基于Oracle的運動身體指標監測系統設計與實現

王剛

（西安思源學院 陜西 西安710038）

基于Oracle的運動身體指標監測系統設計與實現

王剛

（西安思源學院 陜西 西安710038）

基于Oracle數據庫技術，優化設計運動身體指標監測系統，從系統硬件控制、軟件設計以及數據庫設計方面，優化設計系統設計實現方案，使設計的系統滿足實際應用需求，以確保可以提高運動員的運動能力與運動成績。研究結果證實，基于Oracle設計實現運動身體指標監測系統，可以提高數據庫性能與可操作性，科學診斷運動員的身體指標，有效提高運動員訓練能力。結論表明運用O-racle技術優化設計實現運動身體指標監測系統，發揮積極設計實現效益，能夠運用該系統對運動員身體指標進行實時監測，防止出現過度疲勞或過度訓練，為進一步提升我國競技體育運動員訓練水平發揮積極作用。

Oracle；運動身體指標；設計；運動指標監測系統

隨著當前計算機技術的發展，在運動員訓練中，亟待優化設計基于運動員身體指標的實時監測系統[1]。在傳統的運動員身體指標監測中，應用體溫表、電子血壓計等設備監測運動員身體指標，雖然該方式監測操作簡單，但這些裝置功能單一，若是需要隨時對多種健康指標進行檢測，必須隨身攜帶多種檢測裝置，給使用者帶來了麻煩[2-5]。基于Oracle技術，優化設計實現Oracle運動身體指標監測系統，可以實時的對人體體溫、脈搏、血壓進行檢測，并將指標數據存儲Oracle數據庫中，在有助于教練員通過系統了解運動員的形態指標、機能指標以及生理指標，使設計的系統滿足使用需求。文章通過運用Oracle技術，設計運動身體指標監測系統，確保可以實時檢測人體體溫、脈搏、血壓，同時將運動身體指標存入數據庫，文章將對此做具體分析，為運動員身體指標監測系統開發提供技術支持。

1 設計需求分析

在文章內設計的運動身體指標監測系統之中，需先根據客戶使用需求進行系統設計的需求分析。需求分析表明，在設計系統中，確保可以運用運動生理學、運動醫學以及運動生物力學等多種理論方法，然后可以聯合多種方法手段，并在Oracle技術支持下，優化設計出運動員身體指標監測系統，

以系統的方式研究運動員訓練過程，最終幫助運動員調整訓練計劃，確保可以使運動員的身體指標可以達到最佳狀態[6]。運動身體指標監測系統設計中，需要管理大量數據，運用Oracle技術，對這些數據進行管理，能夠確保設計的系統滿足實際應用需求。

2 系統硬件設計

人體健康檢測器的硬件電路主要由以下幾部分組成：體溫測量模塊、血壓測量模塊、脈搏測量模塊、時鐘電路、復位電路、電源電路、顯示電路、鍵盤電路、USB通信電路以及超常報警電路。

溫度傳感器DS18B20，在文章運動身體指標監測系統中，應用的DS18B20傳感器內部，主要由溫度傳感器、64位的光刻ROM、溫度報警觸發器以及高速暫存器4部分組成[7]。把DS18B20的數據線與單片機的P23腳連接，再加上上拉電阻。

血壓測量模塊采用壓力傳感器ASDX001，在系統硬件結構中，應用該壓力傳感器能夠測量運動員的絕對壓、以及表力壓[8]。該模塊在系統硬件內的接線方式，如圖1所示。

圖1 血壓測量設備接法

脈搏測量應用指套式的透射型光電傳感器，實現了光電隔離，減少了對后級模擬電路的干擾。 脈搏信號采集運動身體指標中，當運動員脈搏跳動之時，由于血脈跳動將會使手指的透光性變弱，此時透射型光電傳感器中紅外接收三極管內的暗電流量也會減小，導致電路的輸出電壓出現上升趨勢，據此可以監測運動員脈搏變化[9]。如圖2所示。

圖2 接線方式

同時，在實際中，若是運動員的脈搏每分鐘只有50次時，則傳感器輸出信號的頻率很低，只有0.78 Hz；而在脈搏每分鐘200次時，頻率也只有3.33 Hz；為進一步提升系統監測運動身體指標的精度，可以應用R4、C5濾波對脈搏監測信號進行濾波，有效濾除高頻干擾，然后，再經C5、C6耦合電容進行線性，最后，可以將數據輸入到系統輸出端[10]。

在文章運動身體指標監測系統中，應用AT89C51作為系統硬件單片機中的核心元件；系統的顯示電路部分，則是采用基于HD44780控制器控制的LM016L液晶顯示器[11]。液晶顯示模塊控制指令共11條，其中9條針對命令寄存器IR的，另外2條是針對數據寄存器DR的。

3 數據庫設計

3.1 構建系統數據庫概念結構

在文章設計基于Oracle的運動身體指標監測系統中，對于系統數據庫設計中，應用Oracle技術，優化構建系統數據庫的結構模型。在文章設計的Oracle數據庫中，將針對“運動員”以及“采樣樣本”，構建基礎的概念結構，其中，“運動員”實體與“采樣樣本”實體之間存在著一對多的關聯，也就是針對“運動員”實體，可以擁有多個不同的“采樣樣本”，而針對一個“采樣樣本”，則只可以有一個“運動員”實體。在系統數據設計中，通過“采樣樣本”實體，可以使“運動員”與其各個“監測指標”實體關聯。系統概念結構模型如圖3所示。

圖3 運動身體指標監測系統數據庫概念結構模型

基于Oracle技術，優化設計運動身體指標監測系統，各個實體之間，對于一個“采樣樣本”，能夠對應有一個或幾個不同的“運動身體監測指標（如運動的形態指標、身體機能指標、生理指標以及生化檢驗指標等）”，還可以將不同的監測指標劃分為一個實體，細化系統數據庫內的監測數據，使設計的系統數據庫運行效率得到提升。

3.2 設計索引

基于Oracle設計運動身體指標監測系統，將會應用索引以及序列提高Oracle數據庫的性能，提升系統設計好之后Oracle數據庫的可操作性。在實際運動身體指標監測系統設計過程中，在沒創建表索引時，當讀取、查詢Oracle數據庫內運動身體指標記錄時，要進行全數據掃描，降低系統數據庫處理數據的效率低[12]；若是創建索引，則可以通過索引鍵取代全數據表掃描檢索的傳統方式，從而可以提高系統檢索數據效率[13-14]。在文章設計的Oracle運動身體指標監測系統索引中，能夠根據數據列的多少、是否有唯一索引值以及索引數據組織形式等因素，對索引表進行分類，具體的數據索引創建方法，如下所示：

1）在本次Oracle索引創建中，根據“運動員編號”字段為“運動員”表創建唯一的索引“，按“采樣編號”字段為其在的采樣樣本、形態指標以及機能指標等創建唯一索引，以確保可以提高根據編號查詢Oracle表的速度。

2）按“運動員編號”字段為“采樣樣本”表創建單列索引。

3）還可以根據“運動員的姓名、出生日期、身份證號、電話數據”字段，為“運動員”表創建復合索引。

3.3 優化設計數據庫的序列

基于Oracle技術，優化設計運動身體指標監測系統，對于系統數據庫序列設計中，能夠根據Oracle技術中的Sequence Generator序列生成器，為數據庫生成具有惟一數字，使其作為數據庫對象的主鍵值，然后還可以將該序列值裝入到系統內存，有效提高用戶訪問系統數據庫查詢運動身體指標數據的效率[15]。文章中Oracle數據序列設計中，具體序列設計方法如下所示：

1）可以為系統內建立的每個序列指定一個唯一名稱，并且，在數據庫內，可以自動遞增序列號，也可以自動遞減序列號。在使用遞增數字之時，若是不使用序列則需要編寫相應的程序，以此來生成數字值，這樣將會增加系統于Oracle數據庫的運行負擔；建立Oracle序列，使用序列可簡化系統數據處理過程[16]，使系統高效處理數據庫內的數據。

2）在系統Oracle數據庫中引用序列時，可以通過偽列NEXTVAL或是CURRVAL引用序列，其中CURRVAL可以返回當前序列的值，NEXTVAL則可以返回下一個序列的值。

4 系統軟件設計

4.1 總體結構設計

軟件系統主要包括身體指標檢測單元端軟件和計算機端軟件2個部分。身體指標檢測單元端軟件主要實現身體指標的實時采集和傳輸功能；計算機端軟件主要實現身體指標數據的接收、顯示和存儲等功能。

4.2 軟件主程序設計

首先對系統和外接芯片進行初始化，然后程序反復對鍵盤進行讀取，如果有鍵按下，則轉入相應的處理程序。按下S1鍵時，轉入對體溫的檢測并顯示；按下S2鍵時，轉入對人體血壓的檢測并顯示；按下S3鍵時，轉入對脈搏的檢測并將其值顯示出來；按下S4鍵時，所有程序結束。當體溫，血壓，脈搏檢測完了之后，重新返回讀鍵盤程序，讀取鍵盤并執行相應的程序，直到有結束鍵按下，則主程序結束。重新運行時，要等到下次開機，如圖4所示。

圖4 軟件主程序流程

4.3 顯示程序流程設計

文章設計LCD1602顯示的內容是被測量者一分鐘的脈搏次數。設置的動態顯示方式是顯示的內容在屏幕上從左向右移動。能夠從中斷程序之中得到運動身體指標監測結果，具體顯示出監測得出的身體指標數據。流程如圖5所示。

在Oracle運動身體指標監測系統的液晶屏中，將在第一行顯示出字符“your pulse is：”，在第二行顯示出脈搏數。其數據口為P0口。

圖5 顯示程序流程圖

5 結 論

綜上所述，基于Oracle技術優化設計運動身體指標監測系統，可以將監測得到的運動數據存儲在Oracle數據庫中，不僅有助于在今后高效利用運動身體指標數據，也可以方便管理數據庫內存儲的數據，提升運動身體監測系統的數據存儲性能，易于系統數據維護，提升系統設計實現效益。

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Design and implementation of sports body index monitoring system based on Oracle

WANG Gang
（Xi'an Siyuan University，Xi'an 710038，China）

Based on the Oracle database technology，optimization design of motion body index monitoring system，control system，the hardware and software design，database design，system design optimization design scheme，the system designed to meet the needs of practical application，to ensure that can improve exercise capacity and athletic performance of athletes.The results show that the design and implementation of moving body index monitoring system based on Oracle can improve the performance and operability of the database，scientifically diagnose the body indexes of athletes，and effectively improve the training ability of athletes.The conclusion shows that the use of Oracle technology to achieve optimal design of motion body index monitoring system design and implementation，play a positive benefit，can use the system for real-time monitoring of the athletes physical indicators，to prevent excessive fatigue or excessive training，in order to further improve China's competitive sports athletes training level play a positive role.

Oracle； sports body index； design； exercise index monitoring system

TN99

A

1674－6236（2017）17-0148-04

2016-11-24稿件編號：201611203

王 剛（1976—），男，陜西西安人，碩士，講師。研究方向：體育教育訓練學。