng)處方通過(guò)不同的運(yùn)動(dòng)形式指導(dǎo)人們科學(xué)健身，不僅可以增強(qiáng)體質(zhì)，還能預(yù)防各種慢性疾病，并能在最短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生最為明顯的鍛煉效果。

1 運(yùn)動(dòng)處方的概念

運(yùn)動(dòng)處方的概念是美國(guó)生理學(xué)家卡波維奇在20世紀(jì)50年代最先提出的。隨著人們對(duì)康復(fù)訓(xùn)練需求的日益增加，康復(fù)醫(yī)學(xué)在全球范圍內(nèi)得到了快速的發(fā)展，運(yùn)動(dòng)處方也逐漸開始受到人們的重視。運(yùn)動(dòng)處方主要是指康復(fù)訓(xùn)練師根據(jù)病人的醫(yī)學(xué)檢查結(jié)果，結(jié)合病人基本的運(yùn)動(dòng)能力與體育興趣，以體育運(yùn)動(dòng)的形式規(guī)定某種運(yùn)動(dòng)的種類、強(qiáng)度、次數(shù)及時(shí)間等，并提出運(yùn)動(dòng)中的注意事項(xiàng)，指導(dǎo)病人有目的、有計(jì)劃和科學(xué)地鍛煉的一種方法。

2 云存儲(chǔ)的含義及特點(diǎn)

云存儲(chǔ)（Cloud storage）是指通過(guò)集群應(yīng)用、網(wǎng)格技術(shù)或分布式文件系統(tǒng)等功能，將網(wǎng)絡(luò)中大量各種不同類型的存儲(chǔ)設(shè)備通過(guò)應(yīng)用軟件集合起來(lái)協(xié)同工作，共同對(duì)外提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和業(yè)務(wù)訪問(wèn)功能的一個(gè)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，云存儲(chǔ)就是將儲(chǔ)存資源放到云上供人存取的一種新興方案。使用者可以在任何時(shí)間、任何地方，透過(guò)任何可聯(lián)網(wǎng)的裝置連接到云上方便地存取數(shù)據(jù)。使用者使用云存儲(chǔ)，并不是使用某一個(gè)存儲(chǔ)設(shè)備，而是使用整個(gè)云存儲(chǔ)系統(tǒng)帶來(lái)的一種數(shù)據(jù)訪問(wèn)服務(wù)。所以嚴(yán)格來(lái)講，云存儲(chǔ)不是存儲(chǔ)，而是一種服務(wù)。云存儲(chǔ)有三個(gè)特點(diǎn)：存儲(chǔ)管理可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化；通過(guò)虛擬化技術(shù)解決了存儲(chǔ)空間的浪費(fèi)，可以自動(dòng)重新分配數(shù)據(jù)，提高了存儲(chǔ)空間的利用率，同時(shí)具備負(fù)載均衡、故障冗余功能；云存儲(chǔ)能夠?qū)崿F(xiàn)規(guī)模效應(yīng)和彈性擴(kuò)展，降低運(yùn)營(yíng)成本，避免資源浪費(fèi)。

3 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)

健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)是一套指導(dǎo)病患或鍛煉者有針對(duì)性的發(fā)展或提高某一項(xiàng)身體素質(zhì)的運(yùn)動(dòng)處方體系。在該系統(tǒng)中，患者或鍛煉者能根據(jù)給出的不同運(yùn)動(dòng)處方，結(jié)合自身的年齡、性別、體質(zhì)健康狀況以及運(yùn)動(dòng)能力，有針對(duì)性地選擇自己喜歡或易于開展的運(yùn)動(dòng)處方形式，最終實(shí)現(xiàn)身體的康復(fù)、治療以及健身等目的，并能夠?qū)⑦\(yùn)動(dòng)處方的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、保存、導(dǎo)出、打印等功能。

4 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計(jì)

4.1 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)不僅可以提供運(yùn)動(dòng)處方的查詢與健身指導(dǎo)，還可以為廣大使用者提供科學(xué)健身的相關(guān)理論知識(shí)，保證本系統(tǒng)的完整性與科學(xué)性。設(shè)計(jì)健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的思路如圖1所示。健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主要基于社會(huì)對(duì)健身不斷增長(zhǎng)的需求，從運(yùn)動(dòng)處方的開發(fā)與研制、軟件開發(fā)和網(wǎng)站頁(yè)面的設(shè)計(jì)與管理兩個(gè)方面進(jìn)行綜合研究，最后整合為一套完整的軟件系統(tǒng)。

圖1 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路

4.2 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的使用流程

由圖2可知，健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)主要由會(huì)員注冊(cè)、信息管理、個(gè)人健康分析、健身指導(dǎo)與監(jiān)控、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、數(shù)據(jù)管理和參數(shù)設(shè)置七個(gè)模塊組成。首先進(jìn)行會(huì)員注冊(cè)，錄入用戶的性別、年齡、運(yùn)動(dòng)興趣等基本信息，詢問(wèn)用戶的身體健康狀況、運(yùn)動(dòng)興趣、愛(ài)好以及禁忌等情況。用戶根據(jù)健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)給出的身體評(píng)價(jià)結(jié)果，選擇適合自己的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，選擇一定形式的運(yùn)動(dòng)處方進(jìn)行體育健身，設(shè)置運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)參數(shù)等。在健身的過(guò)程中，用戶可以即時(shí)查看自己的健身數(shù)據(jù)，還可以與其他人進(jìn)行交談、留言等。健身完成后可以對(duì)自我感受、體驗(yàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)，也可以發(fā)布信息、留言等。所有的健身數(shù)據(jù)會(huì)以散點(diǎn)圖、柱狀圖、折線圖等不同的方式展現(xiàn)出來(lái)。用戶可以查詢自己健身的歷史記錄，并自動(dòng)生成各個(gè)指標(biāo)及總體分?jǐn)?shù)的歷史數(shù)據(jù)分析。所有數(shù)據(jù)均可以保存、導(dǎo)出、打印。

圖2 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的使用流程

4.3 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)

運(yùn)動(dòng)處方是本系統(tǒng)的核心部分，主要包括運(yùn)動(dòng)處方的開發(fā)與研制、運(yùn)動(dòng)處方的上傳與下載。健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)功能分解如圖3所示。

圖3 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)功能分解圖

用戶通過(guò)登錄運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)可以對(duì)自身的身體健康狀況進(jìn)行測(cè)試，依據(jù)測(cè)試結(jié)果，系統(tǒng)會(huì)給出一定運(yùn)動(dòng)形式的健身處方，并針對(duì)鍛煉項(xiàng)目、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、能量消耗、注意事項(xiàng)等提出相應(yīng)的建議，并實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)處方的上傳、下載與打印。

4.4 運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的設(shè)計(jì)與評(píng)估

運(yùn)動(dòng)健身中最關(guān)鍵的一個(gè)指標(biāo)就是運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，它直接影響健身的效果，也決定了健身者能否圓滿完成運(yùn)動(dòng)處方。從系統(tǒng)的開發(fā)以及運(yùn)動(dòng)處方的制定來(lái)看，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度主要是參照一些常用的指標(biāo)，比如，運(yùn)動(dòng)時(shí)的最佳心率，采用“（220-年齡-安靜時(shí)的心率）×（60%-80％）+安靜時(shí)的心率”這個(gè)公式計(jì)算；采用最大耗氧量的百分比來(lái)定義運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，最大耗氧量的80%、60%分別稱為大運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和中等運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。眾所周知，適宜的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度能有效促進(jìn)身體機(jī)能的提高，增強(qiáng)體質(zhì)。如果強(qiáng)度過(guò)大，超過(guò)身體的承受能力，反而會(huì)使身體機(jī)能減退，甚至損害身體健康。但是在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，所有的健身者首要遵循的原則是安全原則，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度因人而異、因情況而定，除了健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)中給出的既定強(qiáng)度外，更多的時(shí)候，健身者要以自我的運(yùn)動(dòng)感受為主，如果感覺(jué)不適，一定要減小運(yùn)動(dòng)量，或者立即暫停運(yùn)動(dòng)，切勿逞強(qiáng)，以減少運(yùn)動(dòng)突發(fā)事件的發(fā)生。健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖

4.5 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)過(guò)程建模

圖5 健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖

從圖5可以看出，健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的外部主要有會(huì)員、管理員以及第三方的云存儲(chǔ)端。會(huì)員通過(guò)注冊(cè)、登錄系統(tǒng)，為系統(tǒng)提供相關(guān)的會(huì)員信息、身體基本狀況、運(yùn)動(dòng)興趣等，并與系統(tǒng)進(jìn)行交互作用，在評(píng)估的基礎(chǔ)上生成可供用戶選擇的運(yùn)動(dòng)處方。與此同時(shí)，第三方的云存儲(chǔ)端則提供了相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)處方的上傳與下載。

4.6 基于云存儲(chǔ)的健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

圖6 基于云存儲(chǔ)的健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)

運(yùn)動(dòng)處方與第三方服務(wù)平臺(tái)交互作用，當(dāng)用戶登錄后，可以查詢、讀取相關(guān)的運(yùn)動(dòng)處方信息，可以在移動(dòng)端顯示所需要的健身運(yùn)動(dòng)處方基本信息，為用戶提供同步的運(yùn)動(dòng)處方服務(wù)?；谠拼鎯?chǔ)的健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)如圖6所示。

5 后續(xù)研究的建議

5.1基于云存儲(chǔ)的健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)可以隨時(shí)為用戶提供同步的服務(wù)，為今后的健身運(yùn)動(dòng)提供了一種新的研究思路。但是健身運(yùn)動(dòng)處方是一個(gè)動(dòng)態(tài)變化的過(guò)程，它受人體的自身狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)能力、環(huán)境等多方面的因素影響。因此，用戶每次在接受健康測(cè)試與評(píng)估時(shí)，都需要更新運(yùn)動(dòng)處方。系統(tǒng)在開發(fā)與研制運(yùn)動(dòng)處方時(shí)，也會(huì)根據(jù)不同的情況設(shè)計(jì)大量的可供選擇的處方形式。

5.2目前設(shè)計(jì)的健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)主要在電腦PC端使用，今后要結(jié)合各類高科技產(chǎn)品的使用，開發(fā)出適合其他電子設(shè)備的軟件系統(tǒng)，如讓可穿戴設(shè)備、移動(dòng)端設(shè)備等也可隨時(shí)隨地地訪問(wèn)，進(jìn)一步推廣健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的使用。

[1]劉金海，張暉，孫靖宇.大學(xué)生健身運(yùn)動(dòng)處方管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].科技資訊,2016（35）:201-202.

[2]賀慨.大學(xué)生體質(zhì)健康運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].北京:北京工業(yè)大學(xué),2013.

[3]任國(guó)強(qiáng).公務(wù)員體質(zhì)健康促進(jìn)運(yùn)動(dòng)處方專家系統(tǒng)的研究和應(yīng)用[D].濟(jì)南:山東體育學(xué)院,2018.

[4]李甘霖.基于云存儲(chǔ)的健身運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].西安：西安電子科技大學(xué),2014.

[5]葉婷.康復(fù)運(yùn)動(dòng)處方系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢:武漢理工大學(xué),2013.

On the Development and Design of Fitness Exercise Prescription System Based on Cloud Storage

LI Ying, etal.

(Pingxiang University, Pingxiang 337055, Jiangxi, China)

江西省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（項(xiàng)目編號(hào)：GJJ161259）。

李英（1976—），講師，研究方向：體育教育與訓(xùn)練學(xué)。