袁晉文

（鄭州大學(xué)體育學(xué)院 河南 鄭州 450044）

物聯(lián)網(wǎng)包括感知層、網(wǎng)絡(luò)層與應(yīng)用層三層結(jié)構(gòu)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)主要是利用感知層對(duì)物體信息的感知與獲取、由網(wǎng)絡(luò)層對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獲取與傳輸、由應(yīng)用層進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并提供運(yùn)動(dòng)處方等服務(wù)來(lái)實(shí)現(xiàn)人與物體、物體與物體之間的溝通與對(duì)話(huà)，以為用戶(hù)提供各種服務(wù)，進(jìn)而滿(mǎn)足人們的各方面需求。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于人們的體育運(yùn)動(dòng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)者相關(guān)數(shù)據(jù)的分析與監(jiān)測(cè)，以更好地了解運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而為其提供科學(xué)的指導(dǎo)意見(jiàn)，不僅有利于幫助人們規(guī)避運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也有利于增強(qiáng)人們的體育鍛煉效果。因此，本文試圖基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)出體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)運(yùn)動(dòng)者的心率、血氧、呼吸頻率等有關(guān)生理數(shù)據(jù)，然后制定出相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)處方，以保證人們參加體育鍛煉的安全性與高效性。

1、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)基礎(chǔ)

1.1、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)背景

我國(guó)在全面建成小康社會(huì)勝利之際，全面促進(jìn)人民群眾健康發(fā)展是鞏固勝利果實(shí)，是中華民族偉大復(fù)興向“兩個(gè)一百年”目標(biāo)邁進(jìn)的重要保障。為了全面促進(jìn)人們的健康，國(guó)家頒布制定了一系列的政策文件，同時(shí)也大力發(fā)展健康產(chǎn)業(yè)。在政策導(dǎo)向和商業(yè)推動(dòng)的歷史背景下，“每天鍛煉一小時(shí)，健康工作五十年，幸福生活一輩子”的健康信條被大眾所接受，特別是近幾年來(lái)，越來(lái)越多的人群積極參與到鍛煉、健身的隊(duì)伍里。但是眾多運(yùn)動(dòng)猝死等運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)事件反映出“運(yùn)動(dòng)未必等于健康，科學(xué)運(yùn)動(dòng)才帶來(lái)健康”的觀(guān)念還未被認(rèn)知。此外，廣大的健身愛(ài)好者更缺乏科學(xué)的鍛煉知識(shí)、方法和手段。而最科學(xué)、高效、安全的運(yùn)動(dòng)保障就是要加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)、評(píng)估與干預(yù)以及運(yùn)動(dòng)效果的監(jiān)測(cè)與評(píng)估，所以各種所謂的運(yùn)動(dòng)手環(huán)、手表等智能健身產(chǎn)品一哄而上，但這些產(chǎn)品功能同質(zhì)化嚴(yán)重，且獲得的數(shù)據(jù)均只停留在“監(jiān)測(cè)”層面，對(duì)健身人群缺乏評(píng)估與干預(yù)實(shí)質(zhì)性應(yīng)用價(jià)值，作為運(yùn)動(dòng)安全的“運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)”保障更是無(wú)從談起。因此，國(guó)內(nèi)外的大眾體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)控形勢(shì)十分嚴(yán)峻，而國(guó)內(nèi)外針對(duì)運(yùn)動(dòng)者“生命保障”的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控研究更是非常匱乏，特別是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)算法模型等科技手段開(kāi)展大眾體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警與干預(yù)的體系化研究成果基本處于空白狀態(tài)，且研究深度較淺，應(yīng)用價(jià)值缺乏?；诖?，本文以大眾運(yùn)動(dòng)健康與風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控為問(wèn)題導(dǎo)向，以互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)+AI 智能識(shí)別等現(xiàn)代科技為支撐，設(shè)計(jì)體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)收集、跟蹤、上傳與分析，科學(xué)的制定運(yùn)動(dòng)處方以及運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警干預(yù)方案。從而實(shí)現(xiàn)在最大限度地防止運(yùn)動(dòng)傷害、風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生的同時(shí)，提高鍛煉效能，真正達(dá)到科學(xué)健身的目的。不僅為大眾提供更便捷、更高效、更精準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)健身全過(guò)程服務(wù)，更對(duì)生命安全具有十分重要的意義。

1.2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的現(xiàn)實(shí)依據(jù)

（1）政策支持。

一直以來(lái)，國(guó)家對(duì)人們的健康予以高度重視，尤其是近幾年來(lái)，國(guó)家關(guān)于促進(jìn)國(guó)民健康專(zhuān)門(mén)頒布制定了一系列的政策文件，例如，2016 年6 月，國(guó)務(wù)院印發(fā)的《全民健身計(jì)劃（2016-2020 年）》指出要充分利用互聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段推進(jìn)全民健身活動(dòng)的開(kāi)展。2016 年10 月，中共中央、國(guó)務(wù)院印發(fā)的《“健康中國(guó)2030”規(guī)劃綱要》充分明確了健康中國(guó)建設(shè)的重要性。2022 年3 月，國(guó)務(wù)院頒布了《關(guān)于構(gòu)建更高水平的全民健身公共服務(wù)體系的意見(jiàn)》指出要強(qiáng)化資源集約利用和科技支撐，促進(jìn)全民健身體制機(jī)制與供給方式的創(chuàng)新優(yōu)化。另外，國(guó)家還針對(duì)體育運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)專(zhuān)門(mén)頒布制定了一系列的政策文件，例如，2015 年，教育部專(zhuān)門(mén)針對(duì)學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)控制頒布了《學(xué)校體育運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)防控暫行辦法》。與此同時(shí)，中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳于2020 年所頒布的《關(guān)于全面加強(qiáng)和改進(jìn)新時(shí)代學(xué)校體育工作的意見(jiàn)》再次對(duì)體育運(yùn)動(dòng)安全風(fēng)險(xiǎn)的控制進(jìn)行了重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)。這一系列的政策文件為基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了足夠的政策支持。

（2）青少年體質(zhì)健康持續(xù)下滑，迫切需求專(zhuān)屬的運(yùn)動(dòng)健康管理體系。

《中國(guó)居民營(yíng)養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告(2020 年)》顯示，6-17歲的兒童青少年超重肥胖率接近20%，6 歲以下的兒童達(dá)到10%。發(fā)布于2018 年的《中國(guó)義務(wù)教育質(zhì)量監(jiān)測(cè)報(bào)告》稱(chēng)，全國(guó)近視眼人群中，中小學(xué)生預(yù)估超過(guò)1 億人。盡管我國(guó)教育部門(mén)通過(guò)每年開(kāi)展青少年體質(zhì)測(cè)評(píng)、將中招體育成績(jī)納入升學(xué)成績(jī)等措施，獲得了一定成效，但學(xué)生整體心肺功能仍然處于較低水平，速度、力量素質(zhì)增長(zhǎng)趨于停滯，缺乏體育鍛煉更導(dǎo)致很多學(xué)生存在脊柱側(cè)彎、高低肩、彎腰駝背等健康問(wèn)題。由此可見(jiàn)，我國(guó)廣大青少年群體迫切需要高效、科學(xué)、安全的“運(yùn)動(dòng)與健康”智能化管理系統(tǒng)，在“體育運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控”的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)化體育鍛煉指導(dǎo)，最終全面提升個(gè)體健康水平。

（3）家長(zhǎng)普遍缺乏體育鍛煉以及運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)防控知識(shí)與手段。

在“雙減”、體育成績(jī)納入升學(xué)等多重政策的推動(dòng)下，廣大學(xué)生群體都需要積極參與各種強(qiáng)調(diào)的體育鍛煉。而近幾年來(lái)，我國(guó)多地、多校中小學(xué)生“猝死”現(xiàn)象的出現(xiàn)足以說(shuō)明，學(xué)校部分教師以及廣大家長(zhǎng)群體普遍缺乏體育運(yùn)動(dòng)的科學(xué)參與以及其風(fēng)險(xiǎn)防控知識(shí)與手段。因此，學(xué)校、家庭、社會(huì)三方都迫切需要運(yùn)動(dòng)智能技術(shù)產(chǎn)品的出現(xiàn)，為學(xué)生安全、科學(xué)地參加體育鍛煉保駕護(hù)航。

（4）人口老齡化社會(huì)，急需“生命安全保障”技術(shù)產(chǎn)品的出現(xiàn)。

人口老齡化逐漸成為我國(guó)重要的社會(huì)問(wèn)題。因此，從宏觀(guān)角度上看，積極發(fā)展老年人體育是有效應(yīng)對(duì)老齡化問(wèn)題的有力舉措，受到了國(guó)家政府相關(guān)部門(mén)的高度重視。但老年人常見(jiàn)的“三高”等慢病問(wèn)題，成為老年人在鍛煉過(guò)程中的巨大安全隱患，因此，社會(huì)急需“體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)”技術(shù)產(chǎn)品的出現(xiàn)，以對(duì)老年人參加體育鍛煉時(shí)的各項(xiàng)生理指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，盡早發(fā)現(xiàn)其所存在的風(fēng)險(xiǎn)，提供科學(xué)的指導(dǎo)意見(jiàn)，每時(shí)每刻呵護(hù)老年人全生命周期。

（5）大眾運(yùn)動(dòng)與健康“數(shù)據(jù)孤島”，需要AI 智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效整合與應(yīng)用。

體育、教育、醫(yī)療、民政等各級(jí)各類(lèi)單位每年都支出大量資金，開(kāi)展國(guó)民體質(zhì)監(jiān)測(cè)、體質(zhì)檢測(cè)、體育加試等工作，所獲得的數(shù)據(jù)形成了“數(shù)據(jù)孤島”，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)性應(yīng)用，出現(xiàn)極大的浪費(fèi)。因此，急需行之有效的“互聯(lián)網(wǎng)+物聯(lián)網(wǎng)”以及AI 智能算法技術(shù)將其進(jìn)行整合，不斷迭代科學(xué)的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的“集約化”應(yīng)用，以全面提升大眾各類(lèi)人群各類(lèi)運(yùn)動(dòng)健康數(shù)據(jù)的應(yīng)用效率，從而實(shí)現(xiàn)有效的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控與預(yù)警，同時(shí)，深度挖掘其商業(yè)價(jià)值的應(yīng)用領(lǐng)域。

（6）國(guó)內(nèi)外相關(guān)研究匱乏，難以為運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)的監(jiān)測(cè)與預(yù)防提供理論保障。

如今國(guó)內(nèi)外針對(duì)運(yùn)動(dòng)者“生命保障”的運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)控研究極其匱乏，特別是通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)算法模型等科技手段開(kāi)展大眾運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)測(cè)評(píng)、監(jiān)控、預(yù)警、干預(yù)的體系化研究成果基本處于空白狀態(tài)，且研究深度較淺，應(yīng)用價(jià)值缺乏。因此基于物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術(shù)手段構(gòu)建體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有空前的現(xiàn)實(shí)意義。

2、基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1、系統(tǒng)架構(gòu)

本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所設(shè)計(jì)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，主要是通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)者心率、血氧飽和度、呼吸頻率這三個(gè)與體育運(yùn)動(dòng)有關(guān)的生理指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以幫助人們?cè)诮∩淼倪^(guò)程中能夠?qū)ψ陨淼倪\(yùn)動(dòng)強(qiáng)調(diào)進(jìn)行及時(shí)了解與合理控制。另外，該體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還能夠?qū)θ藗兊倪\(yùn)動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)還具備體育運(yùn)動(dòng)預(yù)警功能，并能夠根據(jù)其所監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)為人們提供科學(xué)的運(yùn)動(dòng)處方服務(wù)，以幫助人們?cè)诒ＷC安全的前提下科學(xué)地參加體育鍛煉，從而幫助人們達(dá)到更加理想的鍛煉效果。整個(gè)系統(tǒng)包括感知層、傳輸層、應(yīng)用層三個(gè)層次結(jié)構(gòu)，具體如下：

感知層為整個(gè)系統(tǒng)的最底層，其中包含了很多傳感器節(jié)點(diǎn)，而且各個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)彼此間是獨(dú)立的，并不能實(shí)現(xiàn)相關(guān)數(shù)據(jù)的相互傳送。感知層能夠?qū)\(yùn)動(dòng)者的心率、血氧飽和度、呼吸頻率這三個(gè)運(yùn)動(dòng)相關(guān)生理指標(biāo)進(jìn)行感知，并實(shí)時(shí)收集相關(guān)數(shù)據(jù)。其中，心率指標(biāo)主要用于反映運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度，呼吸頻率指標(biāo)主要用于反映運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷承受能力，血氧飽和度指標(biāo)主要用于輔助運(yùn)動(dòng)者對(duì)運(yùn)動(dòng)量進(jìn)行了解與控制。

傳輸層是整個(gè)系統(tǒng)的中間層，其主要功能在于將感知層獲取到的數(shù)據(jù)或者信息傳輸給應(yīng)用層。該層的主體是ZigBee 網(wǎng)關(guān)，而ZigBee 網(wǎng)關(guān)則是由ZigBee 協(xié)調(diào)器和集成全硬件TCP/IP 協(xié)議棧以太網(wǎng)接口芯片構(gòu)成，其中的ZigBee 協(xié)調(diào)器主要負(fù)責(zé)獲取感知層所收集的數(shù)據(jù)或者信息。

應(yīng)用層是整個(gè)系統(tǒng)的最高層，主要包括手機(jī)、電腦、其他各種移動(dòng)智能設(shè)備等用戶(hù)終端設(shè)備。本文基于物聯(lián)網(wǎng)所設(shè)計(jì)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用層中，其用戶(hù)終端設(shè)備的使用者主要為參加體育鍛煉的人員、體育指導(dǎo)員、醫(yī)生等。本文所構(gòu)建的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用層具有多方面的功能，具體包括體育運(yùn)動(dòng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)負(fù)荷評(píng)估與預(yù)警、運(yùn)動(dòng)處方的制定等，也就是說(shuō)，該系統(tǒng)的應(yīng)用層主要通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)者在參加運(yùn)動(dòng)之前、之中以及之后的心率、血氧飽和度以及呼吸頻率等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以對(duì)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而為用戶(hù)終端設(shè)備使用者對(duì)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)情況進(jìn)行分析與判斷提供依據(jù)，同時(shí)也可以為其提供科學(xué)的體育運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)服務(wù)。

2.2、運(yùn)動(dòng)生理數(shù)據(jù)分析

運(yùn)動(dòng)負(fù)荷評(píng)估與預(yù)警服務(wù)指的是系統(tǒng)通過(guò)對(duì)運(yùn)動(dòng)者有關(guān)生理數(shù)據(jù)的分析來(lái)對(duì)其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行準(zhǔn)確評(píng)估，如果出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)者運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大、運(yùn)動(dòng)量不足、體能恢復(fù)能力不足等問(wèn)題時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)及時(shí)預(yù)警。本文所設(shè)計(jì)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要通過(guò)運(yùn)動(dòng)者的呼吸頻率、血氧飽和度和心率這三個(gè)指標(biāo)來(lái)判斷運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷大小。

當(dāng)個(gè)體處于安靜狀態(tài)時(shí)，其呼吸頻率為12-20 次/min，但是當(dāng)其處于劇烈運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，其呼吸頻率與呼吸幅度就會(huì)增加，呼吸頻率一般為30-40 次/min。對(duì)于只是想要通過(guò)體育鍛煉來(lái)增強(qiáng)自身體質(zhì)的人而言，一般不適合參加過(guò)于劇烈的體育運(yùn)動(dòng)，而是只需要選擇一些對(duì)呼吸頻率影響不是很大的體育項(xiàng)目，通過(guò)適當(dāng)?shù)捏w育鍛煉來(lái)增強(qiáng)自身心肺功能。因此，如果個(gè)體呼吸頻率超過(guò)30 次/min，則可以認(rèn)為其呼吸頻率過(guò)快，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，此時(shí)就需要對(duì)當(dāng)前運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度進(jìn)行有效控制。

正常情況下，人的血氧飽和度值為90%-100%，如果個(gè)體的血氧飽和度值低于90%，則為低氧血癥。通常情況下，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度比較適宜時(shí)，其血氧飽和度值并不會(huì)產(chǎn)生很大的變化，但是如果其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，則會(huì)降低血氧飽和度值，其身體會(huì)產(chǎn)生明顯的疲勞感。因此，本文以90%作為血氧飽和度值的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，當(dāng)運(yùn)動(dòng)者的血氧飽和度值低于90%時(shí)，則認(rèn)為其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，此時(shí)需要適當(dāng)降低運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。

通過(guò)運(yùn)動(dòng)者的心率來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷進(jìn)行評(píng)估。首先，從系統(tǒng)所獲取的心率數(shù)據(jù)中獲取最小值與最大值，其中最小值代表的是靜息心率，也就是人在安靜狀態(tài)下的心率，最大值代表的是人在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的最高心率。由于系統(tǒng)在進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的過(guò)程中，通常是間隔相同的時(shí)間進(jìn)行，例如10s 采集一次數(shù)據(jù)，因此，本文將數(shù)據(jù)采集過(guò)程中出現(xiàn)心率最大值之后一分鐘時(shí)的心率數(shù)據(jù)作為恢復(fù)心率，最終確定出靜息心率、最高心率與恢復(fù)心率。之后，可以通過(guò)貯備心率百分比法來(lái)計(jì)算靶心率范圍，在該心率范圍內(nèi)，運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度適宜，運(yùn)動(dòng)安全性較高，而且其體育鍛煉效果也比較明顯。靶心率范圍的計(jì)算公式為：靶心率范圍＝（L－P）×貯備心率百分比＋P，其中L ＝220－實(shí)際年齡，L 表示最大心率，P 表示靜息心率，貯備心率百分比與運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度之間有著密切的聯(lián)系，當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為E（輕松跑區(qū)間）時(shí)，貯備心率百分比為59%-74%，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為M（馬拉松配速區(qū)間）時(shí)，貯備心率百分比為74%-84%，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為T(mén)（乳酸閾值區(qū)間）時(shí)，貯備心率百分比為84%-88%，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為A（無(wú)氧耐力區(qū)間）時(shí)，貯備心率百分比為88%-95%，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為I（最大攝氧區(qū)間）時(shí)，貯備心率百分比為95%-100%，運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度為R（爆發(fā)力訓(xùn)練區(qū)間）時(shí)，不考慮心率。之后再通過(guò)最大心率與靶心率范圍的比較來(lái)評(píng)估運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷。另外，恢復(fù)心率的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)可以確定為≥120次/min。

3、運(yùn)動(dòng)處方

運(yùn)動(dòng)處方指的是根據(jù)運(yùn)動(dòng)者的年齡、性別、健康狀況等基本信息，通過(guò)處方的形式對(duì)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)種類(lèi)、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度、運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)頻率以及相關(guān)注意事項(xiàng)進(jìn)行合理安排。本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所設(shè)計(jì)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所包含的運(yùn)動(dòng)處方服務(wù)指的是體育指導(dǎo)員、醫(yī)生等用戶(hù)根據(jù)系統(tǒng)所獲取的關(guān)于運(yùn)動(dòng)者的生理數(shù)據(jù)，充分利用自身的專(zhuān)業(yè)知識(shí)為運(yùn)動(dòng)者制定出具有針對(duì)性、個(gè)性化與科學(xué)性的運(yùn)動(dòng)處方，以幫助運(yùn)動(dòng)者規(guī)避運(yùn)動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，并爭(zhēng)取達(dá)到最佳的鍛煉效果。具體而言，可以根據(jù)運(yùn)動(dòng)者的目的、愛(ài)好、年齡等情況選擇相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)種類(lèi)，根據(jù)運(yùn)動(dòng)者的有關(guān)生理數(shù)據(jù)特別是靶心率來(lái)選擇相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度，根據(jù)一些基本的參考信息以及運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度來(lái)合理安排適宜的運(yùn)動(dòng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)頻率，如果運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較大，可以適當(dāng)減少運(yùn)動(dòng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)頻率，如果運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度較小，則可以適當(dāng)增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)頻率。另外，由于不同的個(gè)體在健康狀況、運(yùn)動(dòng)目的、體能基礎(chǔ)等方面存在一定的差異性，因此，在制定運(yùn)動(dòng)處方時(shí)，需要結(jié)合運(yùn)動(dòng)者的多方面具體情況填寫(xiě)相應(yīng)的注意事項(xiàng)。

除此之外，該系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)處方服務(wù)還包括當(dāng)出現(xiàn)預(yù)警時(shí)如何對(duì)運(yùn)動(dòng)處方進(jìn)行調(diào)整方面的服務(wù)。在對(duì)運(yùn)動(dòng)處方進(jìn)行重新制定或者調(diào)整之前，需要先結(jié)合各項(xiàng)運(yùn)動(dòng)負(fù)荷評(píng)估指標(biāo)的數(shù)值來(lái)判斷其運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度的適宜性，之后根據(jù)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度評(píng)估結(jié)果來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)處方內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。如果最高心率＞靶心率最大值，呼吸頻率≥30 次/min，血氧飽和度≤90%，則說(shuō)明運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度過(guò)大，此時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)種類(lèi)，適當(dāng)降低靶心率、運(yùn)動(dòng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)頻率；如果靶心率最小值＜最高心率＜靶心率最大值，呼吸頻率＜30 次/min，血氧飽和度＞90%，則說(shuō)明運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度適宜，此時(shí)不需要對(duì)運(yùn)動(dòng)處方內(nèi)容進(jìn)行明顯調(diào)整；如果最高心率＜靶心率最小值，則說(shuō)明運(yùn)動(dòng)量不足，此時(shí)可以適當(dāng)調(diào)整運(yùn)動(dòng)種類(lèi)，提高靶心率，保持或者適當(dāng)增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)頻率；如果恢復(fù)心率≥120 次/min，則說(shuō)明心臟恢復(fù)能力不足，此時(shí)可以保持原來(lái)的運(yùn)動(dòng)種類(lèi)，也可以適當(dāng)增加恢復(fù)性訓(xùn)練運(yùn)動(dòng)，保持原來(lái)的靶心率，適當(dāng)增加運(yùn)動(dòng)時(shí)間與運(yùn)動(dòng)頻率。關(guān)于注意事項(xiàng)的調(diào)整并沒(méi)有固定標(biāo)準(zhǔn)，而是應(yīng)該做到因人而異。

4、總結(jié)

本文基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所設(shè)計(jì)的體育運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)對(duì)心率、血氧、呼吸三個(gè)運(yùn)動(dòng)相關(guān)生理數(shù)據(jù)的采集來(lái)對(duì)運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，有利于更好地把控運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)系統(tǒng)中所包含的運(yùn)動(dòng)負(fù)荷預(yù)警與運(yùn)動(dòng)處方服務(wù)都能夠幫助運(yùn)動(dòng)者安全且高效地進(jìn)行體育鍛煉。但是本系統(tǒng)只是對(duì)心率、血氧、呼吸這三個(gè)生理數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，仍然不能夠全面地反映出運(yùn)動(dòng)者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，仍然不夠完善，因此有待進(jìn)一步改進(jìn)。