СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОНИТОРИНГА ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ, ОБЪЕДИНЯЮЩИЕ МОНИТОРИНГ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ И ВИЗУАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ С БЕСПРОВОДНЫМИ НОСИМЫМИ УСТРОЙСТВАМИ
METHOD AND APPARATUS FOR MONITORING PHYSICAL EXERCISE, COMBINING MONITORING OF PHYSICAL EXERCISE AND VISUAL DATA WITH WIRELESS WEARABLE APPARATUSES

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
[0001] Настоящая заявка является частичным продолжением заявки на изобретение США № 12/692,080, поданной 22 января 2010, под названием "Способ и устройство для мониторинга физических упражнений, объединяющие мониторинг физических упражнений и визуальные данные с беспроводным подключением к сети Интернет", теперь являющейся патентом США № 8,712,510, которая является частичным продолжением заявки на изобретение США № 11/649,355, поданной 3 января 2007, под названием "Способ и устройство для управления состоянием здоровья и лечением заболевания, объединяющие мониторинг данных о пациенте с беспроводным соединением с сетью Интернет", делопроизводство по которой прекращено и которая является продолжением заявки на изобретение США № 11/156, 177, поданной 17 июня 2005 под названием "Способ и устройство для управления состоянием здоровья и лечением заболевания, объединяющие мониторинг данных о пациенте с беспроводным соединением с сетью Интернет", теперь являющейся патентом США № 7,156,809, который является частичным продолжением заявки на изобретение США № 10/773,501, поданной 6 февраля 2004, теперь являющейся патентом США № 6,976,958, причем каждая из указанных заявок полностью включена в настоящую заявку посредством ссылки.
ССЫЛКА НА ПРАВИТЕЛЬСТВЕННУЮ ПОДДЕРЖКУ
[0002] (Отсутствует)
ССЫЛКА НА ПРИЛОЖЕННЫЕ МИКРОФИШИ
[0003] (Отсутствует)
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0004] Настоящее изобретение относится к мониторингу живых объектов, например во время физических упражнений, и, в частности, к мониторингу физических упражнений людей (person), во время которого измеренные или входящие данные о физических упражнениях передают посредством мобильного устройства связи в сеть Интернет и из нее.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0005] В прошлом было предпринято несколько попыток обеспечить эффективный интерактивный обмен медицинской информацией или информацией о состоянии здоровья между субъектом или пациентом и наблюдателем или поставщиком такой информации. Однако в целом предшествующие системы ограничивают пользователя необходимостью присутствия в месте расположения устройства. Например, в патенте США № 5,441,047 описана передача изображений и данных посредством стандартных телефонных линий или беспроводных телеметрических систем.
[0006] Даже если устройства являются переносными, как в случае ноутбука с модемом, должна быть найдена и использована обычная телефонная линия для простых телефонных аппаратов. Если компьютер пользователя использует широкополосное соединение, такое как цифровая абонентская линия (DSL) или спутниковая связь, выбор местоположения ограничен даже в еще большей степени.
[0007] Были предприняты попытки исправить этот недостаток. Как указано выше, некоторые телеметрические системы используют "беспроводное" расстояние между прибором для измерения состояния здоровья и системой дистанционного мониторинга. Однако дальность действия таких систем ограничена.
[0008] Другие системы используют технологию сотовой телефонии для увеличения дальности действия беспроводного мониторинга состояния здоровья. Однако эти системы имеют недостатки, такие как необходимость существенной модификации мобильного телефона. Например, в патенте США № 5,772,586, выданном 30 июня 1998 (Heinonon и др.), описан способ мониторинга состояния здоровья пациента. Эта система использует специализированное соединение между прибором для измерения состояния здоровья и сотовым телефоном. Прибор для измерения состояния здоровья расположен в батарейном отсеке мобильного телефона и соединен с шиной связи мобильного телефона. Также предложены другие системы, но им свойственны аналогичные недостатки, состоящие в необходимости использования специально модифицированных сотовых телефонов.
[0009] Развертывание вышеуказанных систем в настоящее время также не позволяет достичь полной функциональности оконечного сервера для обеспечения широкого диапазона интерактивной связи с пациентом. Вместо этого, такие системы, даже обеспеченные доступом к сети Интернет, часто ограничиваются простой односторонней неинтерактивной передачей данных посредством модема.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0010] Варианты реализации настоящего изобретения устраняют один или более недостатков уровня техники путем обеспечения полнофункциональной системы для мониторинга состояния здоровья и физических упражнений, которая может беспроводным способом соединяться с оконечным серверным приложением посредством сети Интернет. Изобретение обеспечивает возможность беспроводного двустороннего доступа к широкому разнообразию современных инструментов и устройств, связанных с физическими упражнениями или состоянием здоровья, и в то же время поддерживает возможность соединения с такими устройствами, которые могут быть созданы в будущем.
[0011] Появление мультимедийных мобильных телефонов и других персональных устройств связи, которые содержат цифровую камеру или могут соединяться с ней, обеспечивает возможность захвата и передачи информации о физических упражнениях и состоянии здоровья, включая изображения. Согласно различным вариантам реализации настоящего изобретения мультимедийные мобильные телефоны используются для передачи голоса и изображения, а также данных от устройства мониторинга физических упражнений. В дополнение к загрузке изображений экран дисплея беспроводного интернет-устройства (WID), такого как смартфон, используется для обеспечения возможности отображения изображений, таких как иллюстрации, схемы или видеоклипы, которые могут быть загружены с сервера в качестве части интерактивного пользовательского интерфейса (например, с целью объяснения пользователю, как соблюдать режим физической тренировки). Возможность включать изображения в систему, которая основана на беспроводном интернет-устройстве (WID), соединенном с устройством для мониторинга физических упражнений, помогает облегчить удаленный анализ и мониторинг физических упражнений, фитнеса, питания или состояния здоровья.
[0012] Следует понимать, что наблюдателем или поставщиком информации о физических упражнениях или состоянии здоровья может быть не только пользователь, но также и тренер, инструктор, специалист, лицо, осуществляющее уход, врач, другой пользователь или программное приложение или алгоритм, который может анализировать информацию. Информация может включать в себя данные от множества устройств мониторинга и изображения, относящиеся к состоянию пользователя. Изображения могут включать в себя фотографии или видеофильмы конкретного положения пользователя, которые могут помочь соблюдению режима тренировки.
[0013] В частности, настоящее изобретение может быть реализовано в нескольких системах. Две такие дополняющие друг друга системы описаны в настоящей заявке, при этом могут быть предусмотрены расширения до других таких систем. Согласно первому варианту реализации может быть осуществлен план управления состоянием здоровья или образом жизни. Различные параметры физических упражнений, такие как параметры, относящиеся к фитнессу, питанию или физическому упражнению, могут быть приняты от устройства для мониторинга физических упражнений и беспроводным способом переданы серверу. Параметры физических упражнений могут включать в себя физиологические данные, такие как частота сердечных сокращений, артериальное давление, дыхание или температура; или данные, соответствующие количеству выполненных физических упражнений, такие как количество пройденных километров, количество совершенной работы или тому подобное. В некоторых случаях также могут быть измерены в результате соответствующего вычисления производные данные, такие как количество израсходованных калорий. Приложение может обрабатывать, сохранять и выполнять вычисления на основании параметров физических упражнений, результаты вычислений могут быть возвращены пользователю, и специалист в области улучшения состояния здоровья, питания или фитнеса или другой наблюдатель может дополнительно рассмотреть те же самые или другие производные или измеренные значения. Второй вариант реализации изобретения может быть использован для управления состоянием болезни или плохого самочувствия пациента. Согласно данному варианту реализации пациент, или лицо, осуществляющее уход, могут использовать устройство для мониторинга физического состояния ("HMD"), в частности, медицинское устройство и беспроводное соединение для обеспечения данных от медицинского устройства для обработки посредством сети Интернет, включая в случае необходимости обзор, выполненный врачом или другим профессиональным работником здравоохранения.
[0014] Согласно еще одним вариантам реализации состояние субъектов может быть оценено путем сбора данных о физическом упражнении, состоянии здоровья или медицинских данных и предоставления информации в ответ на эти данные посредством беспроводного интернет-устройства (WID), предназначенного для отображения интерактивной информации посредством соединения с сетью Интернет. Настоящее изобретение может обеспечивать соединение с различными устройствами для мониторинга физического состояния и может передавать информацию посредством беспроводного соединения, такого как беспроводное соединение посредством сети Интернет. Пользователь настоящего изобретения может быть субъектом или другим человеком, таким как тренер, инструктор или врач. Возможность беспроводного соединения с сетью Интернет имеет множество преимуществ. Например, согласно первому варианту реализации человек, заинтересованный в мониторинге программы физических упражнений, может взять с собой беспроводное интернет-устройство (WID) при посещении местного спортивно-оздоровительного клуба и прикрепить это устройство к спортивному тренажёру для передачи по сети Интернет выходных данных от различных спортивных тренажёров, которые могут включать в себя данные, относящиеся к количеству выполненных физических упражнений или совершенной работы, а также физиологические данные, такие как частота сердечных сокращений, и для приема персонифицированного ответа от прикладной программы, работающей на сервере. Человек может ввести калорийность потребленных пищевых продуктов и может дополнительно ввести расход калорий, относящийся к выполненному физическому упражнению. Таким образом, например, человек, участвующий в программе потери веса, может видеть более подробно, расходует ли он больше калорий при выполнении физических упражнений, чем потребляет в форме пищи. Согласно второму варианту реализации лицо, страдающее диабетом, может соединить прибор для измерения уровня сахара в крови с беспроводным интернет-устройством (WID), находясь за пределами своего жилища, загрузить данные в сервер компании по оказанию помощи диабетикам (Diabetes Management Company) и в ответ принять рекомендации, отображенные на экране (или воспроизведенные в голосовой форме), относительно выбора пищевых продуктов при следующем приеме пищи.
[0015] В целом, согласно одному варианту реализации управления состоянием здоровья, система может быть использована для мониторинга физиологического состояния здорового субъекта во время тренировки или выполнения другой деятельности путем приема данных от различных устройств для мониторинга физических упражнений, которые обеспечивают физиологические данные и/или данные, соответствующие количеству выполненных физических упражнений или сумме совершенной работы. Устройства для мониторинга физических упражнений, которые обеспечивают физиологические данные, могут включать в себя мониторы частоты сердечных сокращений, мониторы частоты дыхания, аппараты для контроля артериального давления, акселерометры, шагомеры, весы для измерения веса тела, измерители телесного жира, устройства для биологической обратной связи, оборудование для физиотерапии или хиропрактики, или тому подобное, причем указанные устройства могут быть отдельными устройствами или устройствами, встроенными в спортивный тренажёр. Спортивные тренажёры могут включать, например, беговые дорожки, гребные тренажеры, степперы, другое аэробное или анаэробное оборудование для физических упражнений, силовые тренажёры или спортивный тренажёр любого другого типа. Тренировочные данные, соответствующие количеству выполненных физических упражнений, могут быть измерены такими тренажерами и переданы беспроводному интернет-устройству (WID), как описано выше. Для ясности такие устройства в настоящей заявке называются "мониторами физических упражнений" или "устройствами для мониторинга физических упражнений", которые измеряют "параметры физических упражнений" или "тренировочные данные". Параметры или данные физических упражнений могут включать в себя вышеуказанные физиологические данные и/или данные, соответствующие количеству физических упражнений или выполненной работы.
[0016] Более конкретно, варианты реализации настоящего изобретения обеспечивают создание способа и системы для помощи субъектам в поддержании здорового образа жизни путем сбора и передачи тренировочных данных и, в свою очередь, путем приема информации в ответ на эти данные посредством беспроводного интернет-устройства (WID), предназначенного для отображения интерактивной информации посредством соединения с сетью Интернет. Настоящее изобретение может быть соединено с различными устройствами для мониторинга физического состояния, как медицинскими, так и спортивными по своей природе, и может обмениваться информацией посредством беспроводного соединения, такого как беспроводное соединение с сетью Интернет.
[0017] Основное преимущество вариантов реализации настоящего изобретения состоит в том, что оно освобождает пациента от ограничений, свойственных проводным системам. Настоящее изобретение позволяет пользователям, имеющим потребительские "массовые" устройства, например мобильный телефон, значительно расширять диапазон возможностей соединения посредством этих устройств с проводными компьютерами или даже беспроводными телеметрическими системами.
[0018] Беспроводное интернет-устройство (WID) может быть мобильным телефоном, имеющим доступ к глобальной сети. Согласно еще одному варианту реализации беспроводное интернет-устройство (WID) может быть персональным информационным устройством (PDA), карманным вычислительным устройством, портативным вычислительным устройством, планшетом, нетбуком или ноутбуком, оборудованным беспроводным модемом. Помимо прочего, беспроводное интернет-устройство (WID) может быть гибридным устройством, которое определенным способом объединяет функции компьютера, персонального информационного устройства и телефона. Также следует отметить, что беспроводное интернет-устройство (WID) может быть мобильным телефоном, оборудованным доступом к глобальной сети, или гибридным устройством, использующим спутниковую сеть связи.
[0019] Согласно отдельному варианту реализации в случае необходимости используется адаптер для преобразования выходного сигнала устройства для мониторинга физических упражнений в подходящий входной сигнал, например, для беспроводного интернет-устройства (WID). Адаптер обеспечивает возможность соединения беспроводного интернет-устройства (WID) с монитором физических упражнений, выполненным как в форме автономного устройства, так и в форме части спортивного тренажёра или другого разнообразного оздоровительного оборудования, причем указанное соединение может быть осуществлено различными способами.
[0020] В отношении проводных технологий, могут быть использованы стандартная параллельная шина, универсальная последовательная шина (USB), шина FireWire, последовательный кабель или подобное средство для соединения, соответствующее промышленным стандартам, если порты ввода/вывода между устройством для мониторинга физического состояния и беспроводным интернет-устройством (WID) соответствуют этим стандартам. В противном случае может быть использован подходящий отдельный адаптер.
[0021] Средство для соединения также может быть устройством ввода, таким как считыватель, снабженный запоминающим устройством, дисковод или другое устройство на основе носителей для ввода данных, порт USB, или телефонное гнездо, или другое такое проводное устройство ввода, опять же в случае необходимости использующее адаптер.
[0022] В отношении беспроводных технологий, могут быть использованы инфракрасная (IR) связь, микроволновая связь, радиочастотная (RF) связь, различные протоколы сотовой связи, различные протоколы связи типа 802.11, 802.15, 802.16, 802.20, другое семейство протоколов IEEE 802, способы беспроводной передачи данных малой дальности, широкоохватная сеть или способы широкополосной передачи данных, такие как Bluetooth, беспроводные универсальные протоколы последовательной шины (W-USB), WiFi, WiMax, WiFiMax, стандарт "Долгосрочное развитие" (LTE), передача речи по протоколу IP (VOIP), ультраширокополосные протоколы (UWB), протоколы спутниковой связи или другие беспроводные протоколы, или оптические технологии, включая лазерную связь. Как указано выше, в случае необходимости используется адаптер для преобразования выходных сигналов тренажера в подходящий радиосигнал для беспроводного интернет-устройства (WID), например, виртуальный последовательный кабель протокола Bluetooth.
[0023] Пользователь, или другой человек, такой как тренер, также могут вводить данные вручную, например, посредством стилуса, клавишной панели, сенсорного экрана, синхронизацией с персональным компьютером или различными другими способами, описанными ниже. Такие функции могут быть особенно полезными для ввода данных о питании, например калорийности, потребленном количестве или тому подобное.
[0024] Основное преимущество настоящего изобретения состоит в том, что благодаря использованию дополнительного адаптера предложенная система является совместимой с современными и ранее разработанными устройствами для мониторинга физического состояния, а также поддерживает возможность совместимости с такими системами, которые могут быть созданы в будущем.
[0025] В беспроводное интернет-устройство (WID) может быть встроена цифровая камера для обеспечения фотографических или видео изображений для дополнительного получения данных от устройства для мониторинга физического состояния. Согласно еще одному варианту реализации беспроводное интернет-устройство (WID) может быть соединено с камерой посредством проводного или беспроводного соединения. Устройство для мониторинга физического состояния также может обеспечивать данные изображения (например, сигналы на экране спортивного тренажёра могут быть переданы визуально при отсутствии возможности выходного соединения).
[0026] Взаимодействие между беспроводным интернет-устройством (WID) и оконечным сервером может обеспечить основное добавочное преимущество согласно некоторым вариантам реализации настоящего изобретения. В частности, относительно небольшой объем памяти в современном беспроводном интернет-устройстве (WID) по сравнению с объемом памяти оконечного сервера ограничивает функциональные возможности приложений, работающих на беспроводном интернет-устройстве (WID), особенно в отношении вычислительной производительности, обрабатывающей мощности и пользовательского интерфейса. Обеспечение значительной прикладной функциональности в серверной части позволило уменьшить необходимые объем памяти и вычислительную мощность в беспроводном интернет-устройстве (WID) (т.е. на "в клиентской части"). Таким образом, ресурсы памяти в беспроводном интернет-устройстве (WID) могут использоваться для усовершенствованного пользовательского интерфейса или других целей, отвечающих требованиям пользователя. Настоящее изобретение не зависит от протокола.
[0027] В способе согласно одному варианту реализации настоящего изобретения пользователь соединяется с конкретным участком сети Интернет, и программа, размещенная на читаемом компьютером носителе, таком как жесткий диск, флэш-память, постоянное дисковое хранилище, такое как устройство DVD-ROM, программируемое оборудование или тому подобное, на удаленном сервере, расположенном в сети Интернет, загружает интерактивный пользовательский интерфейс для данного пациента или индивидуального пользователя и приложения для измерения информации о физическом упражнении, или указанная программа позволяет, обеспечивает возможность, управляет или иным способом обеспечивает передачу информации от монитора физических упражнений к беспроводному интернет-устройству (WID). Согласно еще одному варианту реализации программное обеспечение может быть предварительно установлено поставщиком на беспроводном интернет-устройстве (WID) или из запоминающего устройства, или может быть загружено в компьютерочитаемый носитель беспроводного интернет-устройства (WID), такой как внутреннее накопительное запоминающее устройство, или загружено иным известным способом из персонального компьютера или точки беспроводного доступа, или посредством других беспроводных технологий загрузки в результате операции синхронизации известным способом.
[0028] Программное обеспечение обеспечивает персонифицированный экран для пользователя и конфигурирует беспроводное интернет-устройство (WID) для управляющих устройств и устройств мониторинга, соединенных посредством унифицированного порта ввода/вывода с беспроводным интернет-устройством (WID). Программное обеспечение может быть предназначено для учета ограничений небольших экранов дисплеев беспроводных интернет-устройств (WID). Программное обеспечение, а также вводимые пользователем данные или другие вводимые данные могут управлять способом, содержанием и отображением информации, представленной пользователю, а измеренные или введенные данные могут сохраняться для обзора пользователем, тренером, инструктором, профессиональным работником здравоохранения, другим пользователем или могут быть дополнительно обработаны программно реализованным алгоритмом или приложением. Алгоритм может иметь различную сложность от простой программы, которая просто обеспечивает ответ для пользователя, до алгоритма искусственного интеллекта, такого как экспертная система, совместная фильтрующая система, основанная на правилах система, система формирования рассуждений на основе прецедентов или другое такое приложение искусственного интеллекта.
[0029] Дополнительная информация может быть предоставлена пользователю или пользователем, включая информацию, введенную вручную, например, калорийность потребленных пищевых продуктов или количество совершенной работы. Пользователь может ввести эту информацию непосредственно на беспроводном интернет-устройстве (WID) или посредством персонального вычислительного устройства, которое затем может загрузить введенную информацию в беспроводное интернет-устройство (WID) посредством операции синхронизации с использованием стандартных протоколов, таких как протоколы для смартфонов.
[0030] Пользователь также может ввести дополнительную информацию посредством персонального компьютера, независимо соединенного с сервером посредством сети Интернет. Согласно еще одному варианту реализации пользователь может ввести эту информацию путем соединения с другим устройством с использованием стандартных протоколов, проводных или беспроводных соединений, включая множество протоколов типа 802.11, протоколов типа 802.15, протоколов типа 802.16 или беспроводных способов передачи, таких как Bluetooth, WiFi, WiMax, WiFiMax или инфракрасные беспроводные соединения. Кроме того, для обеспечения данных о местоположении пользователя может использоваться устройство глобальной системы определения местоположения (GPS). Информация устройства GPS может быть использована для вычисления параметра физических упражнений, соответствующего количеству выполненных физических упражнений, например, путем мониторинга пройденного расстояния.
[0031] Использование беспроводного интернет-устройства (WID), оборудованного наушником и микрофоном, оставляющими руки свободными ("hands-free"), предоставляет пользователю возможность взаимодействия с тренером, инструктором или профессиональным работником здравоохранения с одновременной записью тренировочных данных. Использование оборудованного камерой мобильного телефона дополнительно предоставляет тренеру или профессиональному работнику здравоохранения возможность инструктировать пользователя о том, как передавать фотографии или видеофильм для помощи при выполнении физических упражнений или анализе его характеристик. Развертывание средств для обработки голоса может быть использовано для обеспечения еще более удобного пользовательского интерфейса.
Во всех этих отношениях важным аспектом является мобильность беспроводного интернет-устройства (WID): а именно, пользователь может удобно носить беспроводное интернет-устройство (WID) на себе везде, куда бы он ни направлялся, в результате чего обеспечена возможность ввода данных, когда требуется или когда удобно. Носимое беспроводное интернет-устройство (WID), такое как выполненное в форме интеллектуальных наручных часов, солнцезащитных очков, предмета одежды или другого устройства или выполненное с возможностью ношения человеком, делает его еще более удобным для ношения беспроводного интернет-устройства (WID) пользователем на себе.
[0032] Тренер, инструктор или другой человек, просматривающий данные, также может ввести дополнительную информацию посредством персонального компьютера, независимо соединенного с сервером посредством сети Интернет, для дополнения данных, введенных в беспроводное интернет-устройство (WID). Такая дополнительная информация может включать в себя данные, которые в противном случае недоступны для пользователя.
[0033] Другие аспекты, особенности и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из приведенного выше раскрытия сущности настоящего изобретения, а также из описания, которое приведено ниже, включая сопроводительные чертежи и приложенную формулу.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0034] На ФИГ. 1 показан общий вариант реализации беспроводной системы для мониторинга состояния здоровья согласно настоящему изобретению;
[0035] На ФИГ. 2 показан один вариант реализации беспроводного устройства для мониторинга состояния здоровья согласно настоящему изобретению, показывающий систему, представленную на ФИГ. 1, до точки беспроводной антенны 60;
[0036] На ФИГ. 3 показан один вариант реализации беспроводного интернет-устройства (WID), использующего камеру, которая может быть встроенной или автономной;
[0037] На ФИГ. 4 показан один вариант реализации сервера для системы мониторинга физических упражнений согласно настоящему изобретению;
[0038] На ФИГ. 5 показана блок-схема потока данных согласно одному варианту реализации настоящего изобретения;
[0039] На ФИГ. 6 показан один вариант реализации способа использования беспроводного приложения и серверного приложения согласно настоящему изобретению, причем указанный способ реализован для мониторинга физических упражнений;
[40] На ФИГ. 7 показан один вариант реализации проводного соединения между устройством для мониторинга физического состояния и беспроводным интернет-устройством (WID), также показывающий дополнительный адаптер; и
[41] На ФИГ. 8 показан один вариант реализации беспроводного соединения между устройством для мониторинга физического состояния и беспроводным интернет-устройством (WID), показывающий дополнительный адаптер другого типа.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[42] В настоящей заявке для ясности используются различные сокращения. Определения приведены ниже. Термин "HMD" может охватывать не только устройства с датчиками физиологических данных и данных о физических упражнениях, но также и устройства с кнопочной панелью, клавиатурой, мышью, сенсорным экраном, указателем, датчиком давления или другими такими устройствами ввода, которые пациент или пользователь могут использовать для выполнения ввода необходимых параметров. В целом, устройства для мониторинга физического состояния (HMD) содержат некоторые средства для определения параметра физического упражнения или физического состояния. Для приема физиологических данных устройство для мониторинга физического состояния (HMD) может быть пульсометром, тонометром или аппаратом для контроля артериального давления, амбулаторным регистратором ЭКГ, дыхательным монитором, монитором температуры и т.п.
[0043] Для приема данных о физической нагрузке, соответствующей количеству выполненных физических упражнений, устройство для мониторинга физического состояния (HMD) может быть монитором физических упражнений, таким как шагомер, акселерометр, устройство для биологической обратной связи или другой датчик, отслеживающий длительность, скорость, интенсивность или общее количество физических упражнений, такое как количество пройденных километров. В осуществлении управления здоровым образом жизни устройство для мониторинга физического состояния может быть встроено в спортивный тренажёр, включая беговые дорожки, гребные тренажёры, степперы, велотренажёры или другие аэробные или анаэробные тренажёры, которые обеспечивают данные о физическом упражнении, соответствующие сумме выполненных физических упражнений, такой как количество пройденных километров, длительность физических упражнений или скорость выполнения упражнений, и которые могут обеспечить физиологические данные, такие как частота сердечных сокращений, и дополнительные производные данные, такие как количество калорий.
[0044] Термин "субъект", используемый в настоящем документе, преимущественно обозначает человека. Он также может обозначать человека, интересующегося поддержанием состояния своего здоровья путем точной регистрации физических упражнений, физической формы и питания и т.п., или терапевтического пациента, проходящего курс лечения у врача или другого профессионального работника здравоохранения. Термин "пользователь" в целом используется для обозначения пользователя беспроводного интернет-устройства (WID), которое может быть ассоциировано с субъектом или согласно другому варианту реализации может быть другим человеком, использующим подобное беспроводное интернет-устройство (WID) для просмотра данных, полученных от первого пользователя. Пользователь также может быть тренером, тренером по физической подготовке, врачом, отслеживающим тренировочную программу, или тому подобное. Термин "пациент" используется в дополнение для обозначения человека, находящегося под наблюдением врача, и также относиться к "нормальному" или здоровому человеку, который интересуется поддержанием своего здорового физиологического баланса.
[0045] Термин "передача сигналов" используется для обозначения соединения любого типа между компонентами, когда соединение является, например, электромагнитным, и когда соединение обеспечивает возможность передачи информации от одного компонента к другому. Этот термин может быть использован аналогичным образом, как и термины "соединенный", "связанный", "передача информации", "передача данных" и т.п. Ниже приведены примеры схем передачи сигналов. В отношении проводных технологий, в данном случае могут быть использованы стандартный USB или последовательный кабели, если входной/выходной порты являются совместимыми, и может быть использован дополнительный адаптер, если указанные порты не являются совместимыми. В отношении беспроводных технологий, примеры применимых технологий включают в себя: инфракрасную (IR) связь, микроволновую связь, радиочастотную (RF) связь, различные протоколы сотовой связи, различные протоколы связи типа 802.11, 802.15, 802.16, 802.20, другое семейство протоколов IEEE 802, способы беспроводной передачи данных малой дальности, широкоохватную сеть или способы широкополосной передачи данных, такие как Bluetooth, беспроводные универсальные протоколы последовательной шины (W-USB), WiFi, WiMax, WiFiMax, стандарт "Долгосрочное развитие" (LTE), передачу речи по протоколу IP (VOIP), ультраширокополосные протоколы (UWB), протоколы спутниковой связи или другие беспроводные протоколы, или оптические технологии, включая лазерную связь. Пользователь также может вводить данные вручную, например, посредством стилуса или клавиатуры, сенсорной панели или различных других технологий, описанных выше и ниже в настоящей заявке.
[0046] Термин "унифицированный входной/выходной порт" используется для обозначения известного, стандартного, универсального, типового, потребительского или имеющегося в продаже порта любого типа для ввода и вывода данных. Они могут включать в себя как проводные, так и беспроводные порты и могут быть расположены снаружи или внутри по отношению к беспроводному интернет-устройству (WID). Ниже приведено подробное описание.
[0047] Ниже различные варианты реализации настоящего изобретения описаны более подробно.
[0048] На ФИГ. 1 показана система для мониторинга данных о физических упражнениях от пациента или субъекта 38. Система содержит беспроводное устройство 10 для мониторинга физических упражнений ("WEMA") 10, подробно описанное ниже. Беспроводное устройство 10 для мониторинга физических упражнений связано беспроводным способом с точкой 19 беспроводной связи для входа в сеть ("POP"), которая содержит по меньшей мере антенну 15 базовой станции, соединенную с сервером 17. Сервер 17, в свою очередь, соединен проводным или даже беспроводным способом (не показано) с сетью Интернет 21, которая может включать в себя Всемирную сеть.
[0049] Следует отметить, что вариант реализации базовой станции, показанный на ФИГ. 1, может быть заменен или удален в случае использования мобильных телефонов, которые соединяются посредством спутника, т.е. "спутниковых телефонов", а не посредством сети сотовой связи или другой беспроводной связи.
[0050] На ФИГ. 2 показан первый вариант реализации беспроводного устройства для мониторинга физических упражнений (WEMA) 10. Беспроводное устройство 10 для мониторинга физических упражнений содержит устройство 11 для мониторинга физического состояния (HMD), которое может содержать дополнительный экран 40 монитора, соединенный посредством дополнительного адаптера 42 с беспроводным интернет-устройством (WID) 12. Беспроводное интернет-устройство 12 соединено беспроводным способом посредством антенны 60 с базовой станцией 15 (показанной на ФИГ. 1). Одной из функций беспроводного интернет-устройства 12 может быть обеспечение пользовательского интерфейса; другие функции описаны ниже.
[0051] Как указано выше, устройство 11 для мониторинга физического состояния (HMD) может содержать физиологический датчик 24, который соединен с устройством для мониторинга физического состояния посредством соединения 44 (или который согласно другому варианту реализации может быть соединен непосредственно с беспроводным интернет-устройством (WID)), или датчик 24' для мониторинга количества выполненных физических упражнений, который соединен с беспроводным интернет-устройством (WID) (или устройством для мониторинга физического состояния) посредством соединения 44'; или может содержать ручную систему 36 для введения физиологических и тренировочных данных посредством соединения 34. Ручная система 36 также может быть использована для введения данных непосредственно в беспроводное интернет-устройство 12 посредством соединения 32. Ручная система 36 может содержать, например, клавиатуру или клавишную панель 30, мышь 26, устройство 28 карандашного типа, сенсорный экран 28' и также может использовать отдельный монитор (не показан). Разумеется, пользователь также может просматривать информацию на мониторе 40 или экране 41 беспроводного интернет-устройства 12. Согласно различным вариантам реализации сенсорный экран или система клавишной панели, используемые различными современными мобильными телефонами, такими как iPhone, могут быть предпочтительными для такого ручного введения данных.
[0052] Данные также могут быть введены путем введения в компьютер 37. Затем эти данные могут быть синхронизированы с беспроводным интернет-устройством (WID) 12 известным способом. Согласно другому варианту реализации компьютер 37 или другой компьютер может быть использован для соединения с сервером посредством проводного соединения с сетью Интернет. Такой вариант использования может быть особенно предпочтительным при введении большого количества данных. Как указано выше, таким образом, пользователь может быть обеспечен более удобной средой для манипулирования данными при введении данных в беспроводное интернет-устройство.
[0053] Специалисту в данной области техники ясно из настоящего описания, что кабель 32, так же как и кабели 34 и 44, могут быть заменены беспроводной схемой для передачи сигналов беспроводным способом. Согласно другому варианту реализации кабели 34 или 44 могут быть заменены прямым штепсельным соединением. При таком соединении адаптер 42 может быть непосредственным штепсельным соединителем.
[0054] Для тренажеров и тренировочных приложений физиологический датчик 24 может включать в себя, например, датчик для измерения частоты сердечных сокращений, дыхания, уровней глюкозы в крови, уровней кислорода в крови, артериального давления, электрокардиограмм (ЭКГ) или любого другого необходимого физиологического параметра. Датчик 24 также может содержать камеру, выполненную в виде кардиомонитора, действующего путем обнаружения цвета или изменений температуры тела. Датчик 24 может быть соединен посредством дополнительного кабеля 44 с субъектом 38. Согласно другому варианту реализации датчик 24 может быть расположен на определенном расстоянии от устройства 11 для мониторинга физического состояния (HMD), т.е. на субъекте 38 или внутри него. Иными словами, в случае использования кабеля 44 датчик 24 может находиться рядом с кабелем 44 или на определенном расстоянии от него. В некоторых случаях применения, таких как некоторые способы кардиомониторинга, датчик 24 имплантирован в тело пациента. Датчик 24', отслеживающий количество физических упражнений, может включать в себя, например, шагомер, акселерометр, устройство для биологической обратной связи, таймер, устройство GPS или другой датчик, отслеживающий длительность, скорость, интенсивность или общее количество физических упражнений. Любой или оба из физиологического датчика и датчика, отслеживающего количество физических упражнений, могут быть встроены в спортивные тренажёры, такие как беговая дорожка, велоэргометр, степпер и т.п. Согласно другому варианту реализации также могут быть использованы другие мониторы физических упражнений, если измеренные данные либо могут быть переданы беспроводному интернет-устройству 12, например, посредством дополнительного адаптера 42, подробно описанного ниже, либо могут быть считаны пользователем, например, с экрана дисплея, и вручную введены в беспроводное интернет-устройство (WID).
[0055] Если к датчику 24 или датчику 24' добавлены средства для беспроводной передачи данных, необходимость физического соединения датчика 24 или датчика 24' с устройством 11 для мониторинга физического состояния (HMD) или беспроводным интернет-устройством (WID) 12 вообще отсутствует. Таким образом, указанные датчики могут измерять параметры физического упражнения и могут передавать эти параметры беспроводному устройству 10 для мониторинга физических упражнений беспроводным способом. Системы беспроводных связей малой дальности, которые могут быть использованы в данном случае, включают в себя инфракрасную связь, радиочастотную связь, включая различные протоколы типа 802.15, такие как Bluetooth, типа 802.11, такие как WiFi, или любые другие подобные беспроводные системы для передачи данных, включая описанные выше.
[0056] В качестве примеров типов датчика для измерения частоты сердечных сокращений, датчик 24 может быть размещен посредством нагрудного ремня или с использованием адгезива на груди. В качестве примера типа датчика 24' для измерения количества выполненных физических упражнений, шагомер может быть размещен на пользователе для мониторинга количества пройденных километров. Также могут быть использованы другие мониторы физических упражнений, если измеренные данные могут быть либо переданы беспроводному интернет-устройству (WID) 12, например, посредством дополнительного адаптера 42, подробно описанного ниже, либо считаны пользователем, например, с экрана дисплея и вручную введены в беспроводное интернет-устройство 12. Согласно другому варианту реализации измеренные данные могут быть переданы беспроводному интернет-устройству 12 посредством беспроводных систем для передачи данных с использованием различных протоколов типа 802.15, таких как Bluetooth, различных протоколов типа 802.11, таких как WiFi, а также инфракрасной, оптической, радиочастотной связи и т.п., непосредственно от датчика 24 или датчика 24' или от устройства 11 для мониторинга физического состояния (HMD), описанного более подробно ниже. Устройство 11 для мониторинга физического состояния может быть носимым устройством, таким как наручные часы, связанные беспроводным способом с датчиком 24, например, встроенным в нагрудный ремень датчиком частоты сердечных сокращений; или датчик 24 может быть встроен в наручные часы, например, в форме размещенного пульсотахометра. Датчик 24 также может быть встроен в предмет одежды, например, в форме интеллектуального элемента одежды. Носимое устройство может быть связано беспроводным способом с беспроводным интернет-устройством 12, например, мобильным телефоном, или с сетью Интернетом напрямую с использованием других приемопередающих средств.
[0057] Пользователь, который может быть или может не быть тем же самым человеком, что и субъект 38, может вводить данные в беспроводное интернет-устройство (WID) 12 для дополнения измеренных данных. Например, в системе для мониторинга состояния здоровья или физических упражнений, если субъект 38 потребляет известное количество калорий, эта информация может быть введена посредством ручной системы 36 непосредственно в беспроводное интернет-устройство 12 или в устройство 11 для мониторинга физического состояния (HMD). Кроме того, пользователь, субъект и датчик не обязательно являются единственными источниками информации. Данные, сохраненные на сервере или на отдельном сервере, используемом для управления состоянием здоровья, также могут использоваться для улучшения в конечном счете состояния здоровья субъекта 38.
[0058] Данные, используемые, для благоприятствования субъекту 38, могут быть получены от камеры, а также от устройства для мониторинга физического состояния (HMD). На ФИГ. 3 вариант реализации беспроводного интернет-устройства (WID) 244 показан оборудованным камерой 224 и дополнительным запоминающим устройством 246. Камера может быть встроена в беспроводное интернет-устройство (WID) или может быть отдельным устройством, соединенным с беспроводным интернет-устройством посредством кабеля. Камера может быть встроена в носимое беспроводное интернет-устройство, например, интеллектуальное беспроводное интернет-устройство.
[0059] Особенно важными типами визуальных данных о пользователе, которые могут быть беспроводным способом переданы от беспроводного интернет-устройства (WID), являются данные, которые соответствуют фотографическим изображениям, как неподвижным изображениям, так и визуальными изображениям, а также выходные изображения графических данных или визуальных данных, полученных от устройства для мониторинга физического состояния (HMD), например, спортивного тренажёра. В любом случае, тренер, инструктор или медицинский персонал могут использовать такие данные для того, чтобы предпринять соответствующие действия.
[0060] Для получения данных первого типа, перечисленных выше, данных, получаемых путём фотографирования, может быть использована камера, которая размещена на беспроводном интернет-устройстве (WID) или доступна иным способом посредством проводной или беспроводной связи. Беспроводное интернет-устройство (WID) может сохранять данные, полученные путём фотографирования, неподвижные изображения или видеофильмы и передавать их беспроводным способом точке сбора, например, серверному приложению, или может сохранять фотографические данные в запоминающем устройстве или другом устройстве для хранения данных для одновременной или отложенной передачи, опять же, потоковым, непотоковым или другим способом передачи. Беспроводное интернет-устройство (WID) может быть выполнено в форме носимого устройства, оборудованного камерой, например, защитных очков или наручных часов. Как указано выше, беспроводное интернет-устройство может быть соединено с физиологическим датчиком 24, например, удаленным или встроенным пульсотахометром, и с датчиком 24' для измерения количества выполненных физических упражнений, например, удаленным или встроенным устройством глобальной системы позиционирования (GPS).
[0061] Существуют различные способы, которыми визуальные данные могут быть переданы дистанционному наблюдателю. Простым способом является передача визуальных данных посредством сообщения электронной почты. В более усовершенствованных способах визуальные данные могут быть объединены с потоком данных другой медицинской информации. Современные системы могут использоваться в сочетании с настоящим изобретением для облегчения обработки и передачи визуальных данных беспроводным интернет-устройством (WID). В любом случае визуальные данные могут быть сохранены, например, в форме отдельного файла или могут быть включены в качестве встроенного объекта в картотеку данных в запоминающем устройстве или в электронной почте.
[0062] Более подробно, порт передачи данных из устройства для мониторинга физического состояния, который соединен с пользователем, может быть использован для передачи визуальной информации от пользователя во входной порт беспроводного интернет-устройства (WID). Указанная передача визуальной информации может быть осуществлена способами, описанными выше. Такие данные могут быть переданы либо в необработанном состоянии, либо предварительно отформатированы в формат для видеофильмов, и могут быть сохранены в беспроводном интернет-устройстве (WID) или в запоминающем устройстве. В любом случае может потребоваться форматирование указанных данных способом, подходящим для отображения на экране дисплея беспроводного интернет-устройства (WID). В некоторых случаях просмотр на экране беспроводного интернет-устройства (WID) не является необходимым, и данные могут быть переданы в своей исходной форме после выполнения в случае необходимости некоторой промежуточной обработки непосредственно тренеру, инструктору или системе другого дистанционного наблюдателя для просмотра или анализа. Примеры данных этого типа могут включать характеристики тренировочных данных или другие источники данных. Удаленный наблюдатель может включать в себя другого пользователя, аналогично оборудованного беспроводным интернет-устройством (WID), например, когда эти пользователи взаимодействуют в рамках деятельности группы.
[0063] Согласно другому варианту реализации может быть передан поднабор данных, такой как сокращенная версия, в то время как остальная часть, т.е. полная версия данных пользователя, может быть сохранена в беспроводном интернет-устройстве (WID) и/или запоминающем устройстве в целях поддержания полной записи пользователя.
[0064] Запоминающее устройство 246 может быть смарт-картой, картой SmartMedia, картой памяти, флеш-накопителем, компактной флеш-картой, кубическим запоминающим устройством, микроприводами, USB-ключами, ключами флеш-памяти, микролазерными дисками, накопительными нано-устройствами, запоминающими био-устройствами, запоминающим устройством, объединенным с батареей, USB-флеш-дисками и т.п., или действительно съемным носителем данных любого другого типа, который может быть соединен с беспроводным интернет-устройством (WID) для хранения информации. Как правило, эти запоминающие устройства выполнены с возможностью хранения значительного количества данных. Запоминающее устройство, объединенное с источником питания, или комбинированное устройство также может содержать значительное количество данных. Согласно другому варианту реализации запоминающее устройство 246 может быть вставлено (не показано) в считыватель запоминающего устройства, который в свою очередь соединен с беспроводным интернет-устройством (WID) посредством канала связи.
[0065] Разумеется, в некоторых устройствах, включая некоторые современные интеллектуальные мобильные телефоны или другие беспроводные мобильные устройства, такие как нетбуки, отсутствует потребность в отдельном запоминающем устройстве 246, поскольку емкость внутреннего накопительного устройства, например, выполненного в форме твердотельного запоминающего устройства, микродиска или других накопительных запоминающих устройств, является достаточной для сохранения всех приложений и данных. Независимо от того, используется ли запоминающее устройство 246 или внутреннее накопительное устройство, для беспроводных интернет-устройств (WID) 244 или 250 обеспечены улучшенные функциональные средства и средства хранения. Это может быть особенно важным для тренировочных данных, поскольку некоторые физиологические отслеживающие устройства генерируют чрезвычайно большое количество данных, например, кардиомониторное оборудование, и, таким образом, нуждаются в значительных емкостях для хранения данных. Это особенно справедливо для видео и мультимедийного содержания, интенсивно использующего память.
[0066] Другая причина, по которой такие запоминающие устройства являются особенно подходящими в устройстве для медицинского мониторинга, состоит в том, что указанные устройства сохраняют данные, которые впоследствии могут быть переданы по беспроводному каналу связи потоковым или непотоковым способом. В случае пропадания связи, прерываний или неготовности беспроводной сети не происходит потеря данных, поскольку данные сохранены в запоминающем устройстве и могут быть беспроводным способом переданы в более позднее время, когда служба сотовой или мобильной связи вновь станет доступной. Таким образом, запоминающее устройство служит носителем резервного хранения данных. В случае длительного периода неготовности беспроводной сети запоминающее устройство может быть заменено или перезаписано для обеспечения фактически неограниченного срока хранения до тех пор, пока сеть не станет доступной, и данные смогут быть загружены в сеть. Более подробно, в случае пропадания связи или другого нарушения беспроводного обслуживания данные могут быть сохранены в запоминающем устройстве или беспроводном интернет-устройстве (WID), если это еще не сделано, как это обычно происходит в случае потоковой передачи данных. Беспроводное интернет-устройство (WID) может периодически проверять работоспособность беспроводной сети и может находиться в режиме ожидания, пока сеть не станет доступной. После того, как система снова станет доступной, совет от тренера, инструктора или другого наблюдателя может быть передан беспроводному интернет-устройству (WID), и пользователь вновь может выполнять действия.
[0067] Разумеется, даже если беспроводная сеть доступна, запоминающее устройство или бортовое запоминающее устройство, встроенное в беспроводное интернет-устройство (WID), могут сохранять данные для различных целей. Эта способность работать в режиме реального времени и надёжность часто являются очень важными для обеспечения безопасности пользователя и обеспечения высокого уровня помощи, предоставляемой пользователю тренером, инструктором или медицинским персоналом, особенно в полевых условиях, таких как бег или велосипедный спорт, когда беспроводное соединение может быть единственным средством связи. Сопутствующая причина, по которой запоминающие устройства являются особенно подходящими для мониторинга тренажера, состоит в том, что указанные устройства обеспечивают возможность буферизации повышенного уровня для мониторинга данных в режиме реального времени и, таким образом, обеспечивают возможность более тщательного предварительного анализа и фильтрования данных.
[0068] Еще одно преимущество использования запоминающих устройств состоит в том, что они обеспечивают облегченную загрузку приложения в беспроводное интернет-устройство (WID). Например, запоминающее устройство может быть вставлено в беспроводное интернет-устройство, и большая прикладная программа может быть без усилий загружена в компьютерочитаемые носители беспроводного интернет-устройства из запоминающего устройства, а не посредством проводных или беспроводных синхронизации или процесса загрузки с использованием персонального компьютера или сети Интернет, или того и другого вместе. Соответствующие типы читаемых компьютером носителей описаны выше. Загрузка указанным способом может быть особенно быстрой и полной. Загруженные данные могут включать в себя визуальные данные, такие как неподвижные фотографические изображения или визуальные изображения, которые инструктируют пользователя относительно работы устройства. Согласно дополнительному варианту реализации визуальные данные не обязательно должны быть загружены, но вместо этого могут быть переданы потоком в форме сохраненного на сервере видео или в режиме реального времени с помощью пользователя с веб-камерой. В загруженных или переданных потоком, но в целом не работающих в режиме реального времени системах пользовательский интерфейс может быть интерактивным и может предоставлять пользователю возможность получения доступа к базе знаний, размещенной на сервере или в запоминающем устройстве, или предварительно загруженной в запоминающее устройство в беспроводном интернет-устройстве (WID).
[0069] Как показано на ФИГ. 4, беспроводное устройство 10 для мониторинга физических упражнений (WEMA) связано беспроводным способом с сетью Интернет. При этом беспроводное устройство 10 для мониторинга физических упражнений в целом передает (известным способом) радиосигнал в базовую станцию 14, соединенную с сервером 18, который связан с возможностью передачи сигналов (известным способом) с сетью Интернет 20. Сервер 18 связан посредством протокола (известным способом) с сетью Интернет 20, которая также связана посредством протокола (известным способом) с сервером 22, на котором работает приложение 62. Клиентский компьютер 44 может получить доступ (известным способом) к серверу 22 посредством соединения 64.
[0070] Как указано выше, протоколы для передачи данных являются известными. Они включают в себя множество протоколов сотовой связи, множество протоколов типа 802.11, протоколов типа 802.15, протоколов типа 802.16, протоколов типа 802.20, других протоколов семейства IEEE 802, широкоохватные сети или способы широкополосной передачи, WiFi, WiMax, WiFiMax, стандарт "Долгосрочное развитие" (LTE), передачу речи по протоколу IP (VOIP), ультраширокополосные протоколы (UWB) или другие протоколы беспроводной связи и могут включать в себя спутниковые системы связи вместо наземных систем связи. Однако в настоящее время они отличаются среди известных способов. Настоящее изобретение не ограничивается конкретными протоколами и может быть осуществлено с использованием любых языков, поддерживаемых беспроводным интернет-устройством (WID) и сервером. В частности, системы беспроводной связи, предполагаемые настоящим изобретением, включают в себя сотовую, мобильную, спутниковую и другие подобные системы беспроводной связи. В таких системах беспроводной связи может быть использован дополнительный слой безопасности, включая соответствующее промышленным стандартам шифрование и дешифрование переданных данных, особенно потому, что информация о состоянии здоровья относится к крайне конфиденциальным и личным данным.
[0071] Разумеется, поскольку вычислительные мощности продолжают увеличиваться, ожидается, что производительность беспроводного устройства 10 для мониторинга физических упражнений (WEMA), серверов 18 и 22, а также возможности приложения 62, клиента 44 и других компонентов соответственно увеличатся.
[0072] Приложение 62, работающее на сервере 22, которое сохранено в читаемых компьютером носителях, как описано выше, может взаимодействовать с беспроводным устройством 10 для мониторинга физических упражнений (WEMA) различными способами. Как показано на ФИГ. 5, беспроводное устройство 10 для мониторинга физических упражнений связано с возможностью обмена сигналами с сервером 22 посредством соединения 72. Соединение 72 схематично представляет собой беспроводное соединение посредством сети Интернет и промежуточные пути обмена данными. Беспроводное устройство 10 для мониторинга физических упражнений включает в себя приложение, которое можно рассматривать как имеющее два компонента: основное беспроводное приложение или приложение 70 для устройства и уровень представления приложения или пользовательский интерфейс 68. Пользовательский интерфейс 68 используется, например, для предоставления пользователю меню опций, обеспечивающего пользователю возможность выбора вводов и общего управления устройством. Пользовательский интерфейс 68 может различаться в широких пределах по своей сложности, например, от простого поля для ввода данных до полного графического интерфейса пользователя. Эти приложения могут принимать входные данные от датчика 24 и датчика 24', так же данные от ручного ввода 36.
[0073] Сервер 22 содержит основное серверное приложение 62, сохраненное в читаемых компьютером носителях, как описано выше, с помощью которого сервер вычисляет или обеспечивает ответ, основанный по меньшей мере частично на данных, принятых от беспроводного устройства 10 для мониторинга физических упражнений. Приложение 62 может содержать алгоритм 63 для анализа данных, принятых от устройства для мониторинга физического состояния (HMD), и указанные приложение 62 или алгоритм 63 дополнительно могут иметь доступ к данным из внешнего источника 74 данных и дополнительно могут консультироваться с системой 76 искусственного интеллекта. К серверу 22 может получить доступ удаленное вычислительное устройство 37', управляемое пользователем субъекта, тренером, инструктором или любым другим наблюдателем.
[0074] Внешний источник 74 данных может быть запоминающим устройством или диском, или другим подобным хранилищем, в котором хранятся медицинские данные, такие как полезные и вредные диапазоны веса/роста, полезные и вредные уровни холестерина, предварительная медицинская карта или история болезни пользователя, полезные и вредные значения пульса, информация, соответствующая калорийному и другому пищевому содержанию продуктов, информация, соответствующая значениям расходования калорий при различных физических упражнениях, алгоритмы вычисления различных параметров состояния здоровья и т.п. В целом, любые данные, которые могут улучшить состояние здоровья пользователя, могут быть сохранены во внешнем источнике 74 данных. Внешний источник 74 данных может быть запоминающим устройством или другим таким хранилищем данных, в котором хранятся дополнительные данные, такие как протоколы лечения. В целом, любые данные, которые могут улучшить здоровье пользователя или иным способом воспрепятствовать ухудшению здоровья пользователя, могут быть сохранены во внешнем источнике 74 данных. Внешний источник 74 данных также может обеспечивать возможность интерактивного доступа к информации о состоянии здоровья, содержащейся во внешних базах данных или других источниках.
[0075] Как указано выше, приложение 62 или алгоритм 63 также могут обращаться за консультацией к системе 76 искусственного интеллекта в отношении предложений относительно пользы для здоровья. Система 76 искусственного интеллекта даже может взаимодействовать с внешним источником 74 данных для извлечения из него полезной информации. Система 76 искусственного интеллекта может содержать, например, логику рассуждения на основе прецедентов, основанные на правилах системы, логику совместного фильтрования, нейронные сети, экспертные системы или другие подобные известные системы.
[0076] Также следует отметить, что каждое из приложения 62, алгоритма 63, внешнего источника 74 данных или системы 76 искусственного интеллекта может быть физически размещено более чем на одном сервере, например, на массиве серверов, например, для целей хранения или мультипрограммирования. Каждое из приложения 62, алгоритма 63, внешнего источника 74 данных или системы 76 искусственного интеллекта, или комбинаций с каждым из них, также может быть соответственно размещено на различных серверах.
[0077] Степень взаимодействия серверного приложения 62 с беспроводным приложением 70 зависит от случая применения, для которого предназначена система. Например, в менее интерактивном варианте реализации приложение 70 для устройства может действовать для измерения частоты сердечных сокращений пользователя во время физических упражнений и сообщать об этом серверному приложению 62. В этом случае тренер может просто наблюдать измеренное значение и передавать пользователю ответ, сообщая, что значение является приемлемым или неприемлемым. В более интерактивном варианте реализации пользователь может иметь в своем распоряжении множество устройств 11 для мониторинга физического состояния (HMD), измеряющих различные физиологические параметры и/или другие параметры, отслеживающих количество выполненных физических упражнений, соединенных посредством дополнительных сопрягающих устройств с беспроводным интернет-устройством (WID) 12, а беспроводное приложение 70 может соответственно передавать большое количество тренировочных данных серверному приложению 62. Тренер, инструктор или врач, имеющие доступ к серверному приложению 62, могут, в свою очередь, передавать посредством соединения 72 подробные планы относительно режима физических упражнениях. Принятые данные могут быть проанализированы с использованием алгоритма 63, внешнего источника 74 данных и системы 76 искусственного интеллекта. В этом смысле, указанные два приложения могут быть высоко интерактивными.
[0078] Следует отметить, что поставщик прикладных услуг (ASP) может управлять приложением 62. Таким образом, приложение 62 может быть передано поставщиком прикладных услуг в аренду компании, специализирующейся в сфере фитнеса или управления образом жизни, и поставщик прикладных услуг может выполнять все необходимые обновления и техническое обслуживание приложения 62 и относящихся к нему компонентов.
[0079] Для инициализации системы запускают программу и загружают беспроводное приложение в компьютерочитаемые носители в беспроводном интернет-устройстве (WID), если указанное беспроводное приложение предварительно не загружено. Начальная загрузка беспроводного приложения может быть осуществлена путем синхронизации из рабочего стола или загрузки из сервера посредством сети Интернет. Серверное приложение может быть загружено на компьютерочитаемые носители в соответствующем соединенном с сетью Интернет сервере. Данные субъекта могут быть загружены в беспроводное интернет-устройство (WID) или в серверное приложение. В последнем случае информация о субъекте впоследствии может быть передана беспроводному интернет-устройству (WID). Затем процесс инициализации завершается.
[0080] Беспроводное приложение может получить доступ к серверу и серверному приложению, или наоборот, как определено соответствующими программными командами.
[0081] На ФИГ. 6 показана блок-схема способа работы системы для мониторинга физических упражнений, фитнеса, питания или состояния здоровья, и/или управления физическими упражнениями. В данном примере устройство для мониторинга физического состояния (HMD) выполнено в форме общего спортивного тренажёра, такого как беговая дорожка, степпер, велотренажер и т.п. Монитор физических упражнений может быть встроенным в спортивный тренажёр или может быть отдельным устройством.
[0082] Согласно данному способу тренировочные данные и визуальные данные могут быть переданы беспроводным способом из беспроводного интернет-устройства (WID). Визуальные данные включают в себя данные, которые соответствует фотографическим изображениям, как неподвижным изображениям, так и визуальными изображениям, а также выходные изображения графических или визуальных данных, полученных от устройства для мониторинга физического состояния (HMD), например, спортивного тренажёра или экрана дисплея оборудования, или другие изображения, относящиеся к выполняемым физическим упражнениям. Тренер или инструктор могут просматривать эти изображения и использовать для инструктирования пользователя соответствующим образом, как описано ниже.
[0083] После начала (этап 242) способа пользователь взаимодействует с беспроводным интернет-устройством (WID) (на этапе 240). В результате указанного взаимодействия могут быть захвачены визуальные данные (на этапе 241'), и/или пользователь может передать дополнительные данные серверу и серверному приложению (на этапе 241).
[0084] Для получения визуальных данных, перечисленных выше, например, данных, получаемых путём фотографирования, может быть использована камера, которая либо размещена на беспроводном интернет-устройстве (WID) (камера 224 на ФИГ. 3), либо доступна иным способом посредством линии связи. Беспроводное интернет-устройство (WID) может сохранять фотографические данные, неподвижные данные или визуальные данные, и передавать их беспроводным способом точке сбора, например, серверному приложению, или может сохранять фотографические данные в запоминающем устройстве для одновременной или последующей передачи, опять же путем потоковой передачи, непотоковой передачи или другим способом передачи (на этапе 208, как показано на ФИГ. 6).
[0085] Также, после запуска программы (на этапе 242) датчик измеряет параметр физического упражнения (на этапе 216), причем параметр физического упражнения соответствует физиологическим данным или данным, соответствующим количеству выполненных физических упражнений.
[0086] Датчик монитора физических упражнений может передавать указанный параметр спортивному тренажёру (на этапе 218), или указанный параметр может быть передан непосредственно беспроводному интернет-устройству (WID) (на этапе 218'). В данном случае подразумевается, что "датчик" может принадлежать любому из мониторов физических упражнений, описанных выше.
[0087] Если параметр передают спортивному тренажёру в качестве промежуточного этапа, спортивный тренажёр затем передает указанный параметр беспроводному интернет-устройству (WID) (на этапе 220). В любом случае беспроводное интернет-устройство (WID) беспроводным способом передает указанный параметр серверу приложений (на этапе 222), например, посредством беспроводной сети.
[0088] Альтернативным и дополняющим способом введения параметра является ввод пользователем. Например, пользователь может ввести параметр в спортивный тренажёр или в беспроводное интернет-устройство (WID). Этот параметр может соответствовать количеству выполненных физических упражнений, количеству потребленной пищи и т.п. Такие данные и данные других типов называются дополнительными данными и могут быть переданы серверу и серверному приложению (на этапе 241). Вычисления, выполненные серверным приложением, могут учитывать дополнительные данные, а также визуальные данные и тренировочные данные.
[0089] Серверное приложение обрабатывает указанный параметр (на этапе 224 и дополнительно на этапе 225) и вычисляет ответ (на этапе 226), основанный по меньшей мере частично на указанном параметре. Серверное приложение в процессе вычислений дополнительно может использовать внешние данные (на этапе 232) или систему искусственного интеллекта (на этапе 234). Затем серверное приложение передает ответ беспроводному интернет-устройству (WID) (на этапе 228), в котором данный ответ отображается на экране дисплея (на этапе 230). Согласно другому варианту реализации серверное приложение может передавать ответ дополнительному беспроводному интернет-устройству (WID) (на этапе 228'), такому как интернет-устройство инструктора или товарища по команде, на экране которого отображается ответ (на этапе 230').
[0090] Те же самые определяющие положения относительно терминов "ответ", "вычислять", "датчик" и т.п., приведенные выше, также применимы в данном варианте реализации.
[0091] В качестве дополнительного этапа, тренер, инструктор или другой специалист могут уведомить пользователя об ответе (на этапе 238) после отображения данного ответа на их клиентском компьютере (на этапе 236). В данном примере специалист может быть заменен приложением, которое также может содержать соответствующий алгоритм.
[0092] Для генерирования указанных выше тренировочных данных порт передачи данных из устройства для мониторинга физического состояния (HMD), которое соединено с пользователем, может быть использован для передачи из него информации во входной порт беспроводного интернет-устройства (WID). Эта передача может быть осуществлена с использованием способов, описанных выше. Такие данные могут быть представлены в исходной форме или предварительно отформатированы для видео и могут быть сохранены в беспроводном интернет-устройстве (WID) или запоминающем устройстве. В любом случае необходимо форматировать данные способом, подходящим для отображения на экране дисплея беспроводного интернет-устройства (WID). В некоторых случаях просмотр на беспроводном интернет-устройстве (WID) не является необходимым, и данные можно передавать в исходной форме, перенося в качестве варианта некоторую промежуточную обработку непосредственно в систему удаленного наблюдателя для просмотра или анализа. Примерами данных этого типа могут быть данные дисплейного видеовыхода спортивного тренажёра или данные из других источников. Согласно еще одному варианту реализации может быть передан поднабор данных, такой как сжатая версия, в то время как остальная часть, т.е. полная версия данных пользователя, может быть сохранена в беспроводном интернет-устройстве (WID) и/или запоминающем устройстве в целях поддержания полной записи пользователя.
[0093] Беспроводное интернет-устройство (WID) может сохранять данные, принятые от устройства для мониторинга физического состояния (HMD), и передавать эти данные беспроводным способом точке сбора или может сохранять эти данные в запоминающем устройстве для одновременной или отложенной передачи, опять же, потоковым или иным способом передачи. Запоминающее устройство может быть компьютерочитаемым носителем любого типа, включая, например, смарт-карту, карту SmartMedia, карту памяти, флеш-накопитель, компактную флеш-карту, кубическое запоминающее устройство, микроприводы, USB-ключи, ключи флеш-памяти, микролазерные диски, накопительные нано-устройства, запоминающие био-устройства, запоминающее устройство, объединенное с батареей, USB-флеш-диски и т.п., или действительно съемным носителем данных любого другого типа, который может быть соединен с беспроводным интернет-устройством (WID) для хранения информации.
[0094] В случае пропадания связи или другого нарушения беспроводного обслуживания данные могут быть сохранены в запоминающем устройстве или беспроводном интернет-устройстве (WID), если это не сделано ранее, как это происходит в случае потоковой передачи данных. Беспроводное интернет-устройство (WID) может периодически проверять доступность беспроводной сети и может находиться в режиме ожидания, пока сеть не станет доступной. После того, как система опять стала доступной, совет от опекуна может быть передан беспроводному интернет-устройству (WID), и местный персонал вновь может принять меры.
[0095] Используя такие данные, дистанционный тренер, инструктор или другой профессиональный работник здравоохранения могут дать пользователю ценное указание и совет. Кроме того, в данном случае отсутствует необходимость в проводном или выделенном соединении.
[0096] В частности, что касается визуальных данных, имеются различные способы, которыми такие данные могут быть переданы дистанционному наблюдателю. Простой способ состоит в передаче визуальных данных посредством сообщения электронной почты. В более усовершенствованных способах визуальные данные могут быть встроены в поток данных другой информации. Современные системы могут использоваться в сочетании с настоящим изобретением для облегчения обработки и передачи визуальных данных посредством беспроводного интернет-устройства (WID). Во всех случаях визуальные данные могут быть сохранены, например, в форме отдельного файла или могут быть включены как встроенный объект в файл данных в запоминающем устройстве или в электронной почте.
АДАПТЕРНЫЕ АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА
[0097] Ниже приведено описание конкретного типа адаптерных аппаратных средств. Как указано выше, адаптер дополнительно может быть использован для соединения устройства для мониторинга физического состояния (HMD) с беспроводным интернет-устройством (WID).
[0098] В целом, соединение должно быть установлено между устройством 11 для мониторинга физического состояния (HMD) и беспроводным интернет-устройством (WID). Характер этого соединения может быть различным. Например, соединение может быть проводным или беспроводным. Для проводных систем соединение может быть непосредственным, или может использоваться адаптер либо на одном конце, либо на обоих концах прямого проводного соединения для соответствующего адаптирования сигнала. Таким же образом, в случае использования беспроводных систем соединение может быть прямым, если устройство для мониторинга физического состояния и беспроводное интернет-устройство (WID) используют один и тот же беспроводной протокол, или может быть задействован адаптер для изменения сигнала одного или обоих устройств. Эти соединения, все из которых включены в объем охраны настоящего изобретения, описаны более подробно ниже.
[0100] На ФИГ. 7 показан вариант реализации указанного соединения. На чертеже показано аппаратное (или "проводное") соединение, т.е. адаптер 168, расположенный между устройством 160 для мониторинга физического состояния (HMD) и беспроводным интернет-устройством (WID) 162. Устройство 160 для мониторинга физического состояния может быть соединено со спортивным тренажёром посредством соединителя 52 с дополнительным адаптером 124. Это соединение также может быть беспроводным, как описано выше. В большинстве случаев предполагается, что варианты реализации устройств для мониторинга физического состояния будут изменяться в более широких пределах, чем варианты реализации беспроводных интернет-устройств (WID). Соответственно, устройство 160 для мониторинга физического состояния, вероятно, может иметь один из множества типов соединителей для целей ввода/вывода, здесь показанный как соединитель 164. Соединитель 164 согласован с соединителем 172 адаптера 168. С другой стороны, адаптер 168 является соединителем 172' для соединения с обобщённым вводом/выходом 164', расположенном на беспроводном интернет-устройстве 162. Кабель 170 расположен между этими двумя соединителями и в случае необходимости выполнен с возможностью включения в себя согласующей схемы.
[0101] Разумеется, использование и конструкция адаптера 168, расположенного между устройством 160 для мониторинга физического состояния (HMD) и беспроводным интернет-устройством 162, зависят от факторов, таких как предпочтительное использование промышленного стандарта для таких средств связи. Иными словами, если выход устройства 160 для мониторинга физического состояния является вполне приемлемым для беспроводного интернет-устройства 162, указанные устройства могут быть соединены непосредственно или могут быть соединены посредством обычного кабеля, который в основном сконфигурирован по принципу "от контакта к контакту". Например, могут использоваться стандартная универсальная последовательная шина (USB) или последовательный кабель (RS232), если порты ввода/вывода между устройством для мониторинга физического состояния и беспроводным интернет-устройством (WID) являются совместимыми. В противном случае может использоваться подходящая согласующая схема, которая обеспечивает преобразование соответствующих сигналов и контактов. Например, в случае необходимости может использоваться стандартный кабель USB - последовательный порт (RS232) или тому подобные средства. Указанное соединение также может быть входом для данных, например, портом USB или телефонным разъёмом, или другим таким проводным входом, или накопительным устройством с носителем, опять же в случае необходимости использующим согласующую схему.
[0102] Порт 164 может использоваться для связи с устройством 160 для мониторинга физического состояния (HMD) и соединителем 164 посредством проводных соединений различных типов, включая шину USB или шину FireWire. В некоторых случаях также может использоваться дополнительный адаптер 168.
[0103] Согласно другим вариантам реализации устройств, соединенных с отраслевыми соединителями, могут потребоваться соответствующие менее жёстким стандартам и, возможно, отраслевые цоколевки контактов.
[0104] На ФИГ. 8 показан вариант реализации беспроводного осуществления беспроводного устройства 10 для мониторинга физических упражнений (WEMA). На ФИГ. 8 беспроводное соединение показано расположенным между устройством 160 для мониторинга физического состояния (HMD) и беспроводным интернет-устройством (WID) 162. Устройство 160 для мониторинга физического состояния 160 может иметь составной беспроводной модулятор/демодулятор, расположенный внутри него (не показан). Однако вполне возможно, что устройство 160 для мониторинга физического состояния содержит адаптер 165, выполненный с возможностью соединения с ним, который выполняет эти функции. Беспроводное интернет-устройство 162 может содержать составной беспроводной модулятор/демодулятор (не показан), несмотря на то, что адаптер также может использоваться в данном контексте.
[0105] Несмотря на то, что устройство, показанное на ФИГ. 8, в целом описано в контексте беспроводных связей, могут использоваться различные протоколы. Для радиочастотных средств связи предпочтительно могут использоваться различные протоколы связи типа 802.11, 802.15, другое семейство протоколов IEEE 802, способы беспроводной передачи данных малой дальности, такие как Bluetooth, беспроводные универсальные протоколы последовательной шины (W-USB) или другие беспроводные способы передачи. Другие технологии, использующие подобную конфигурацию, включают в себя способы, в которых используются инфракрасная связь, микроволновая связь, оптическая связь, включая лазерную, и т.п.
[0106] Следует понимать, что вышесказанное является лишь примером, и форма адаптера может широко изменяться между устройствами для мониторинга физического состояния (HMD) и беспроводными интернет-устройствами (WID).
[0107] Как указано выше, помимо передачи тренировочных данных от устройств для мониторинга физического состояния (HMD), также могут встречаться другие виды передач. Например, визуальные данные, такие как фотографии или видеофильмы, могут быть переданы в качестве индикации физических характеристик пользователя и для облегчения дистанционного анализа. Согласно другому варианту реализации другие визуальные показатели физического состояния пользователя, такие как графические или другие выходные сигналы устройств для мониторинга физического состояния, могут предоставлять информацию, полезную для тренера, инструктора или другого наблюдателя.
[0108] Согласно некоторым вариантам реализации набор визуальных данных от камеры или от устройства для мониторинга физического состояния (HMD) и сигналы голосовой связи могут быть переданы посредством телекоммуникационной инфраструктуры от беспроводного интернет-устройства (WID). Таким образом, визуальные данные могут быть переданы с использованием соответствующего протокола серверу для восстановления и анализа тренером, инструктором или другим наблюдателем.
[0109] Появление мультимедийных мобильных телефонов и других беспроводных интернет-устройств (WID), которые содержат цифровую камеру (или оборудованы линией связи с такой камерой), обеспечивает возможность захвата и передачи фотографических изображений с использованием недорогих пользовательских устройств. Варианты реализации настоящего изобретения могут использовать эти устройства в сочетании с устройствами для мониторинга физического состояния (HMD).
[0110] Понятно, что вышеуказанное описание "Способа и устройства для мониторинга физических упражнений, объединяющих мониторинг физических упражнений и визуальные данных с возможностью беспроводного соединения посредством сети Интернет", было осуществлено на примере конкретных вариантов реализации настоящего изобретения. Несмотря на то, что это описание полностью способно обеспечить возможность решения задач настоящего изобретения, следует понимать, что оно попросту является типичным для широкого объема предусмотренной законом охраны настоящего изобретения, и что многочисленные модификации вышеуказанных вариантов реализации могут быть известными или могут стать известными, или являются очевидными или могут стать очевидными для специалиста, и эти модификации полностью включены в широкий объем охраны настоящего изобретения. Например, несмотря на то, что в настоящей заявке описаны некоторые беспроводные технологии, также могут быть использованы другие такие беспроводные технологии. Кроме того, несмотря на то, что в настоящей заявке описаны мониторы физических упражнений различных типов, в вариантах реализации настоящего изобретения также могут быть использованы различные мониторы других типов, включая типы устройств, которые встроены в беспроводное интернет-устройство (WID). Соответственно, объем охраны настоящего изобретения должен быть ограничен только пунктами приложенной формулы и их эквивалентами. В формуле ссылка на элемент, указанный в единственном числе, не означает "один и только один", если явно не указано иное. Наоборот, это означает "один или более ". Все конструктивные и функциональные эквиваленты элементов вышеописанного предпочтительного варианта реализации, которые уже известны или будут известны позже специалистам в данной области техники, однозначно включены в настоящую заявку по ссылке и предназначены для охвата формулой настоящего изобретения. Кроме того, предложенные устройство или способ не обязательно должны решать любую и каждую проблему, которые должны быть решены настоящим изобретением, для охвата формулой настоящего изобретения. Кроме того, никакой элемент, компонент или этап способа настоящего изобретения не предназначены для того, чтобы быть всеобщим достоянием независимо от того, описан или не описан явно данный элемент, компонент или этап способа в формуле настоящего изобретения. Никакой элемент формулы настоящего изобретения не должен быть рассмотрен в соответствии с Законом 35 Свода законов США §112, абзац 6, если данный элемент явно не описан с использованием фразы "средства для".