基于云服務(wù)的多類別健身服務(wù)客戶端設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

王沛

（寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 寶雞 721013）

基于云服務(wù)的多類別健身服務(wù)客戶端設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

王沛

（寶雞職業(yè)技術(shù)學(xué)院 陜西 寶雞 721013）

針對(duì)云服務(wù)的特點(diǎn)和群眾健身需求，提出一種基于Android平臺(tái)的多類別健身系統(tǒng)移動(dòng)客戶端。通過對(duì)當(dāng)前群眾有氧運(yùn)動(dòng)健身的需求分析，以C/S模式對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行布局，以云存儲(chǔ)作為數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)整體架構(gòu)的搭建；利用UML建模工具對(duì)系統(tǒng)功能進(jìn)行分析，從而滿足不同健身群體的建設(shè)需求；最后利用計(jì)算機(jī)開發(fā)技術(shù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)，測(cè)試驗(yàn)證了該健身類客戶端的可行性。

云服務(wù)；健身類；客戶端；C/S模式；能量消耗算法

隨著現(xiàn)代人們生活理念的提升，健康成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。而隨著現(xiàn)代智能手機(jī)、無線網(wǎng)絡(luò)的普及，給信息技術(shù)與體育鍛煉的融合成為一種趨勢(shì)。基于各種信息技術(shù)開發(fā)的健身類APP更是層出不窮，但通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多都是基于對(duì)健身者基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的輸入，如體重、身高等數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)的輸入，在根據(jù)BMI指數(shù)對(duì)健身者進(jìn)行評(píng)價(jià)，并給出相應(yīng)的建議。這種軟件設(shè)計(jì)方式在某種程度可滿足需求，但是存在功能單一、互動(dòng)性差和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)少的問題[1-4]。同時(shí)不同的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目和體重的人，其消耗的能量也不同，在健身類項(xiàng)目中，跑步最為消耗能量，其次是自行車和跳繩，如對(duì)于一個(gè)70 kg的人，其慢跑每小時(shí)可消耗300卡路里的熱量，而采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)是根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)體重進(jìn)行計(jì)算，因此存在很大的誤差[5]。對(duì)此，本文結(jié)合上述的特點(diǎn)和問題，提出一種交互性較強(qiáng)的健身類APP，并對(duì)其實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。

1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

系統(tǒng)架構(gòu)作為系統(tǒng)運(yùn)行的基礎(chǔ)，是保障系統(tǒng)穩(wěn)定性穩(wěn)定性運(yùn)行的關(guān)鍵。文中通過對(duì)現(xiàn)有架構(gòu)模式的比較，采用C/S模式對(duì)架構(gòu)進(jìn)行布局，主要原因在于該架構(gòu)在響應(yīng)速度快，同時(shí)在客戶保密性方面，要高于與現(xiàn)行的B/S模式[6]。因此，在對(duì)系統(tǒng)布局中，本文則采用C/S模式。同時(shí)，結(jié)合當(dāng)前的私有云技術(shù)，利用谷歌云作為對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)。具體架構(gòu)則如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)整體架構(gòu)設(shè)計(jì)

移動(dòng)設(shè)備通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問客戶端，在通過因特網(wǎng)即可實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問。同時(shí)由于本系統(tǒng)采用的是C/S架構(gòu)，其服務(wù)器則是部署在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)服務(wù)器中。當(dāng)在面對(duì)大規(guī)模訪問的時(shí)候，很可能造成服務(wù)器擁堵，造成響應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)。而當(dāng)訪問量低的時(shí)候，也會(huì)造成大量的系統(tǒng)資源閑置。對(duì)此，為解決該問題，對(duì)整個(gè)后端服務(wù)器則直接放入到谷歌IaaS云平臺(tái)上，充分借助該平臺(tái)的彈性服務(wù)，更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的部署與擴(kuò)展[7]。

2 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)

當(dāng)前，運(yùn)動(dòng)中包括有氧運(yùn)動(dòng)和無氧運(yùn)動(dòng)，其中有氧運(yùn)動(dòng)主要包括長(zhǎng)跑、游泳、跳繩、健身操、單車、登山等體育項(xiàng)目類型；而無氧運(yùn)動(dòng)主要包括一百米沖刺跑、舉重等項(xiàng)目。而結(jié)合APP軟件的開發(fā)實(shí)際，本文主要對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)試，如跑步、靜走等類型所耗費(fèi)的能量進(jìn)行計(jì)算。針對(duì)這種多類別的有氧運(yùn)動(dòng)方式，如何設(shè)計(jì)一款多類型的有氧運(yùn)動(dòng)APP，是滿足不同用戶需求的重點(diǎn)。而借鑒微信運(yùn)動(dòng)等一類社交類的APP優(yōu)勢(shì)，認(rèn)為該軟件不僅需要滿足用戶的基本體質(zhì)判斷以外，還必須制定運(yùn)動(dòng)目標(biāo)、今日能量消耗等信息的統(tǒng)計(jì)。對(duì)此，本文將該軟件的功能設(shè)計(jì)為用戶登錄、體質(zhì)測(cè)試輸入、跑步數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、能量消耗統(tǒng)計(jì)等功能，具體用例分析則如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)用例分析圖

因此，通過圖2的用例分析，將系統(tǒng)整體的功能設(shè)計(jì)分為客戶端和服務(wù)器端兩個(gè)模塊。其中，客戶端包括計(jì)劃創(chuàng)建、計(jì)劃展示、健身日志、健身進(jìn)行等，后臺(tái)服務(wù)器端主要能量計(jì)算、傳感器數(shù)據(jù)采集等模塊。

1）計(jì)劃創(chuàng)建

該模塊會(huì)根據(jù)用戶輸入的基礎(chǔ)體質(zhì)數(shù)據(jù)給用戶推薦合適的運(yùn)動(dòng)計(jì)劃方案。根據(jù)該健身方案，用戶在主界面可看到健身的期望的步數(shù)、消耗的卡路里等內(nèi)容。而通過用戶個(gè)人的創(chuàng)建，可以直接保存在云端服務(wù)器中。

2）計(jì)劃展示

該模塊主要負(fù)責(zé)查看自己的健身計(jì)劃，并根據(jù)用戶的需求不同，通過日歷的方式直觀地展現(xiàn)在客戶的面前。

3）健身日志

該模塊主要對(duì)用戶的健身狀態(tài)進(jìn)行記錄，并通過二維圖片的方式展現(xiàn)給用戶。其中橫軸表示為時(shí)間，縱軸表示為每次健身所消耗的單位能量。

4）健身進(jìn)行

該模塊采用手動(dòng)開啟的方式，對(duì)用戶的健身進(jìn)行記錄，并開啟傳感器采集，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶基礎(chǔ)能量消耗數(shù)據(jù)做準(zhǔn)備。

5）運(yùn)動(dòng)消耗計(jì)算

當(dāng)用戶在開始健身的時(shí)候，此時(shí)啟動(dòng)傳感器采集系統(tǒng)，并通過采集到的數(shù)據(jù)對(duì)用戶能量消耗進(jìn)行計(jì)算，其具體計(jì)算公式則為[8]：

公式（1）中，F(xiàn)（）表示人體體能參數(shù)，S（）表示運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度函數(shù)。

3 運(yùn)動(dòng)模塊與其他模塊數(shù)據(jù)交互過程設(shè)計(jì)

要提高軟件的使用效率，交互式其主要原則。如對(duì)于一名APP用戶來講，需要通過靜走其查看自己消耗的體能，其不僅是簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)，還需要給自己制定健身計(jì)劃。針對(duì)該需求，一方面要讓用戶可選擇不同的健身項(xiàng)目；另一方面，能夠通過手機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)者的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。因此，保持系統(tǒng)和用戶需求之間的交互，是運(yùn)動(dòng)健身能耗模塊設(shè)計(jì)的核心，其交互過程的設(shè)計(jì)將直接決定用戶是否能得到想要的數(shù)據(jù)[9-12]。對(duì)此，結(jié)合系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)功能，文中將運(yùn)動(dòng)能耗模塊的交互設(shè)計(jì)為如圖3所示。

圖3 運(yùn)動(dòng)能耗交互過程

通過圖3看出，在該交互過程中，運(yùn)動(dòng)模塊會(huì)調(diào)用歷史傳統(tǒng)數(shù)據(jù)，并統(tǒng)計(jì)傳感器采集到的數(shù)據(jù)直接進(jìn)行能耗進(jìn)行計(jì)算。

4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

4.1 健身計(jì)劃創(chuàng)建

為提高該系統(tǒng)應(yīng)用的效果，設(shè)計(jì)不同項(xiàng)目類別。對(duì)此，針對(duì)有氧運(yùn)動(dòng)的類型和APP開發(fā)的實(shí)際，設(shè)計(jì)了包括跑步、靜走、跳繩、慢跑等在內(nèi)的多種不同的選項(xiàng)，并且每個(gè)選項(xiàng)擁有不同的能量計(jì)算方法。而在該系統(tǒng)中，主要采用PlanCreateActivity對(duì)類別項(xiàng)目進(jìn)行設(shè)計(jì)，并通過Android框架進(jìn)行繪制[13-15]。其具體的表格交互則如圖4所示。

圖4 健身項(xiàng)目與健身計(jì)劃類圖設(shè)計(jì)

在圖4中，對(duì)運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目類的設(shè)計(jì)則通過Sport Program的type值賦予不同的數(shù)據(jù)類型。由此，通過上述的設(shè)計(jì)，則可以得到如圖5所示的計(jì)劃創(chuàng)建界面。

4.2 系統(tǒng)能耗消耗模塊實(shí)現(xiàn)

運(yùn)動(dòng)能耗是通過傳感器對(duì)數(shù)據(jù)的采集，并根據(jù)能耗計(jì)算公式實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶能耗的計(jì)算，其具體的實(shí)現(xiàn)流程則如圖6所示。

在對(duì)數(shù)據(jù)的采集中，首先會(huì)對(duì)傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行一定的處理，從而提高傳感器數(shù)據(jù)采集的有效性。

通過上述流程，并借助開發(fā)語(yǔ)言，可得到如圖7所示的運(yùn)動(dòng)消耗界面。

5 結(jié)束語(yǔ)

文中針對(duì)健身用戶在體育鍛煉方面的需求，特別是在有氧運(yùn)動(dòng)方面的需求，依托當(dāng)前的計(jì)算機(jī)開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了用于體育健身的運(yùn)動(dòng)軟件，并借助云存儲(chǔ)大大提高了系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力，為進(jìn)一步擴(kuò)大用戶群體，提高軟件的使用奠定了基礎(chǔ)。通過該軟件，用戶可以選擇自己喜愛的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，并對(duì)每天的運(yùn)動(dòng)能耗進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和消耗，為今后更加科學(xué)的制定健身計(jì)劃提供參考。

圖5 健身計(jì)劃主界面

圖6 能耗計(jì)算流程

圖7 能量消耗模塊

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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稿件編號(hào)：201605297

王 沛（1981—），男，陜西寶雞人，碩士研究生，講師。研究方向：體育教育與體質(zhì)測(cè)試。