詳扒應(yīng)用Bluetooth Smart技術(shù)的全套智能騎行設(shè)備的技術(shù)細(xì)節(jié)和應(yīng)用場(chǎng)景

1、詳扒應(yīng)用bluetooth smart技術(shù)的全套智能騎行設(shè)備的技術(shù)細(xì)節(jié)和應(yīng)用場(chǎng)景現(xiàn)代人生活節(jié)奏快、生存壓力大，熬煉健身就成了必不行少的減壓方式，綠色環(huán)保的自行車(chē)運(yùn)動(dòng)自然也就成為了熱門(mén)健身方式。而隨著自行車(chē)騎行興趣者和專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)員對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)分析的需求不斷提高， 應(yīng)用bluetooth smart技術(shù)的全套智能騎行設(shè)備應(yīng)運(yùn)而生，下文就具體介紹這些設(shè)備的技術(shù)詳情和應(yīng)用場(chǎng)景。為自行車(chē)手們開(kāi)發(fā)的bluetooth smart設(shè)備為自行車(chē)手們開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)bluetooth smart套件普通包括一個(gè)心率監(jiān)測(cè)儀、一個(gè)踩踏速率和一個(gè)車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器。頂級(jí)選手還會(huì)在自行車(chē)的曲柄部安裝功率計(jì)，來(lái)測(cè)量選手運(yùn)

2、動(dòng)的功率輸出。這些設(shè)備都能采集數(shù)據(jù)并發(fā)送至安裝在車(chē)把部位的專(zhuān)用bluetooth smart自行車(chē)電腦（cycling computer）或裝有相應(yīng)app的智能手機(jī)上。上圖：自行車(chē)電腦；下圖：速度傳感器/踩踏速率傳感器/心率監(jiān)測(cè)儀數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)重要的事情再說(shuō)三遍！對(duì)于更智能的訓(xùn)練，最重要的必需是數(shù)據(jù)?。m然這樣講可能對(duì)勞苦飛奔的雙腿有點(diǎn)不公正）自行車(chē)電腦能分析接收到的數(shù)據(jù)，并將其轉(zhuǎn)化為選手們所需的信息。詳細(xì)以何種形式、怎樣分類(lèi)、顯示哪些信息，則由開(kāi)發(fā)者舉行配置，以確保數(shù)據(jù)被最大化地利用、并得以顯示。自行車(chē)電腦通常能夠通過(guò)家庭網(wǎng)絡(luò)云服務(wù)器同步騎行數(shù)據(jù)，便于后續(xù)通過(guò)更完美的網(wǎng)絡(luò)或移動(dòng)app舉行更

3、有力的分析和可視化處理。因此數(shù)據(jù)的用法也可以劃分為兩個(gè)階段：騎行中和騎行結(jié)束后。收集數(shù)據(jù)，bluetooth smart實(shí)現(xiàn)騎行過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)心率監(jiān)測(cè)儀的主要工作是計(jì)算、并階段性地報(bào)告心率監(jiān)測(cè)結(jié)果。假如設(shè)備采納的配置文件（其次篇中將具體介紹）規(guī)定某些數(shù)據(jù)項(xiàng)為挑選性的，那么設(shè)備也能夠獵取這些數(shù)據(jù)，如消耗多少千焦能量、以及在測(cè)量心率的同時(shí)測(cè)得“rr間期”等?！皉r間期”是心電圖波形中兩個(gè)r峰之間的時(shí)光間隔，如下圖所示。踩踏速率傳感器能夠與大事時(shí)光戳一同匯報(bào)累計(jì)曲柄轉(zhuǎn)數(shù)，讓自行車(chē)電腦能夠計(jì)算踩踏速率的當(dāng)前值和平均值。與之類(lèi)似，車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器能夠與時(shí)光戳一同匯報(bào)累計(jì)車(chē)輪轉(zhuǎn)數(shù)，以計(jì)算車(chē)輪轉(zhuǎn)速的當(dāng)前值和平

4、均值。它對(duì)于自行車(chē)手更重要的意義在于，假如自行車(chē)電腦中的配置中有精確測(cè)量車(chē)輪周長(zhǎng)的功能，就能測(cè)得行車(chē)的距離，以及行車(chē)速度的當(dāng)前值和平均值。bluetooth smart助你實(shí)現(xiàn)訓(xùn)練目標(biāo)一些自行車(chē)電腦還能在騎行過(guò)程中舉行更高級(jí)的數(shù)據(jù)分析和傳感器數(shù)據(jù)顯示。小編的polarv650就能顯示五個(gè)心率區(qū)間時(shí)長(zhǎng)的柱狀圖。在騎行過(guò)程中，只需要輕就能查看。有的自行車(chē)手（和跑步者）將心率訓(xùn)練視為充實(shí)整體成果的重要辦法之一。柱狀圖能夠迅速、簡(jiǎn)易的查看運(yùn)動(dòng)員的實(shí)際負(fù)荷狀態(tài)。全部這些功能都基于bluetooth smart實(shí)時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。計(jì)時(shí)賽選手們都力求以最快的速度、經(jīng)由相對(duì)短的路徑完成競(jìng)賽。這也是訓(xùn)練的好辦法。小

5、編常在一條長(zhǎng)12英里的環(huán)形賽道上舉行訓(xùn)練，有時(shí)會(huì)設(shè)定一個(gè)盡可能短的完成時(shí)光，爭(zhēng)取打破自己的記錄。在騎行過(guò)程中，我可以全程查看當(dāng)前速度和平均速度。要想打破個(gè)人記錄，我就必需達(dá)到并維持一定的平均速度。為此我只需對(duì)照當(dāng)前速度與平均速度，假如當(dāng)前速度更快，那么平均速度就會(huì)得到提升，反之亦然。這在技術(shù)上很簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，而且數(shù)據(jù)的協(xié)助也十分大。心理激勵(lì)不行忽略的力氣高質(zhì)量數(shù)據(jù)既能對(duì)我們產(chǎn)生無(wú)意識(shí)的影響，也能故意識(shí)地協(xié)助我們制定決策。假如雙腿會(huì)說(shuō)話他們一定會(huì)反駁，不過(guò)全部的專(zhuān)業(yè)運(yùn)動(dòng)員都信任心理作用對(duì)運(yùn)動(dòng)成果的巨大影響。藍(lán)牙自行車(chē)傳感器能夠采集數(shù)據(jù)、并顯示于自行車(chē)電腦上，這些數(shù)據(jù)能夠?qū)x手產(chǎn)生極大的激勵(lì)作用。從小

6、編自己的閱歷來(lái)看，假如數(shù)字顯示目前發(fā)展順當(dāng)，我就會(huì)感覺(jué)良好并更有動(dòng)力繼續(xù)保持戰(zhàn)果；假如數(shù)據(jù)顯示我表現(xiàn)不佳，我會(huì)更故意識(shí)地舉行調(diào)節(jié)，讓雙腿發(fā)力、扭轉(zhuǎn)現(xiàn)狀。這些給力的數(shù)據(jù)也能讓我在訓(xùn)練和競(jìng)賽中更好地作出打算。選手們的體力是有限的，因此長(zhǎng)賽程中的體力分配就尤為重要，這里也包括何時(shí)進(jìn)食和飲水。而在長(zhǎng)距離賽程中，身體在巨大的消耗下作出的生理反饋其實(shí)是十分不行靠的。選手們需要確保不能從一開(kāi)頭就向來(lái)迅速行進(jìn)，否則賽程后段就會(huì)體力不支。他們需要時(shí)刻留意行進(jìn)的距離，為前方艱巨的山路賽段保留體力，并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候進(jìn)食和飲水，以能量補(bǔ)充。騎行結(jié)束？no，真正的分析才剛剛開(kāi)頭騎行結(jié)束之后，無(wú)論是成果喜人還是糟糕透頂，力

7、倦神疲的選手們第一主意絕對(duì)是抓緊倒地歇息。但訓(xùn)練并非就此結(jié)束，滿懷理想的自行車(chē)手們更希翼能夠?qū)С鰯?shù)據(jù)舉行分析，以求日后改進(jìn)。數(shù)據(jù)可以從自行車(chē)電腦同步至云端，并舉行更高級(jí)的分析和數(shù)據(jù)可視化處理。下面就是一張小編今年早些時(shí)候的山地騎行數(shù)據(jù)分析圖。智能手機(jī)，口袋里的接收器bluetooth smart還為自行車(chē)騎行世界帶來(lái)的了另一項(xiàng)好玩的功能，那就是讓自行車(chē)手能夠通過(guò)各種智能手機(jī)app挺直接收和處理自行車(chē)傳感器采集的數(shù)據(jù)。當(dāng)前幾乎全部的智能手機(jī)都采納了bluetooth smart，因此這項(xiàng)功能不難實(shí)現(xiàn)。市面上已經(jīng)有一些采納其他專(zhuān)利無(wú)線技術(shù)的自行車(chē)電腦也添加了bluetooth smart 支持，能

8、夠接收并顯示來(lái)自選手衣兜里的智能手機(jī)的通知。哪些配置文件必不行少？與騎行相關(guān)的主要配置文件包括：心率配置文件（heart rate profile）、騎行速度和踩踏速率配置文件（cycling speed and profile）、騎行功率配置文件（cycling power profile）。心率配置文件用法通知將心率測(cè)量結(jié)果傳輸至向與之相連的gatt客戶端。通知中包括的不僅僅是心率數(shù)據(jù)，稍后小碼哥會(huì)具體解釋。騎行速度和踩踏速率配置文件也用法通知傳輸數(shù)據(jù)，每個(gè)通知都包含車(chē)輪轉(zhuǎn)數(shù)或（和）曲柄轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)。騎行功率配置文件也用法“通知”這一超級(jí)實(shí)用的屬性協(xié)議（attribute protocol）信

9、息來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。bluetooth developer studio助力開(kāi)發(fā)bluetooth developer studio是藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟新推出的開(kāi)發(fā)工具，是助力開(kāi)發(fā)的神器。其浩大的配置文件、服務(wù)、特性和描述符資源庫(kù)并不局限于之前所提到的。bluetooth developer studio是探究這些配置文件的絕佳工具，讓開(kāi)發(fā)者能夠通過(guò)插件生成代碼，快速進(jìn)入開(kāi)發(fā)的實(shí)施。bluetooth developer studio可供下載的智能手機(jī)app許多配置文件可用的移動(dòng)應(yīng)用程序，可以下載并用法。下面列舉的三個(gè)是適用于安卓系統(tǒng)的移動(dòng)應(yīng)用程序：·polar beat·wahoo

10、健身·北歐ble nrf 工具箱開(kāi)發(fā)專(zhuān)屬你的炫酷app假如你是移動(dòng)開(kāi)發(fā)者，你一定會(huì)想要開(kāi)發(fā)自己的bluetooth smart應(yīng)用，尤其是當(dāng)藍(lán)牙技術(shù)聯(lián)盟或其他設(shè)備創(chuàng)造商發(fā)布新的配置文件時(shí)。而且，任意結(jié)合采納的服務(wù)和你自己自定義服務(wù)打造自己的自定義配置文件也是徹低合法的。編寫(xiě)代碼的種類(lèi)取決于開(kāi)發(fā)所面對(duì)的平臺(tái)以及開(kāi)發(fā)的是gatt客戶端還是gatt服務(wù)器。假如你編寫(xiě)的是與自行車(chē)或選手身上的一種或多種類(lèi)型的傳感器協(xié)同工作的gatt客戶端應(yīng)用，就需要訂閱包含所需傳感器值的特性的通知，當(dāng)通知通過(guò)bluetooth smart從傳感器傳輸至設(shè)備時(shí)，就可以依照代碼對(duì)這些通知舉行相應(yīng)處理。讓我們?cè)龠M(jìn)一

11、步觀看一下這三個(gè)配置文件，然后我會(huì)間續(xù)穿插一些代碼片段。心率配置文件 (hrm)這一配置文件包括一項(xiàng)強(qiáng)制性 服務(wù)，即心率服務(wù)；以及一項(xiàng)挑選性 服務(wù)，即設(shè)備信息服務(wù)。心率服務(wù)定義了以下幾項(xiàng)特性：心率測(cè)量特性值可分解為若干不同的字段，因此接收此特性通知的應(yīng)用要做的第一件事就是對(duì)值數(shù)據(jù)舉行劃分。我們可以從flags 字段的首字符和0-4比特位中了解心率傳感器的更多功能，以及特性值其余部分的數(shù)據(jù)形式。例如，表示每分鐘心跳數(shù)的心率值可能是8位或16位字段，flags 字段會(huì)以一個(gè)特定的通知告知我們是哪種狀況。一個(gè)8位字段能夠保存0-225范圍的值，對(duì)于人的心率來(lái)說(shuō)足夠了。一種計(jì)算心率理論最大值的辦法是2

12、20-年齡，所以一個(gè)40歲的人心率理論最大值為180。但假如你要專(zhuān)心率測(cè)量?jī)x給一只蜂鳥(niǎo)側(cè)心率，那這一數(shù)值可能在50-1260跳/每分鐘之間，就需要一個(gè)16位的值才夠。處理安卓系統(tǒng)中的心率通知騎行速度和踩踏速率配置文件(csc)這一配置文件也有一個(gè)強(qiáng)制性的服務(wù)，即騎行速度和踩踏速率服務(wù)；以及一個(gè)挑選性的服務(wù)，即設(shè)備信息服務(wù)。csc服務(wù)定義了以下四個(gè)特性：csc測(cè)量特性是應(yīng)用開(kāi)發(fā)者最感愛(ài)好的，它的值也可以分解為若干個(gè)字段。首個(gè)字節(jié)包括一個(gè)flags 字段， 前兩個(gè)字節(jié)可指示該值是否包含車(chē)輪轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)或（和）曲柄轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)。車(chē)輪轉(zhuǎn)數(shù)數(shù)據(jù)包括一個(gè)32位的累計(jì)車(chē)輪轉(zhuǎn)數(shù)，以及一個(gè)代表以1/1024為單位最后一

13、次測(cè)量車(chē)輪大事的時(shí)光的16位的值。曲柄數(shù)據(jù)包括一個(gè)16位的曲柄轉(zhuǎn)數(shù)累計(jì)計(jì)數(shù)，以及一個(gè)類(lèi)似的16位的最后一個(gè)大事的時(shí)光字段。有了這些數(shù)據(jù)，客戶端就能夠計(jì)算自最后一次大事的車(chē)輪轉(zhuǎn)動(dòng)或踩踏的平均速度，即便藍(lán)牙銜接在中間發(fā)生過(guò)中斷。假如客戶端知道車(chē)輪的圓周，那么還可以計(jì)算出自最后一次大事之后的行進(jìn)距離和平均騎行速度。處理安卓系統(tǒng)中的csc 通知騎行功率配置文件(cpp)這一配置文件定義了四個(gè)角色，允許通過(guò)兩種徹低不同的方式用法騎行功率傳感器。通常“收集器”可以銜接至“cp 傳感器”，發(fā)覺(jué)gatt服務(wù)和特性并與之互動(dòng)。但配置也可以把騎行功率傳感器設(shè)置為“cp廣播者“的角色，有一個(gè)或多個(gè)客戶端作為“cp觀

14、看者”通過(guò)無(wú)定向不行銜接的gap廣播接收騎行功率數(shù)據(jù)。在后者的狀況下，必需用法bluetooth smart傳輸數(shù)據(jù)，反之也可以通過(guò)藍(lán)牙br/edr調(diào)用cp 傳感器和收集器的角色。請(qǐng)注重，在不同位置（如自行車(chē)左右兩側(cè)曲柄）安裝、并同時(shí)用法多個(gè)騎行速率傳感器是非常頻繁的。騎行功率服務(wù)的傳感器位置特性可以適應(yīng)這一狀況。這一配置文件定義了一項(xiàng)強(qiáng)制性 服務(wù)（即騎行功率服務(wù)）以及兩項(xiàng)挑選性 服務(wù)（即數(shù)據(jù)信息服務(wù)和電池服務(wù)）。其中騎行功率服務(wù)定義了以下5項(xiàng)特性。以上騎行功率測(cè)量時(shí)大多數(shù)應(yīng)用都會(huì)利用的特性。通知可采納gatt用于從cp傳感器向與之相連的采集器傳輸數(shù)據(jù)。假如這一特性的服務(wù)器特性配置描述符被設(shè)置

15、為0x01，特性就能采納gap廣播數(shù)據(jù)包在服務(wù)數(shù)據(jù)字段中被廣播。測(cè)試客戶端應(yīng)用用法藍(lán)牙開(kāi)發(fā)板生成模擬傳感器讀數(shù)，就可以很更容易地測(cè)試與傳感器設(shè)備協(xié)調(diào)工作的藍(lán)牙客戶端應(yīng)用。這明顯比每次做出改動(dòng)、安裝應(yīng)用后都要親手騎車(chē)測(cè)試方便的多。雖然可能沒(méi)有親手騎車(chē)那么好玩，但確實(shí)十分方便。我有一些來(lái)自不同創(chuàng)造商的開(kāi)發(fā)板，如（已被高通收購(gòu)）、北歐半導(dǎo)體、藍(lán)兆（已被silicon labs收購(gòu)），它們都包括心率配置文件的實(shí)施，可以生成模擬心率數(shù)據(jù)。北歐半導(dǎo)體sdk還包括csc配置文件。創(chuàng)建頻繁的配置文件的模擬時(shí)，專(zhuān)心率配置文件做模板即容易、又省事。適用于北歐半導(dǎo)體nrf1dk的心率配置文件項(xiàng)目另外，一個(gè)叫做lightblue的ios和mac應(yīng)用能協(xié)助開(kāi)發(fā)者建立mac、iphone或ipad的“虛擬外圍設(shè)備”, 并支持csc、hrm、騎行功率等多項(xiàng)配置文件。資源bluetooth developer studio讓開(kāi)發(fā)者能夠迅速啟動(dòng)開(kāi)發(fā)，用法、設(shè)計(jì)服務(wù)和特性，來(lái)打造自己的解決計(jì)劃。這一工具是無(wú)價(jià)的資源庫(kù)，讓開(kāi)發(fā)者能夠創(chuàng)建自己的服務(wù)，并了解采納的服務(wù)器如何工作。北歐半導(dǎo)體有一個(gè)十分不錯(cuò)的安卓應(yīng)用，同時(shí)支持心率配置文件、騎行