本發明屬于數據處理，具體涉及一種基于物聯網的智能運動訓練方法、裝置和電子設備。

背景技術：

1、隨著現代社會人們健康意識的提高，越來越多的人開始參與到運動鍛煉中，運動訓練的需求也呈現出大幅增長的趨勢。尤其是在健康和健身領域，越來越多的用戶開始尋求個性化、科學化的運動訓練方案來提高運動效果，避免過度訓練帶來的健康風險。同時，隨著科技進步，尤其是物聯網技術的快速發展，能夠通過傳感器實時監測用戶的運動狀態，進行數據采集、分析，并提供即時反饋的智能訓練設備逐漸成為市場主流。

2、在如上背景下，傳統的運動訓練方法已經無法滿足用戶的個性化需求。而現有訓練方法在訓練計劃的執行過程中，很少考慮用戶的實時生理數據(如心率、疲勞度等)，也沒有靈活的機制來根據這些數據實時調整訓練內容。用戶在訓練過程中可能因過度運動而產生不必要的健康風險，或因強度過低而無法達到預期效果。同時，現有技術中的運動計劃調整方法往往忽略了疲勞程度這一因素，缺乏通過實時心率和運動強度來監控和調整訓練的機制。

3、基于此，亟須對現有運動訓練方法結合物聯網進行改進來解決現有技術方案的技術缺陷。

技術實現思路

1、本發明目的之一在于：針對現有技術的不足，而提供一種基于物聯網的智能運動訓練方法結合物聯網技術，實現運動訓練過程中的實時數據采集、分析和反饋，動態調整訓練強度并實時評估用戶的疲勞程度。

2、為了實現上述發明目的，本技術實施了如下技術方案：

3、一種基于物聯網的智能運動訓練方法，包括如下步驟：

4、s101、獲取用戶選擇的運動狀態信息和用戶運動過程中的原始心率信息，通過對原始心率信息進行預處理獲得心率狀態信息，心率狀態信息與運動狀態信息通過遠程通信協議傳輸至邊緣計算設備；

5、s201、邊緣計算設備根據用戶的實時心率狀態信息與運動狀態信息構建心率預測模型，同時邊緣計算設備將心率預測模型實時預測輸出的心率預測信息實時反饋用戶；

6、s301、邊緣計算設備根據心率預測信息與用戶在心率預測信息所指向的時間的心率狀態信息評估用戶的疲勞程度；

7、s401、當用戶運動過程中的疲勞程度出現異常，邊緣計算設備向用戶輸出疲勞報警。

8、上述技術方案產生了如下技術效果：

9、申請通過獲取用戶的實時心率信息，并與運動狀態信息結合，利用物聯網技術實時傳輸至邊緣計算設備，在運動過程中持續監測用戶的心率變化。當檢測到心率偏離預期范圍時，邊緣計算設備能夠通過心率預測模型實時預測心率并輸出訓練建議，動態調整訓練強度。這一方案與傳統的固定訓練計劃相比，能夠根據用戶實際的生理反應，實時調整訓練內容，避免過度訓練或不足訓練。

10、同時，本技術還考慮了用戶疲勞程度的影響，結合心率預測信息與用戶的實時心率狀態信息，邊緣計算設備能夠實時評估用戶的疲勞程度。當檢測到用戶的疲勞程度異常時，系統會立即發出警告，提示用戶休息或降低訓練強度。與現有技術相比，本技術不僅僅依賴預定的運動強度，而是通過實時數據監測與分析，精準評估用戶的疲勞狀態，避免運動傷害。

11、作為對本發明一種基于物聯網的智能運動訓練方法的進一步改進，心率狀態信息包括靜息心率信息、最高心率信息、實時心率信息；

12、邊緣計算設備根據靜息心率信息、最高心率信息及運動狀態信息構建心率預測模型；

13、邊緣計算模型根據心率預測模型計算的心率預測信息與心率預測信息指向時間相同的實時心率信息評估用戶的疲勞程度。

14、作為對本發明一種基于物聯網的智能運動訓練方法的進一步改進，心率預測模型對心率預測信息的計算方法為：

15、hrpred(t)＝hrrest+(hrmax-hrrest)×(1-e-kt)

16、其中，hrpred(t)為心率預測信息；hrrest為靜息心率信息；hrmax為最高心率信息；k為運動強度調整因子。

17、作為對本發明一種基于物聯網的智能運動訓練方法的進一步改進，用戶疲勞程度的計算方法為：

18、

19、其中，fatigue為用戶疲勞程度，hrcurrent為心率預測信息hrpred(t)指向時間相同的實時心率信息hrcurrent(t)，hrpred為心率表預測信息hrpred(t)預測的某時刻的信息。

20、5、作為對本發明一種基于物聯網的智能運動訓練方法的進一步改進，運動強度調整因子的調整方式為：

21、k＝k0·f(hrcurrent，hrrest，δhr，fatigue，environment)

22、其中，k0為標準因子，由用戶選擇的運動狀態信息確定，environment為用戶運動過程中的環境參數信息，δhr為用戶心率變化幅度。

23、作為對本發明一種基于物聯網的智能運動訓練方法的進一步改進，用戶心率變化幅度為相鄰一個單位時間的兩個用戶的實時心率信息hrcurrent(t)的差值。

24、作為對本發明一種基于物聯網的智能運動訓練方法的進一步改進，環境參數信息environment的計算方法為：

25、

26、其中，tenv為用戶運動過程中的實時溫度參數，toptimal為標準溫度參數，標準溫度參數toptimal的取值范圍為：20℃-25℃。

27、作為對本發明一種基于物聯網的智能運動訓練方法的進一步改進，邊緣計算設備向用戶輸出疲勞報警的方法為：

28、當用戶疲勞程度大于第一閾值時候，邊緣計算設備驅動顯示設備提示用戶降低運動強度；

29、當用戶疲勞程度大于第二閾值時候，邊緣計算設備驅動顯示設備提示用戶降低運動強度并提示用戶縮短運動訓練的時間；

30、當用戶疲勞程度大于第三閾值時候，邊緣計算設備驅動顯示設備提示用戶停止運動。

31、本發明目的之二在于：針對現有技術的不足，而提供一種基于物聯網的智能運動訓練裝置，實現運動訓練過程中的實時數據采集、分析和反饋，動態調整訓練強度并實時評估用戶的疲勞程度。

32、為了實現上述發明目的，本技術實施了如下技術方案：

33、一種基于物聯網的智能運動訓練裝置，包括數據采集裝置及邊緣計算設備，邊緣計算設備執行上述任一種方法的步驟，數據采集裝置用于采集用戶選擇的運動狀態信息和用戶運動過程中的原始心率信息。

34、上述技術方案產生了如下技術效果：

35、本技術智能運動訓練裝置通過數據采集裝置實時獲取用戶的運動狀態信息和心率信息，利用邊緣計算設備進行數據處理和分析，實現了智能化的運動訓練過程。數據采集裝置的高精度和實時性保證了數據的準確性，而邊緣計算設備的強大計算能力則確保了數據處理的快速和高效。這種裝置的設計，不僅提高了運動訓練的科學性和個性化，還有效降低了因過度訓練帶來的健康風險。

36、本發明目的之三在于：針對現有技術的不足，而提供一種基于物聯網的智能運動訓練電子設備，實現運動訓練過程中的實時數據采集、分析和反饋，動態調整訓練強度并實時評估用戶的疲勞程度。

37、為了實現上述發明目的，本技術實施了如下技術方案：

38、一種基于物聯網的智能運動訓練設備，包括存儲器、邊緣計算設備以及存儲在存儲器中并可在邊緣計算設備上運行的計算機程序，邊緣計算設備執行計算機程序時實現上述任一項方法的步驟。

39、上述技術方案產生了如下技術效果：

40、本技術智能運動訓練電子設備通過集成的存儲器、邊緣計算設備及計算機程序，實現了全面的智能化運動訓練功能。邊緣計算設備作為數據處理的核心，利用其計算能力實時分析用戶的心率信息、運動狀態及環境參數，快速構建心率預測模型并評估用戶的疲勞程度。計算機程序則作為指導邊緣計算設備運作的指令集，實現了從數據采集、處理到反饋的完整流程自動化。