欄目是為HarmonyOS開發(fā)者提供的展示和分享平臺(tái)，在這里，大家可以發(fā)表自己的技術(shù)洞察和見解，也可以展示自己的開發(fā)心得和成果。

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本期我們給大家?guī)?lái)的是首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)的開發(fā)小隊(duì)的分享，希望能給你的HarmonyOS開發(fā)之旅帶來(lái)啟發(fā)~

我們是來(lái)自首都經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué)的開發(fā)小隊(duì)，我們的項(xiàng)目“基于HarmonyOS開發(fā)的運(yùn)動(dòng)員智能訓(xùn)練系統(tǒng)” 在“華為中國(guó)大學(xué)生ICT大賽2021”創(chuàng)新賽全國(guó)總決賽榮獲三等獎(jiǎng)。

今天就借這個(gè)機(jī)會(huì)和大家分享一下我們基于HarmonyOS的開發(fā)過(guò)程，希望能給大家也帶來(lái)一些幫助和啟發(fā)。

首先介紹一下團(tuán)隊(duì)，我們團(tuán)隊(duì)共由2名本科生和1名研究生組成，負(fù)責(zé)整個(gè)項(xiàng)目的硬件開發(fā)、數(shù)據(jù)庫(kù)搭建、軟件開發(fā)等工作。

項(xiàng)目背景

隨著科技的快速發(fā)展和熱愛(ài)運(yùn)動(dòng)人數(shù)的增多，市場(chǎng)上缺少一些針對(duì)半專業(yè)或?qū)I(yè)化運(yùn)動(dòng)員的智能訓(xùn)練設(shè)備及管理系統(tǒng)。

首先，對(duì)于像學(xué)校田徑隊(duì)中的這些半專業(yè)或?qū)I(yè)化的運(yùn)動(dòng)員來(lái)說(shuō)，經(jīng)過(guò)高強(qiáng)度訓(xùn)練后，需要立刻監(jiān)測(cè)心率，以得出“訓(xùn)練強(qiáng)度是否達(dá)到？”、“跑動(dòng)能力和耐力如何？”等結(jié)論。但是，目前現(xiàn)狀是教練用秒表計(jì)時(shí)，然后運(yùn)動(dòng)員自己掐脈搏測(cè)心率，導(dǎo)致測(cè)量不準(zhǔn)等問(wèn)題。其次，訓(xùn)練數(shù)據(jù)無(wú)法實(shí)時(shí)傳送給教練，不利于教練監(jiān)測(cè)訓(xùn)練狀況以及更好地為運(yùn)動(dòng)員制定下一步訓(xùn)練計(jì)劃。最后，當(dāng)運(yùn)動(dòng)員或教練員信息、訓(xùn)練計(jì)劃等出現(xiàn)錯(cuò)誤或者其他意外情況時(shí)，管理員如何進(jìn)行修改等。對(duì)于以上問(wèn)題和背景，我們基于HarmonyOS設(shè)計(jì)了適合于半專業(yè)化或?qū)I(yè)化運(yùn)動(dòng)員的智能運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不僅解決了運(yùn)動(dòng)后心率測(cè)量不準(zhǔn)的問(wèn)題；還可以讓運(yùn)動(dòng)員隨時(shí)查看以往數(shù)據(jù)，更好地了解自己的成績(jī)；也讓教練可以實(shí)時(shí)查看隊(duì)員的訓(xùn)練數(shù)據(jù)和訓(xùn)練計(jì)劃，幫助教練制定適合隊(duì)員的訓(xùn)練方案；還實(shí)現(xiàn)了對(duì)訓(xùn)練團(tuán)隊(duì)、運(yùn)動(dòng)員以及教練的數(shù)據(jù)修改和維護(hù)功能。

效果展示

我們的項(xiàng)目包含硬件、軟件和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三部分（如下表所示）。

基于HarmonyOS的運(yùn)動(dòng)員智能訓(xùn)練系統(tǒng)的使用方法：首先依托訓(xùn)練監(jiān)測(cè)手環(huán)收集運(yùn)動(dòng)員的心率數(shù)據(jù)并計(jì)算出距離。然后訓(xùn)練監(jiān)測(cè)手環(huán)會(huì)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)發(fā)送到華為云的云設(shè)備接入平臺(tái)中。云設(shè)備接入平臺(tái)收到數(shù)據(jù)后，通過(guò)數(shù)據(jù)接入服務(wù)來(lái)收集和處理數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)至華為云服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中。最后智能運(yùn)動(dòng)APP從華為云服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)，展示在手機(jī)界面中。讓運(yùn)動(dòng)員更好地了解自己的成績(jī)；也讓教練可以隨時(shí)查看自己隊(duì)員的成績(jī)和發(fā)布訓(xùn)練計(jì)劃，幫助教練為隊(duì)員制定更好的訓(xùn)練方案。效果如圖1所示：

圖 1 智能運(yùn)動(dòng)APP效果圖（運(yùn)動(dòng)員）

開發(fā)分享

我們開發(fā)的智能訓(xùn)練系統(tǒng)包括：訓(xùn)練監(jiān)測(cè)手環(huán)、智能運(yùn)動(dòng)APP HarmonyOS版、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)三個(gè)模塊，項(xiàng)目整體架構(gòu)如圖2所示：

圖 2 項(xiàng)目架構(gòu)圖

訓(xùn)練監(jiān)測(cè)手環(huán)：有計(jì)算距離、計(jì)時(shí)和檢測(cè)心率三個(gè)功能。手環(huán)使用STM32 開發(fā)板進(jìn)行開發(fā)，搭載STM32F103C8T6微控制器用于存儲(chǔ)、調(diào)度、執(zhí)行程序；使用三軸加速度傳感器ADXL345［1］，用來(lái)獲取三個(gè)方向上的加速度，用于計(jì)算距離與步數(shù)；使用心率血氧傳感器MAX30102，用于在運(yùn)動(dòng)員結(jié)束動(dòng)后檢測(cè)心率［2］；使用Wi-Fi模塊ESP8266，編寫有在華為云設(shè)備接入平臺(tái)中申請(qǐng)的設(shè)備編號(hào)、IoTDA域名以及MQTT協(xié)議端口號(hào)等能夠保證數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸?shù)男畔ⅲ箶?shù)據(jù)傳輸?shù)饺A為云設(shè)備接入平臺(tái)，并存儲(chǔ)在產(chǎn)品屬性中。智能運(yùn)動(dòng)APP HarmonyOS版：分為教練員端和運(yùn)動(dòng)員端，運(yùn)動(dòng)員可以查看自己訓(xùn)練數(shù)據(jù)、查看教練安排的訓(xùn)練計(jì)劃等；教練員可以查看隊(duì)伍訓(xùn)練情況、編輯訓(xùn)練計(jì)劃等。智能運(yùn)動(dòng)APP從華為云服務(wù)器中的數(shù)據(jù)庫(kù)中獲取數(shù)據(jù)，展示在手機(jī)界面中。智能運(yùn)動(dòng)APP 使用了HUAWEI DevEco Studio 開發(fā)的，選擇了JS語(yǔ)言進(jìn)行編寫，通過(guò)fetch方法請(qǐng)求華為云服務(wù)器中使用Spring Boot編寫的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)APP與華為云服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)傳輸；然后使用onchange事件，將界面展示數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向綁定；最后使用storage方法，緩存用戶信息等數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)：主要面向?qū)ο鬄楹笈_(tái)管理員，當(dāng)出現(xiàn)因手環(huán)出現(xiàn)故障不能傳輸數(shù)據(jù)、因網(wǎng)絡(luò)信號(hào)導(dǎo)致的上傳數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問(wèn)題，需要管理員進(jìn)行維護(hù)。前端界面使用Vue的Element UI進(jìn)行搭建，數(shù)據(jù)通過(guò)Ajax請(qǐng)求華為云服務(wù)器中使用Spring Boot編寫的數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)平臺(tái)與華為云服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)傳輸。

心得感悟

在學(xué)習(xí)HarmonyOS的過(guò)程中，我們也遇到很多問(wèn)題。主要通過(guò)HarmonyOS官網(wǎng)文檔學(xué)習(xí)、在華為開發(fā)者論壇提問(wèn)、以及參考三方網(wǎng)站別人分享的帖子來(lái)解決。

通過(guò)這次項(xiàng)目我們發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)過(guò)程中最重要的一點(diǎn)就是要?jiǎng)邮謬L試，嘗試的過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)很多問(wèn)題，然后有針對(duì)性地解決，這樣就可以大大提高項(xiàng)目推進(jìn)的效率。第二點(diǎn)就是多多研究他人分享的優(yōu)質(zhì)代碼，參考別人的代碼來(lái)優(yōu)化自己的代碼，讓自己的代碼更實(shí)用。并且在研究?jī)?yōu)質(zhì)代碼時(shí)，最好留下自己的注釋，便于后續(xù)回顧。第三點(diǎn)就是要趁熱打鐵，即時(shí)做總結(jié)，這樣不僅可以加深對(duì)所學(xué)知識(shí)或遇到的問(wèn)題的理解，也為日后進(jìn)一步開展項(xiàng)目打好基礎(chǔ)。

未來(lái)展望

我們知道，體育運(yùn)動(dòng)可以陶冶情操，保持健康的心態(tài)，使個(gè)人在社會(huì)中實(shí)現(xiàn)健康和諧的發(fā)展。隨著國(guó)家對(duì)體育的愈發(fā)重視，中學(xué)生以及大學(xué)生的訓(xùn)練也會(huì)逐漸趨于專業(yè)化，未來(lái)我們會(huì)跟著HarmonyOS技術(shù)的發(fā)展一起成長(zhǎng)，不斷完善我們的項(xiàng)目，讓我們的運(yùn)動(dòng)員能夠高效訓(xùn)練、讓這個(gè)項(xiàng)目發(fā)揮出它的社會(huì)價(jià)值！

原文標(biāo)題：基于HarmonyOS開發(fā)的運(yùn)動(dòng)員智能訓(xùn)練系統(tǒng)

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