2025年大學(xué)《智能體育工程》專業(yè)題庫——智能體育裝備可穿戴技術(shù)應(yīng)用考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列哪一項(xiàng)不屬于智能體育可穿戴設(shè)備中常見的生理信號采集類型？A.心率B.體溫C.運(yùn)動軌跡D.皮質(zhì)醇水平2.用于測量人體運(yùn)動姿態(tài)和關(guān)節(jié)角度的傳感器，最常采用的是？A.溫度傳感器B.加速度傳感器C.陀螺儀D.霍爾傳感器3.在無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)中，哪一項(xiàng)通常適用于功耗低、傳輸距離短的可穿戴設(shè)備？A.Wi-FiB.藍(lán)牙C.5GD.以太網(wǎng)4.下列哪種算法不屬于可穿戴設(shè)備運(yùn)動狀態(tài)識別的常用方法？A.主成分分析（PCA）B.支持向量機(jī)（SVM）C.卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）D.頻域分析法5.可穿戴設(shè)備在運(yùn)動訓(xùn)練中的應(yīng)用價值主要體現(xiàn)在？A.提供實(shí)時社交分享功能B.實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的運(yùn)動生理參數(shù)監(jiān)測與反饋C.自動生成精美的運(yùn)動短視頻D.獨(dú)立完成所有訓(xùn)練計(jì)劃的制定6.以下哪項(xiàng)技術(shù)是提高可穿戴設(shè)備續(xù)航能力的關(guān)鍵？A.高分辨率顯示屏B.高速處理器C.低功耗芯片設(shè)計(jì)D.大容量電池7.用于評估運(yùn)動損傷恢復(fù)情況的可穿戴技術(shù)指標(biāo)，通常不包括？A.肌肉力量B.關(guān)節(jié)活動度C.皮膚溫度D.運(yùn)動成績8.以下哪項(xiàng)不是智能可穿戴設(shè)備面臨的共性挑戰(zhàn)？A.數(shù)據(jù)安全與隱私保護(hù)B.設(shè)備的舒適性和美觀性C.長時間使用的穩(wěn)定性和可靠性D.無需充電的永久續(xù)航能力9.將可穿戴設(shè)備采集到的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行初步處理，去除噪聲干擾，這屬于數(shù)據(jù)鏈中的哪個環(huán)節(jié)？A.數(shù)據(jù)采集B.數(shù)據(jù)傳輸C.數(shù)據(jù)預(yù)處理D.數(shù)據(jù)可視化10.以下哪項(xiàng)應(yīng)用場景最能體現(xiàn)可穿戴設(shè)備在健康監(jiān)測方面的潛力？A.專業(yè)運(yùn)動員的百米沖刺速度記錄B.老年人跌倒風(fēng)險的實(shí)時監(jiān)測預(yù)警C.音樂會現(xiàn)場觀眾的情緒分析D.舞蹈演員的舞臺動作評分二、填空題（每空1分，共15分）1.智能可穿戴設(shè)備的核心功能在于實(shí)時監(jiān)測、處理和傳輸人體的________數(shù)據(jù)。2.傳感器根據(jù)工作原理可分為接觸式和________兩大類。3.在可穿戴設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)中，________是影響用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵因素之一。4.用于分析運(yùn)動過程中的步頻、步幅等參數(shù)，通常需要結(jié)合________和加速度傳感器數(shù)據(jù)。5.數(shù)據(jù)的________和可視化是智能體育應(yīng)用中不可或缺的一環(huán)。6.基于可穿戴設(shè)備的運(yùn)動處方系統(tǒng)，可以根據(jù)用戶的________數(shù)據(jù)進(jìn)行個性化調(diào)整。7.確保可穿戴設(shè)備采集和傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)不被未授權(quán)訪問，是________的重要保障。8.某些智能手環(huán)通過監(jiān)測用戶的________和睡眠模式來評估其壓力水平。9.將可穿戴設(shè)備接入云平臺，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的________和遠(yuǎn)程管理。10.隨著5G技術(shù)的發(fā)展，可穿戴設(shè)備在實(shí)時數(shù)據(jù)傳輸和交互方面的________得到了顯著提升。三、名詞解釋（每題3分，共12分）1.傳感器融合2.運(yùn)動表現(xiàn)分析3.健康監(jiān)測預(yù)警4.低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）四、簡答題（每題5分，共10分）1.簡述可穿戴設(shè)備在運(yùn)動訓(xùn)練中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的主要流程。2.分析可穿戴設(shè)備在促進(jìn)老年人日?；顒又械臐撛谧饔?。五、綜合應(yīng)用題（每題7分，共14分）1.假設(shè)你需要設(shè)計(jì)一款用于跑步訓(xùn)練的智能手環(huán)，請列舉至少三種核心傳感器的類型及其作用，并說明選擇這些傳感器的理由。2.描述一個利用可穿戴設(shè)備進(jìn)行團(tuán)隊(duì)運(yùn)動（如籃球、足球）實(shí)時戰(zhàn)術(shù)分析的可能方案，包括涉及的設(shè)備、數(shù)據(jù)類型、分析環(huán)節(jié)和預(yù)期應(yīng)用效果。試卷答案一、選擇題1.C2.C3.B4.C5.B6.C7.D8.D9.C10.B解析1.運(yùn)動軌跡屬于運(yùn)動學(xué)信息，而非生理信號。A項(xiàng)心率、D項(xiàng)皮質(zhì)醇水平均為生理信號。B項(xiàng)體溫也是生理信號。C項(xiàng)錯誤。2.陀螺儀主要用于測量角速度，結(jié)合加速度傳感器可以推算出姿態(tài)和關(guān)節(jié)角度。A項(xiàng)溫度傳感器測體溫。B項(xiàng)加速度傳感器測線性加速度。D項(xiàng)霍爾傳感器測磁場。C項(xiàng)正確。3.藍(lán)牙功耗低、傳輸距離適合短距離通信，常見于可穿戴設(shè)備。A項(xiàng)Wi-Fi功耗高、距離遠(yuǎn)。C項(xiàng)5G帶寬高但功耗相對較高。D項(xiàng)以太網(wǎng)用于有線連接。B項(xiàng)正確。4.CNN是深度學(xué)習(xí)領(lǐng)域用于圖像處理的方法，不常用于可穿戴設(shè)備運(yùn)動狀態(tài)識別。A項(xiàng)PCA是降維方法。B項(xiàng)SVM是分類方法。C項(xiàng)CNN錯誤。D項(xiàng)頻域分析法也是信號處理方法。C項(xiàng)錯誤。5.精準(zhǔn)監(jiān)測生理參數(shù)（如心率、步頻）并提供反饋是智能設(shè)備在訓(xùn)練中的核心價值。A項(xiàng)社交功能非核心。C項(xiàng)視頻生成非核心。D項(xiàng)無法獨(dú)立制定計(jì)劃。B項(xiàng)正確。6.低功耗芯片設(shè)計(jì)通過優(yōu)化電路減少能量消耗，是延長續(xù)航的關(guān)鍵。A項(xiàng)高分辨率屏耗電大。B項(xiàng)高速處理器耗電也大。C項(xiàng)正確。D項(xiàng)目前技術(shù)難以實(shí)現(xiàn)永久續(xù)航。7.運(yùn)動成績（如成績、排名）通常由教練或系統(tǒng)根據(jù)比賽數(shù)據(jù)評定，而非設(shè)備直接評估恢復(fù)情況。A項(xiàng)肌肉力量、B項(xiàng)關(guān)節(jié)活動度、C項(xiàng)皮膚溫度均可用于評估恢復(fù)。D項(xiàng)錯誤。8.可穿戴設(shè)備普遍面臨電池續(xù)航、數(shù)據(jù)安全、舒適美觀等挑戰(zhàn)。A、B、C均為挑戰(zhàn)。D項(xiàng)是理想狀態(tài)而非挑戰(zhàn)。D項(xiàng)正確。9.數(shù)據(jù)預(yù)處理指對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、濾波等操作，去除噪聲，是數(shù)據(jù)鏈中的關(guān)鍵步驟。A項(xiàng)數(shù)據(jù)采集是起點(diǎn)。B項(xiàng)數(shù)據(jù)傳輸是過程。D項(xiàng)數(shù)據(jù)可視化是結(jié)果。C項(xiàng)正確。10.老年人跌倒監(jiān)測利用可穿戴設(shè)備（如加速度計(jì)）檢測異常姿態(tài)，屬于健康監(jiān)測預(yù)警。A項(xiàng)為競技體育應(yīng)用。C項(xiàng)為商業(yè)娛樂應(yīng)用。D項(xiàng)為藝術(shù)表演評估。B項(xiàng)正確。二、填空題1.生理2.無線3.舒適性4.加速度5.解析6.生理7.數(shù)據(jù)安全8.心率變異性（或心率）9.存儲10.效率三、名詞解釋1.傳感器融合：指將來自多個不同類型傳感器的信息進(jìn)行組合或融合，以獲得比單一傳感器更準(zhǔn)確、更全面或更可靠的信息。2.運(yùn)動表現(xiàn)分析：指利用可穿戴設(shè)備采集的運(yùn)動數(shù)據(jù)，對運(yùn)動員的技術(shù)動作、生理狀態(tài)、運(yùn)動負(fù)荷等進(jìn)行量化分析，以評估表現(xiàn)、優(yōu)化訓(xùn)練。3.健康監(jiān)測預(yù)警：指利用可穿戴設(shè)備持續(xù)監(jiān)測用戶的生理參數(shù)（如心率、睡眠、活動量等），當(dāng)數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常或進(jìn)入危險范圍時，發(fā)出預(yù)警提示用戶或相關(guān)人員。4.低功耗廣域網(wǎng)（LPWAN）：指專為物聯(lián)網(wǎng)設(shè)計(jì)的一種無線通信技術(shù)，具有低功耗、長距離、大連接數(shù)等特點(diǎn)，適用于需要遠(yuǎn)距離傳輸且功耗受限的可穿戴設(shè)備。四、簡答題1.答：可穿戴設(shè)備運(yùn)動訓(xùn)練數(shù)據(jù)采集流程通常包括：①設(shè)備穿戴與校準(zhǔn)：運(yùn)動員按照要求佩戴好設(shè)備，并進(jìn)行必要的傳感器校準(zhǔn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。②數(shù)據(jù)采集：在訓(xùn)練過程中，設(shè)備實(shí)時采集生理信號（如心率、呼吸頻率）和運(yùn)動學(xué)數(shù)據(jù)（如加速度、步頻、姿態(tài)）。③數(shù)據(jù)傳輸：訓(xùn)練結(jié)束后或?qū)崟r，通過無線方式（如藍(lán)牙、Wi-Fi、5G）將采集到的原始數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖镜亟K端或云平臺。④數(shù)據(jù)存儲與管理：接收到的數(shù)據(jù)被存儲在指定位置，并進(jìn)行初步的組織和管理。⑤數(shù)據(jù)處理與分析：對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理（如去噪、濾波），然后運(yùn)用算法進(jìn)行分析，提取有用信息。⑥結(jié)果反饋與呈現(xiàn)：將分析結(jié)果以圖表、報告等形式反饋給教練或運(yùn)動員，用于評估訓(xùn)練效果和調(diào)整訓(xùn)練計(jì)劃。2.答：可穿戴設(shè)備在促進(jìn)老年人日常活動中的潛在作用主要體現(xiàn)在：①提升安全防護(hù)：通過內(nèi)置的加速度計(jì)和陀螺儀，可穿戴設(shè)備能監(jiān)測老年人的活動狀態(tài)，檢測跌倒風(fēng)險，并在發(fā)生跌倒時自動報警或通知家人、急救中心，從而有效預(yù)防意外傷害。②鼓勵規(guī)律活動：設(shè)備可以記錄老年人的日常步數(shù)、活動時長等數(shù)據(jù)，提供可視化報告和目標(biāo)設(shè)定，給予鼓勵和提醒，有助于督促老年人進(jìn)行適度的身體活動，維持健康。③生理健康監(jiān)測：部分設(shè)備能監(jiān)測心率、睡眠質(zhì)量等，幫助老年人了解自身健康狀況，及早發(fā)現(xiàn)異常，并可根據(jù)數(shù)據(jù)反饋調(diào)整生活習(xí)慣。④遠(yuǎn)程關(guān)愛與支持：家庭成員或護(hù)理人員可以通過手機(jī)App遠(yuǎn)程查看老年人的活動數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對老人的遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)和及時關(guān)懷。⑤提升自主生活能力：對于部分行動不便的老年人，設(shè)備提供的安全保障和活動激勵可以增強(qiáng)他們的自信心，鼓勵他們更多地參與家庭和社會活動。五、綜合應(yīng)用題1.答：設(shè)計(jì)用于跑步訓(xùn)練的智能手環(huán)，可選用以下核心傳感器及其作用：①加速度傳感器：作用是測量跑步時的三軸線性加速度，用于計(jì)算步頻、步幅、地面接觸時間、垂直振動等關(guān)鍵運(yùn)動學(xué)參數(shù)，是分析跑步姿態(tài)和效率的基礎(chǔ)。選擇理由：跑步訓(xùn)練的核心是優(yōu)化跑步動作和技術(shù)，加速度傳感器能直接獲取運(yùn)動狀態(tài)信息。②心率傳感器：作用是實(shí)時監(jiān)測跑步過程中的心率變化，用于評估運(yùn)動強(qiáng)度、訓(xùn)練負(fù)荷和心血管系統(tǒng)反應(yīng)，幫助運(yùn)動員控制配速和進(jìn)行區(qū)間訓(xùn)練。選擇理由：心率是衡量運(yùn)動強(qiáng)度和訓(xùn)練效果的關(guān)鍵生理指標(biāo)，對跑步訓(xùn)練至關(guān)重要。③陀螺儀（或角速度傳感器）：作用是測量手腕（或身體）在跑步時的角速度，用于輔助計(jì)算步態(tài)周期中的姿態(tài)變化角度（如手臂擺動、身體擺動），提供更豐富的動作姿態(tài)數(shù)據(jù)。選擇理由：結(jié)合加速度傳感器，陀螺儀能更精確地還原跑步時的三維空間姿態(tài)，有助于細(xì)節(jié)動作分析和優(yōu)化。④GPS模塊（可選）：作用是記錄跑步路線、距離、速度、配速等戶外跑步數(shù)據(jù)。選擇理由：對于跑步訓(xùn)練中需要分析路線、速度變化或進(jìn)行越野跑訓(xùn)練的場景，GPS數(shù)據(jù)非常重要。（注：若限定只能選三種，則可選前三種）2.答：利用可穿戴設(shè)備進(jìn)行團(tuán)隊(duì)運(yùn)動實(shí)時戰(zhàn)術(shù)分析的方案如下：涉及的設(shè)備：為每位隊(duì)員配備帶有GPS、加速度傳感器、陀螺儀的智能服裝或腕帶，用于采集位置、速度、運(yùn)動姿態(tài)等數(shù)據(jù)。同時配備教練端或分析師使用的平板電腦或?qū)Ｓ梅治鲕浖?。?shù)據(jù)類型：采集的數(shù)據(jù)包括但不限于隊(duì)員的位置坐標(biāo)、速度矢量、加速度變化、運(yùn)動方向、關(guān)節(jié)角度、奔跑距離、沖刺次數(shù)、接觸時間等。分析環(huán)節(jié)：①實(shí)時數(shù)據(jù)接收與可視化：將各隊(duì)員的實(shí)時位置和運(yùn)動軌跡在電子地圖或場上示意圖上動態(tài)展示。②運(yùn)動模式識別：通過算法分析隊(duì)員的運(yùn)動數(shù)據(jù)，自動識別跑動、傳球、防守、休息等狀態(tài)，并標(biāo)注在場上。③戰(zhàn)術(shù)參數(shù)計(jì)算：實(shí)時計(jì)算關(guān)鍵戰(zhàn)術(shù)參數(shù)，如傳球成功