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运动监控大数据平台构建与应用

当代体育科技 2022年第12期12卷 9-13,18页

作者：石磊徐春霞山东体育学院山东济南250102 山东中医药大学山东济南250355

研究基于云计算、人工智能、大数据、物联网等现代科技手段,对我国奥运备战精英选手训练数据构建智能化、集约化、模块化、组件化、可视化训练监控平台,旨在运用现代科技手段为竞技体育的发展提供支撑。研究得出:(1)建构了集“大平台+... 详细信息

研究基于云计算、人工智能、大数据、物联网等现代科技手段,对我国奥运备战精英选手训练数据构建智能化、集约化、模块化、组件化、可视化训练监控平台,旨在运用现代科技手段为竞技体育的发展提供支撑。研究得出:(1)建构了集“大平台+大数据+轻应用+微服务”的训练监控平台;(2)平台具有数据支撑、信息管理、数据分析、状态诊断、实践应用强大信息化功能;(3)监控平台基于奥运及全运备战实践,形成了国家男子举重队、国家女子橄榄球队、海南国家冲浪队数据采集与分析评估报告3份,评估报告为精英选手集训备战提供了数字化信息,得到教练组认可和借鉴。平台的运用为我国奥运精英选手科学备战提供了数据支撑。

关键词：运动监控大数据平台精英选手

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运动监控计划对自我控制能力的提高作用

运动监控计划对自我控制能力的提高作用

第十九届全国心理学学术会议

作者：张烨张力为北京体育大学运动人体科学学院

自我控制是个体控制或转变不良行为反应的能力(Baumeister,Heatherton,&Tice,1994)。这些反应包括思维(抑制无关思维)、情绪(控制不良情绪)、行为表现(克服分心刺激条件的行为表现)或抑制冲动(延迟满足)等方面。在日常生活中,自我控制... 详细信息

自我控制是个体控制或转变不良行为反应的能力(Baumeister,Heatherton,&Tice,1994)。这些反应包括思维(抑制无关思维)、情绪(控制不良情绪)、行为表现(克服分心刺激条件的行为表现)或抑制冲动(延迟满足)等方面。在日常生活中,自我控制失败常常会导致一些严重的后果,例如药物滥用、犯罪行为、过度消费所导致的债务危机等等(Baumeister et al.,1994)。因此,如何提高个体自我控制能力就成了自我控制研究领域的一个重要关注点。就已有研究来看,7个月规律运动可有效提高个体自我控制能力。而随着科技在日常生活中的应用,越来越多的人在运动过程中开始使用运动类App来记录自己的运动情况,而运动类App的使用又会是运动对个体自控能力的提高作用有何影响正是本研究的切入点。据此,本研究以运动App为媒介对参与者实施运动监控,并预测通过运动监控干预可有效提高个体的自我控制能力。研究根据各组干预手段的不同,分别招募了App运动监控组、单纯运动组和控制组三组参与者。研究结果显示,通过4周运动监控干预,参与者的后测握力任务坚持时间较前测坚持时间显著增长,相反后测的Stroop任务反应时显著低于前测反应时。而单纯运动干预组和控制组参与者两项任务的前后测成绩却不存在显著差异。通过上述研究结果可以看出,与单纯运动干预相比,运动监控计划可有效提高自我控制能力。而运动监控计划对个体自我控制能力的提高作用的优势可能是由于与单纯运动相比,通过运动App,参与者可以有效了解自身运动的各项指标,如距离、时间、速度、消耗热量等,这些记录实际上是对参与者运动成果的反馈,从而使个体自我控制系统(以控制论为基础的观点认为自我控制主要由目标设定、监控系统和执行系统三个部分构成)中的监控系统得到更完整的信息,对自身行为实施更为完善的监控,从而更好的提高自我控制能力。

关键词：运动监控自我控制能力握力任务 Stroop任务

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运动监控中心率变异性分析方法的研究进展

体育科技文献通报 2022年第10期30卷 246-249页

作者：蔡腾旭袁际学李翼飞王晓婉云南师范大学体育学院云南昆明650500

心率变异性是相邻心跳间歇的细小差别,是衡量心脏自主神经系统的一个重要指标,近年来被用作运动训练监控的一种研究工具和评估方法。本文对心率变异性的测量指标及其含义、心率变异性的分析方法和心率变异性在运动监控中的结合指标进行... 详细信息

心率变异性是相邻心跳间歇的细小差别,是衡量心脏自主神经系统的一个重要指标,近年来被用作运动训练监控的一种研究工具和评估方法。本文对心率变异性的测量指标及其含义、心率变异性的分析方法和心率变异性在运动监控中的结合指标进行综述,旨在明晰心率变异性应用于运动监控中存在的优缺点,为相关从业人员提供参考。建议:选择心率变异性的具体监控指标与数据处理方法时,需要根据不同情况,选择最佳的指标与方法;同时,心率变异性在用于运动监控时,应与不同的监控方法结合使用、相互验证,以避免出现因特殊情况发生的数据偏差,对运动员进行全方位、立体化的监控,有助于及时发现运动员出现的意外状况。

关键词：心率变异性运动监控 HRV 分析方法

回顾与展望：代谢组学在运动监控中的应用研究

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回顾与展望：代谢组学在运动监控中的应用研究

2023年全国运动训练学学术研讨会

作者：汤润荣母毅刚麻宇轩沈阳体育学院研究生部沈阳体育学院社会体育学院

研究目的:代谢组学在医学、农业、环境等领域已经得到了广泛的应用,但在体育领域的应用还处于起步阶段。通过代谢组学的方法,可以深入了解运动对人体代谢的影响,评估运动员的健康状况和运动能力,指导运动员的训练和营养,预防运动损伤和... 详细信息

研究目的:代谢组学在医学、农业、环境等领域已经得到了广泛的应用,但在体育领域的应用还处于起步阶段。通过代谢组学的方法,可以深入了解运动对人体代谢的影响,评估运动员的健康状况和运动能力,指导运动员的训练和营养,预防运动损伤和过度训练,甚至发现潜在的兴奋剂使用。因此,本文旨对代谢组学在运动监控应用的现状进行分析,展望代谢组学在运动监控中应用的未来发展方向和前景。研究方法:采用文献资料法在中国知网、百度学术、Web of Science等文献资料库,以"代谢组学"、"运动监控"、"Metabolomics"等为关键词检索相关文献,梳理代谢组学在体育领域应用的现状,分析代谢组学在运动监控中应用的价值。研究结果:(1)在竞技体育中,不同运动类型和项目特征会导致不同的代谢途径和代谢物或生物标志物的变化,这些变化可以反映运动员的身体状况、训练效果、疲劳程度和恢复情况。而利用代谢组学技术对运动前后的代谢变化进行分析,可以为揭示运动前后的代谢机制、优化运动员的训练计划和提高运动员的竞技水平提供新的方法和依据。(2)代谢组学在大众体育中的应用主要集中在两个方面:一是运动监测和评估,通过分析人们在不同运动场景下的代谢物,可以监测和评估他们的运动量、强度、效果等;二是运动干预和预防,通过分析人们在不同生理周期、年龄段、性别等因素下的代谢物,可以干预和预防疾病的发生。(3)展望未来,代谢组学在运动监控中的应用有以下三个方向:一是根据不同运动项目或不同运动方式对机体代谢的影响,筛选出与运动表现相关的代谢物或代谢通路,建立代谢组学模型,用于预测运动员的潜力和适应性;二是根据不同运动员个体之间的代谢差异,评估运动员的个体化训练需求和效果,为制定个性化训练计划提供依据;三是根据不同训练阶段或不同训练强度对机体代谢的影响,监测运动员的训练状态和适应程度,为调整训练内容和强度提供依据。研究结论:通过代谢组学检测人体进行不同运动前后的代谢差异,能清晰地呈现出人体的机能状态、运动疲劳、过度训练、恢复情况等指标。这不仅有助于给予参与运动的人群作出有针对性的训练计划和营养补充,还能在他们参与运动的过程中进行实时的运动监控。

关键词：代谢组学体育领域运动训练运动监控

科技助力体育：柔性可穿戴设备在运动监控领域的应用、困境与展望

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科技助力体育：柔性可穿戴设备在运动监控领域的应用、困境与展望

第十三届全国体育科学大会

作者：彭程米靖陈岩松北京体育大学东北电力大学

研究目的:随着科技不断进步,柔性可穿戴设备在运动监控领域逐渐为人们所熟知,凭借其精准、舒适、方便的特点被使用者所认可。本研究重点讨论其在运动监控、运动训练中的应用及优势,以及柔性可穿戴设备面临的困境和应用前景,对于推动柔... 详细信息

研究目的:随着科技不断进步,柔性可穿戴设备在运动监控领域逐渐为人们所熟知,凭借其精准、舒适、方便的特点被使用者所认可。本研究重点讨论其在运动监控、运动训练中的应用及优势,以及柔性可穿戴设备面临的困境和应用前景,对于推动柔性传感器在运动领域的应用具有一定的参考意义。研究方法:文献资料法。检索PubMed、Web of science、中国知网(CNKI)、维普网和万方数据知识服务平台,搜集柔性可穿戴设备及其应用的相关文献,检索时限均为建库至2023年3月。研究结果:一、柔性可穿戴设备发展现状。柔性传感器广泛应用于医疗、工业、环保、人机交互等领域。柔性可穿戴设备的核心部件是柔性传感器,是指由柔性材料组成的,可以实现物理量测量的传感器。与传统的硬性电子设备相比,柔性可穿戴设备不仅具有更高的灵敏度,而且具有更好的可塑性,能适应不同的形状和曲线,可用于不规则身体部位的指标监控,对可穿戴技术的发展具有革新意义。与传统硅材料传感器的光刻技术相比,柔性传感器的制作工艺一般是印刷、热压、喷墨印刷等,具有弯曲与拉伸性好、可以在柔性基底大规模制备、加工设备简单、成本低和污染小等优点。柔性可穿戴设备可以采用各种穿戴形式,如贴附式、嵌入式,也可以被嵌入到运动服装、鞋子、手套和其他设备中,用于监测和记录运动员的身体数据,包括运动员的心率、呼吸频率、步数、速度、身体姿态、肌肉疲劳程度等,以便于进行运动表现的分析和提高运动技能的训练。柔性可穿戴设备也可以与其他智能设备连接,以便更好地跟踪、监测和控制身体数据,它的出现为运动监控提供了新思路。二、柔性可穿戴设备的实际应用。1.柔性可穿戴设备在运动负荷监控领域的应用。传统的腕式可穿戴设备监测心率是通过光电技术实现的,在运动中或者恶劣环境(如水环境)中精度会变差。相比硬性传感设备,贴附式柔性可穿戴设备具有更好的贴合性能,具有较高的灵敏度,能够精准地测量各种生理指标。其中,柔性可穿戴设备能够通过灵敏的压力检测精准的监测桡骨动脉的脉搏信号,有研究表明其准确度高达98%。除了监控心率外,甚至能够监测脉搏力度,可以实现对心输出量等指标的推算,从而获得运动强度等信息,这是传统硬件传感器不能实现的。嵌入式柔性可穿戴设备具有微小的探针,使用时可以深入皮肤,但不会对真皮层造成破坏,佩戴时无异物感和疼痛感。这种传感器可以连续监控人体各种生理生化指标,如葡萄糖、血乳酸水平,内环境PH等,相比于传统针刺采血测血乳酸的方式,可以在训练中获取实时的身体数据,减少了对运动员身体的创伤,对训练比赛具有十分重要的意义。柔性可穿戴设备还可以对运动员汗液指标进行分析,如出汗量、出汗率、汗液成分、离子浓度等,由此推断人体电解质是否平衡,为运动员补水和电解质的时机提供科学化的建议。此外,柔性可穿戴设备具有高度的灵敏性,能够实现对微小运动的监控,例如教练员可以通过对运动员呼吸的监控和训练提高运动员的成绩。2.柔性可穿戴设备在运动表现监测领域的应用。柔性可穿戴设备在动作捕捉方面有着巨大的优势。现有的动作分析技术是通过高速射相机拍摄,通过计算机算法捕捉运动者动作。为实现这一目的,必须在现代化的测试场地配合多位技术人员使用,在水环境、户外运动中使用不方便;对于小关节的动作捕捉也不易实现,此时柔性可穿戴设备的优势就能显现出来,尤其是在游泳项目中,可以实现在水下实时捕捉并反馈身体各部位的运动情况,监测不同泳姿的运动信号,优化动作表现,提高运动员的划水效率。此外在小关节动作的捕捉(如篮球投篮的出手动作、田径投掷项目的拨指动作、持拍类项目的手指动作、攀岩项目的手指动作)中具有巨大优势。这颠覆传统的动作分析方法,对构建更加精准的生物力学模型具有革新意义。3.柔性可穿戴设备在比赛分析领域的应用。柔性可穿戴设备可以通过跟踪比赛时的各种数据,例如跑动速度、距离以及心率、血乳酸指标,来提供对比赛表现的分析和评估。这些数据可以帮助教练和运动员了解比赛中的优势和劣势,并制定相应的训练和比赛策略。在集体球类项目中,可以对场上运动员的身体指标进行实时准确的监控,确定换人时机,合理分配全队体力。三、柔性可穿戴设备发展面临的困境。某些柔性材料的制备困难,柔性可穿戴设备的耐用性有待考究,现有的电池技术不能满足使用者长期佩戴的需求,数据解读和分析的准确性有待验证等。研究结论:柔性可穿戴设备是一种智能化、柔性化、可穿戴化的电子设备,其采用柔性电子技术和传统电子技术相结合,可以适应不同的形状和曲线,具有较高的可穿戴性和舒适度,可以为运动员提供了更加全面、精确和高效的运动监测。同时,柔性可穿戴设备也为大众提供了更加方便和高效的方式来监测和管理身体健康,能帮助使用者更好地了解、改善自己的健康状况,有效地开展训练。当然,柔性可穿戴设备也存在着亟待解决的技术问题,随着科技的发展,它会凭借自身的优势迅速在运动

关键词：柔性可穿戴设备可穿戴设备运动监控运动表现

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学龄前儿童运动监控

当代体育科技 2014年第25期4卷 12-13页

作者：王剑长江大学体育学院湖北荆州434023

在阳光体育运动的快速发展背景下,本文通过对学龄前儿童(幼儿)进行体育运动的监控为实际探索目标,力求找到一个指标监控儿童青少年的身体发展,避免运动的不合理,力求对幼教教育工作者有所帮助和启示。在课程设计和教学内容的编排上,提... 详细信息

在阳光体育运动的快速发展背景下,本文通过对学龄前儿童(幼儿)进行体育运动的监控为实际探索目标,力求找到一个指标监控儿童青少年的身体发展,避免运动的不合理,力求对幼教教育工作者有所帮助和启示。在课程设计和教学内容的编排上,提供一个思考的途径,为促进幼儿教学的快速发展,提供抛砖引玉的作用。

关键词：幼儿阳光体育运动监控

适用于运动监控的水凝胶离子柔性器件的研究进展

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适用于运动监控的水凝胶离子柔性器件的研究进展

第十一届全国体育科学大会

作者：张志勇严波涛尹荣荣王保安西安体育学院西安交通大学

研究目的:科学有效的运动训练监控,能够促进运动训练的科学化水平,提高训练的针对性和有效性。但是,目前用于运动人体测试采用的测试仪器如Polar心率表等多数是硬质干燥的器件,而人体器官如皮肤等多数是柔性多水有机物,及测试仪器与人... 详细信息

研究目的:科学有效的运动训练监控,能够促进运动训练的科学化水平,提高训练的针对性和有效性。但是,目前用于运动人体测试采用的测试仪器如Polar心率表等多数是硬质干燥的器件,而人体器官如皮肤等多数是柔性多水有机物,及测试仪器与人体的材料性质有很大的差异,导致测试仪器无法与人体实现较好的融合,在测试过程中会对运动人体造成一定的影响,即使是心率带等柔性设备其材料性质也和人体材料性质有较大差异,其性能如汗液通透性等与皮肤不一致都会对人们的运动体验造成影响。而水凝胶与人体组织具有相似的力学、生理特征,可以很好的解决测试设备对运动人体的影响。本研究通过系统的梳理近几年来水凝胶离子柔性器件有关的最新文献资料,对水凝胶离子柔性器件在运动人体测试中应用的可行性和优势、水凝胶离子柔性器件基础科学研究的现状、以及适用于运动人体测试的水凝胶离子柔性器件的研究现状进行系统的分析,并对水凝胶离子柔性器件应用于运动人体测试还存在的技术问题进行了探讨,为后续适用于运动人体测试的水凝胶离子柔性器件的开发和实用性研究提供参考。水凝胶离子柔性器件的研究是目前一个前沿的科技热点问题,本研究有助于推动最新的前沿科技成果在体育行业的推广应用,使新科技、新材料为竞技体育和大众健身服务、为促进竞技体育和全民健康的发展提供助力。研究方法:本研究通过对近年来有关水凝胶离子柔性器件相关文献进行系统的梳理发现,有关水凝胶器件的文献在最近几年变得越来越多,研究的理论和方法,以及最新进展在国际优秀期刊上的刊载数量明显增多。这些研究多数是集中于水凝胶离子柔性器件的基础科学研究,部分成果是关于仿造人体组织而制备的水凝胶人造皮肤、人造神经等可用于运动人体测试的器件。本研究详细分析了水凝胶离子柔性器件相关研究的现状,指出了水凝胶离子柔性器件在运动人体测试中应用的可行性和优势,以及在实用化推进过程中还存在一些亟待解决的技术问题。研究结果:由于水凝胶与人体组织具有相似的力学、生理特征,因此水凝胶可以很理想的实现人体与测试仪器的融合,设计的器件在测试中与人体皮肤等器官的柔韧性、通透性等基本性能很相似,因此使用水凝胶离子柔性器件进行的运动体验基本与人体不携带任何测试设备时一致。相较于传统的测试器件在对运动人体进行测试时,水凝胶离子柔性器件基本不会对人体运动造成干扰。国外学者在水凝胶领域取得了较大研究进展,在水凝胶离子柔性器件方面,已成功实现了人造肌肉、人造皮肤、人造神经、电致发光器件、电子光学器件、触摸屏、摩擦起电发电机、人工电鳗和GEO器件等器件的设计和初步实验。中科院等国内很多知名院校和科研机构也在水凝胶的各项性能研究方面开展了大量工作,这些研究理论先进,设计的柔性传感器性能优良。目前,学者们已经设计出了适合于运动人体测试的部分水凝胶离子柔性器件,其中比较成功的是水凝胶人造皮肤、水凝胶人造神经,水凝胶柔性透明触摸屏等器件,目前在实验室环境下能够应用于运动人体的测试,并且测试器件的性能能够满足测试要求。水凝胶离子柔性器件目前进行的功能测试都是在实验室环境下进行的,虽然设计的器件的基本属性很适合于运动人体的测试,但是由于水凝胶材料的固有属性原因,水凝胶离子柔性器件在使用过程中会失水,从而引起测试信号不稳定。所以,目前设计的水凝胶离子柔性器件仅能在实验室条件下进行测试,还不能进行户外测试。从目前的研究现状可知,在进行水凝胶离子柔性器件的实用化推进过程中,还需解决水凝胶离子柔性器件测试信号的稳定性、水凝胶离子柔性器件的介电材料的选择、水凝胶离子柔性传感器的疲劳、水凝胶离子柔性器件的失水、水凝胶与柔性基底的粘接等问题才能使水凝胶离子柔性传感器广泛应用于运动人体的测试,并实现水凝胶离子柔性器件的普及和推广。研究结论:水凝胶与人体组织具有相似的力学、生理特征,因此水凝胶可以很理想的实现人体与测试仪器的融合,使用水凝胶离子柔性器件对运动人体进行检测时,能够很好的减少测试设备对人体的影响,在监控的同时,可以使运动人群有更好的运动体验。近年来,学者们已经制备出了与人体生物组织的力学性能和生物相容性非常接近的水凝胶,并且以水凝胶为基础材料,设计出了能够进行功能测试的水凝胶离子柔性器件,并在实验室环境下实现了对人体运动的部分功能监控。同时也制备出了自我修复功能的水凝胶人造皮肤、水凝胶人造神经、水凝胶透明皮肤触摸屏,并在实验室环境下实现了对人体压力、变形等参数的测试,以及信号传递等基本动能。目前水凝胶离子柔性器件只是实现了实验室条件下的检测功能,还不能达到实用化要求,需要进一步对水凝胶离子柔性器件如何保持长时间的信号稳定性进行研究,同时需要继续完善水凝胶离子柔性器件的保水封装、疲劳性能、水凝胶与弹性体的较好的粘结等问题,才能实现水凝胶离子柔性器件的实用化。

关键词：水凝胶离子器件柔性器件运动监控运动体验

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五人制足球运动员心率监控的实证研究

运动 2018年第14期 14-15页

作者：蒋在爽三峡大学体育学院湖北宜昌443002

本文运用心率监控手段对五人制足球运动员的训练进行监控,了解五人制足球运动员训练中运动负荷的情况和心率的变化情况,为足球教练员提供生理参数指标,以便科学地指导训练,提高比赛成绩。

关键词：五人制足球心率运动监控

全民健身活动中运动自我监控体系的构建方法研究

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文体用品与科技 2020年第22期4卷 18-19页

作者：李恩白胜超南京理工大学体育部江苏南京210094

随着全民健身的广泛开展,大众的运动热情高涨,但健身人群在运动量、运动负荷等方面难以把握,往往使健身效果大打折扣,甚至出现运动损伤。如何让大众科学有效的进行运动,规避损伤风险,成为体育学不可回避的重要议题。本研究试图将运动训... 详细信息

随着全民健身的广泛开展,大众的运动热情高涨,但健身人群在运动量、运动负荷等方面难以把握,往往使健身效果大打折扣,甚至出现运动损伤。如何让大众科学有效的进行运动,规避损伤风险,成为体育学不可回避的重要议题。本研究试图将运动训练中的监控手段进行分析,并提出合理可行的研究方法,为后续此方面的研究奠定前期基础。

关键词：全民健身运动监控体系构建