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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 201621101167.8 (22)申请日 2016.10.08 (73)专利权人 福建宜准信息科技有限公司 地址 350001 福建省福州市仓山区金山工 业区橘园洲仓山园13栋3楼305室 (72)发明人 陈祖元 张标 (74)专利代理机构 厦门龙格专利事务所(普通 合伙) 35207 代理人 吴小波 (51)Int.Cl. A63B 71/06(2006.01) H04L 29/08(2006.01) G08C 17/02(2006.01) (54)实用新型名称 一种具有N。
2、B-IOT通信功能的运动数据采集 器 (57)摘要 本实用新型公开了一种具有NB-IOT通信功 能的运动数据采集器， 包括GNSS单元、 微控制器、 NB-IOT通信单元、 电源管理单元、 电池、 动作识别 单元、 心率监测单元， GNSS单元与微控制器相连 接； 心率监测单元与微控制器相连接； 动作识别 单元将运动员的运动动作模式相关数据传输给 微控制器； 微控制器将接收到的数据通过NB-IOT 通信单元发送给NB-IOT窄带物联网基站， 电池提 供电源给电源管理单元， 电源管理单元提供电源 给微控制器。 本实用新型低成本、 低功耗， 能够在 线采集、 存储、 分析运动员的心率、 步频、 步。
3、幅、 运 动速度、 运动距离、 跑步姿态、 地理位置信息(可 绘制轨迹、 热力图)等数据， 为体育训练提供了极 大的帮助。 权利要求书1页 说明书3页 附图1页 CN 206240021 U 2017.06.13 CN 206240021 U 1.一种具有NB-IOT通信功能的运动数据采集器， 其特征在于： 包括GNSS单元(1)、 微控 制器(2)、 NB-IOT通信单元(3)、 电源管理单元(4)、 电池(5)、 动作识别单元(6)、 心率监测单 元(7)， 所述GNSS单元(1)将定位到的运动员的地理位置信息传输给微控制器(2)； 所述心率 监测单元(7)检测人体心率数据， 并将数据传输。
4、给微控制器(2)； 所述动作识别单元(6)将运 动员的运动动作模式相关数据传输给微控制器(2)； 所述微控制器(2)将接收到的数据通过 NB-IOT通信单元(3)发送给NB-IOT窄带物联网基站， 通过NB-IOT窄带物联网基站传送至云 服务器中， 云服务器中的数据可通过移动终端进行查看或下载； 所述电池(5)提供电源给电 源管理单元(4)， 电源管理单元(4)提供电源给GNSS单元(1)、 微控制器(2)、 动作识别单元 (6)、 心率监测单元(7)。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 206240021 U 2 一种具有NB-IOT通信功能的运动数据采集器 技术领域 0001 本实。
5、用新型属于体育运动装备领域， 尤其涉及到一种具有NB-IOT通信功能的运动 数据采集器。 背景技术 0002 在体育运动训练领域， 教练希望能够采集运动员的运动数据进行分析， 例如： 心 率、 步频、 步幅、 运动速度、 运动距离、 跑步姿态、 地理位置信息(可绘制轨迹、 热力图)等， 然 后有针对性地进行训练安排。 近年来随着MEMS传感器技术、 低功耗技术、 GNSS定位技术、 无 线传输技术的发展， 智能可穿戴设备的功能越来越强大， 体积逐渐减小， 待机时间增长。 智 能可穿戴设备的出现， 满足采集运动员运动数据的需求。 0003 目前主要有三种实现方法， 一种是通过穿戴传感器采集数据，。
6、 训练结束后通过USB 同步数据到服务器， 这种方式只能训练后分析数据， 无法在训练时获得数据， 有一定局限 性； 一种是通过GSM网络将传感器数据传到服务器， 教练的监控设备访问服务器获取队员数 据， 但是GSM功耗较大， 使得穿戴设备体积和待机时间都不够理想， 且目前很多运营商都计 划关闭GSM服务， 面临退网风险； 还有一种是通过WIFI将数据传到训练场旁边预先架设好的 WIFI AP， 再通过过路由器传到服务器。 这种方式需要预先架设WIFI AP， 且换了训练场地需 从新部署， 增加了部署的成本和复杂度。 另外WIFI AP的接入容量通常只有几十到几百个连 接， 人多的情况下需要增加。
7、AP数量， 也增加了部署的成本和复杂度。 实用新型内容 0004 本实用新型的目的在于克服上述现有技术中的不足之处而提供一种结构简单、 实 用的具有NB-IOT通信功能的运动数据采集器。 0005 本实用新型是通过如下方式实现的： 0006 一种具有NB-IOT通信功能的运动数据采集器， 其特征在于： 包括GNSS单元1、 微控 制器2、 NB-IOT通信单元3、 电源管理单元4、 电池5、 动作识别单元6、 心率监测单元7， 所述 GNSS单元1将定位到的运动员的地理位置信息传输给微控制器2； 所述心率监测单元7检测 人体心率数据， 并将数据传输给微控制器2； 所述动作识别单元6将运动员的运。
8、动动作模式 相关数据传输给微控制器2； 所述微控制器2将接收到的数据通过NB-IOT通信单元3发送给 NB-IOT窄带物联网基站， 通过NB-IOT窄带物联网基站传送至云服务器中， 云服务器中的数 据可通过移动终端进行查看或下载； 所述电池5提供电源给电源管理单元4， 电源管理单元4 提供电源给GNSS单元1、 微控制器2、 动作识别单元6、 心率监测单元7。 0007 本实用新型的优点在于： 低成本、 低功耗， 能够在线采集、 存储、 分析运动员的心 率、 步频、 步幅、 运动速度、 运动距离、 跑步姿态、 地理位置信息(可绘制轨迹、 热力图)等数 据， 为体育训练提供了极大的帮助。 附图说。
9、明 说 明 书 1/3 页 3 CN 206240021 U 3 0008 图1本实用新型结构示意图。 具体实施方式 0009 现结合附图， 详述本实用新型具体实施方式： 0010 如图1所示， 一种具有NB-IOT通信功能的运动数据采集器， 包括GNSS单元1、 微控制 器2、 NB-IOT通信单元3、 电源管理单元4、 电池5、 动作识别单元6、 心率监测单元7， GNSS单元1 将定位到的运动员的地理位置信息传输给微控制器2； 心率监测单元7检测人体心率数据， 并将数据传输给微控制器2； 动作识别单元6将运动员的运动动作模式相关数据传输给微控 制器2； 微控制器2将接收到的数据通过NB-。
10、IOT通信单元3发送给NB-IOT窄带物联网基站， 通 过NB-IOT窄带物联网基站传送至云服务器中， 云服务器中的数据可通过移动终端进行查看 或下载； 电池5提供电源给电源管理单元4， 电源管理单元4提供电源给GNSS单元1、 微控制器 2、 动作识别单元6、 心率监测单元7。 0011 GNSS单元1用于采集运动员当前的地理位置信息， 可用于显示运动员的地理位置、 绘制运动轨迹、 热力图、 计算运动速度、 运动距离等； 动作识别单元6用于采集运动员的运动 加速度、 角度、 方向等， 可用于计算步频、 步幅、 触地离地时间、 运动动作模式识别等； 心率监 测单元7用于监测运动员的心率， 可用。
11、于计算运动员的最大摄氧量、 评估运动强度、 运动员 疲劳程度等。 微控制器对获取的数据按预定协议格式进行打包处理， 并通过NB-IOT通信单 元3发送给NB-IOT窄带物联网基站， NB-IOT窄带物联网基站通过因特网将数据转发到云服 务器。 0012 运动数据采集器由运动员佩戴于身体上， 用于采集运动员当前的运动数据。 运动 数据采集器可以佩戴于运动员的手腕、 胳膊或肩背位置处。 0013 运动数据采集器具有唯一的标识ID， 不同的运动数据采集器的标识ID不同。 0014 运动数据采集器与NB-IOT窄带物联网基站通过NB-IOT技术进行通信， NB-IOT技术 具有覆盖范围广(20dB增益。
12、)、 容量大(每小区5万连接数)、 低成本、 低功耗等优点， 比WIFI等 技术覆盖更广、 更容易部署。 0015 NB-IOT窄带物联网基站用于通过因特网接收来自运动数据采集器的运动数据和 运动数据采集器的标识ID， 并转发至云服务器。 0016 云服务器用于接收来自NB-IOT窄带物联网基站的运动数据和运动数据采集器的 标识ID， 对运动数据进行分析， 以得到针对运动员的优化训练数据， 该优化训练数据可以用 于后续对运动员的训练指导， 建立针对该运动员训练的大数据系统。 例如， 优化训练数据可 以是根据运动数据对运动员的疲劳强度， 技术特点等进行针对性分析的结果数据。 0017 本实用新型。
13、基于NB-IOT的运动数据采集方法， 通过运动数据采集器自动采集运动 员的运动数据， 并进一步有云服务器根据预设的计算规则对上述运动数据进行分析。 其中， 该预设的规则是由管理员根据教练员经验、 人体生理常识和优化训练方案这些原则进行分 析， 得出符合该运动员的合理的优化训练数据。 将传统的由教练员采集统计数据， 再进行分 析过程由运动数据采集器和云服务器自动化实现， 提高了准确度和处理效率， 并且也兼顾 了运动员的自身运动特点和运动需要。 0018 然后， 云服务器根据运动数据采集器的标识ID判断出与该标识ID关联的设备ID， 将运动数据和分析结果发送给关联的设备ID对应的移动终端； 移动终端可以为手机或平板 说 明 书 2/3 页 4 CN 206240021 U 4 电脑； 一个移动终端接收到的运动员相关数据， 可以与其他移动终端共享， 即所有数据可以 在运动员之间实现共享。 说 明 书 3/3 页 5 CN 206240021 U 5 图1 说 明 书 附 图 1/1 页 6 CN 206240021 U 6 。