[发明专利]实时运动数据整合监测系统

说明书

本发明公开了一种实时运动数据整合监测系统，涉及数据融合处理技术领域。本发明由上至下划分为数据融合处理层、实时机动网络层、无线传输控制层和物理层，所述物理层包括传感器数据采集层和兼容性控制层；本发明联合多种数据采集与测量手段，将各采集数据在时空上形成精确统一，融合生理、物理、心理三重维度，形成更为精确的分析结果，供教练员实时评估运动员的生理状态和训练效果，为下一步训练计划的指定提供理论支撑。本发明整合后的数据分析结果具有更高的精确度和准确性，应用于比赛战术调整、体能训练监控等领域，实现数据驱动决策的根本目标。

技术领域

本发明涉及数据融合处理技术领域，更具体地说涉及一种实时运动数据整合监测系统。

背景技术

在数据驱动决策的背景下，运动训练数据的竞技指导意义越来越受到广大教练员和运动员的重视。通过对运动数据进行采集、分类、提取、融合等一系列处理，归纳技战术动作的内在属性与关联特性，加以科学利用促进运动训练方式的改进，归属实证研究方法的定量分析范畴。实时运动监测系统作为数据采集的首要环节，始于上世纪80年代的探索研究工作至今已经积累了大量经验成果，多种载体形式的监测工具已经投入使用，其采集手段与操作复杂度多有不同，各系统长期处于相互独立的闭环运行状态，多项采集指标之间的关联性难以体现。

传统运动科学研究领域通过将动作简单拆分，希望通过局部或部分规律去理解还原运动的整体规律，是典型的“小数据”思维。借助运动监测系统采集的海量数据，运动训练科学迎来大数据时代，更全面的数据取代随机样本，以期对研究对象进行形象深入的刻画，从探究“为什么”这一因果关系，逐步进化为解释“是什么”这一辩证关系，运动训练行为的复杂性本质是推进演化过程的内生动力。实际上，现阶段获取的海量数据其价值挖掘深度尚存不足，数据分散、格式众多、维度复杂，缺乏不同类型数据实时相关分析的有效方法，导致单一维度数据的处理结果始终存在片面性和局限性，运动训练不仅与运动员的单一生物学因素有关，多重测量指标的综合临摹更有助于刻画真实的训练效果，结合自然环境、心理因素分析，全面提升运动员的技战术水平。

发明内容

为了克服上述现有技术中存在的缺陷和不足，本发明提供了一种实时运动数据整合监测系统，本发明的发明目的在于，拓展运动训练分析的采样维度，解决采样数据的碎片化、不同步问题，本发明联合多种数据采集与测量手段，将各采集数据在时空上形成精确统一，融合生理、物理、心理三重维度，形成更为精确的分析结果，供教练员实时评估运动员的生理状态和训练效果，为下一步训练计划的指定提供理论支撑。本发明整合后的数据分析结果具有更高的精确度和准确性，应用于比赛战术调整、体能训练监控等领域，实现数据驱动决策的根本目标。

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：

实时运动数据整合监测系统，由上至下划分为数据融合处理层、实时机动网络层、无线传输控制层和物理层，所述物理层包括无线传输设备层、传感器数据采集层和兼容性控制层；

所述传感器数据采集层通过接入多个用于采集运动员在运动过程中产生的各项运动数据的传感器，对运动员在运动过程中产生的各项运动数据进行采集；所述兼容性控制层包括传感器数据采集层接入的多个传感器的运行控制机制和中继接收设备，所述无线传输设备层包括多个与所述传感器对应连接并传输其采集的运动数据的无线传输模块，所述中继接收设备利用协议转换接口分别与各传感器对应的无线传输模块相连，接收各传感器无线传输模块传输的运动数据，并对采集的各项运动数据进行兼容控制，提取有效数据；

所述无线传输控制层基于Ad Hoc网络架构，在兼容性控制层对传感器数据采集层接入的多个传感器的无线传输模块进行通信调度，并采用时分多址与竞争退避联合方案，将工作在同一频段的多个传感器，在时间轴上划分为竞争期和静态分配期；

所述实时机动网络层协调各项运动数据达到数据融合处理层的顺序与优先级，并对传输过程中的误包、丢包进行纠正与重传；并对传感器采集层接入的多个传感器采集的各项运动数据加装时间报头，对各传感器采集的运动数据进行时间同步；