本發(fā)明涉及一種基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

包括身體素質(zhì)在內(nèi)的綜合素質(zhì)發(fā)展一直是國家非常重視的方面，新時期、新環(huán)境下，面對日趨激烈的國力競爭，世界各國普遍關(guān)注教育信息化在提高國民素質(zhì)和增強(qiáng)國家創(chuàng)新能力方面的重要作用。《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》明確指出：“信息技術(shù)對教育發(fā)展具有革命性影響，必須予以高度重視”。國民身體素質(zhì)是國家的核心競爭力之一。而青少年的身體素質(zhì)又是國民身體素質(zhì)的基礎(chǔ)和未來。目前學(xué)校體質(zhì)健康教育手段較為缺乏，根本原因在于缺乏有效的數(shù)據(jù)量化能力，學(xué)校對學(xué)生的體質(zhì)健康非常關(guān)注，但對于健康數(shù)據(jù)的獲取和相關(guān)活動的組織仍然停留在人工層面，缺少現(xiàn)代化先進(jìn)的技術(shù)手段和系統(tǒng)平臺作為支撐。這方面的匱乏嚴(yán)重制約了學(xué)校對于學(xué)生體質(zhì)健康教育水平的發(fā)展和提高。

學(xué)校擁有相當(dāng)數(shù)量的體育鍛煉器材和設(shè)施，對于全社會成員是一個非常重要的提高身體素質(zhì)的基地。但中小學(xué)本身對于校園安全等又有相關(guān)要求，因此中小學(xué)的體育設(shè)施對全社會開放始終難以很好實(shí)現(xiàn)。因此，非常有必要引入信息技術(shù)手段，實(shí)現(xiàn)校外人員入校鍛煉的實(shí)名化、可監(jiān)測化，既解決了體育設(shè)施全民共享的問題，又可保障校園安全。

目前的學(xué)生身體素質(zhì)測試，數(shù)據(jù)仍停留在紙介質(zhì)。難以做到大數(shù)據(jù)的積累、分析、使用。因此在中小學(xué)引入可積累大量數(shù)據(jù)的體能達(dá)標(biāo)監(jiān)測平臺，對于國家層面積累大量實(shí)用數(shù)據(jù)、為以后的決策做支持有著重要意義。為此，我們提供了一種基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，可以方便的完成數(shù)據(jù)傳輸及處理。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)，包括：包括：

智能手環(huán)，其包括中央處理模塊，以及連接于所述中央處理模塊的電源模塊、顯示模塊、心率監(jiān)測模塊、運(yùn)動監(jiān)測模塊、藍(lán)牙通信基站感應(yīng)模塊和定位模塊；

藍(lán)牙通信基站，與基站平臺連接；

基站平臺，其包括控制器、藍(lán)牙通信模塊、WIFI模塊；

感應(yīng)測試設(shè)備，包括分布于測試場地的若干傳感器；

數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備，通過有線或無線方式連接所述測試場地的若干傳感器，該數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備設(shè)有顯示屏及音頻播放器；

數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)；

達(dá)標(biāo)測試管理終端，連接達(dá)標(biāo)測試設(shè)備；

測量儀器控制終端，連接若干體征測量儀；

中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備；

自助查詢終端；

LED顯示屏；

所述智能手環(huán)通過藍(lán)牙通信基站與所述達(dá)標(biāo)測試管理終端、所述數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)、所述測量儀器控制終端、所述自助查詢終端進(jìn)行連接；

所述智能手環(huán)通過所述藍(lán)牙通信基站感應(yīng)模塊與所述基站平臺連接；

所述智能手環(huán)通過所述傳感器與所述感應(yīng)測試設(shè)備連接；

所述數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備、所述數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)、所述達(dá)標(biāo)測試管理終端、所述測量儀器控制終端、所述中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備、所述自助查詢終端通過校園局域網(wǎng)連接。

優(yōu)選的，所述測量儀器控制終端通過局域網(wǎng)連接各體征測量儀，測量數(shù)據(jù)上傳所述測量儀器控制終端。

優(yōu)選的，所述達(dá)標(biāo)測試管理終端通過局域網(wǎng)連接各個達(dá)標(biāo)測試設(shè)備，測試結(jié)果上傳所述達(dá)標(biāo)測試管理終端。

本發(fā)明通過提供一種基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)，入園鍛煉者通過佩戴智能手環(huán)的方式進(jìn)行實(shí)名登記，使得中小學(xué)的體育設(shè)施可以對全社會開放，實(shí)現(xiàn)校外人員入校鍛煉的實(shí)名化、可監(jiān)測化，既解決了體育設(shè)施全民共享的問題，又保障了校園安全；通過該系統(tǒng)的達(dá)標(biāo)測試管理系統(tǒng)和智能體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集，并上傳中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備，可以積累大量的實(shí)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和使用，以便從整體了解中小學(xué)生身體素質(zhì)。

附圖說明

圖1是基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)硬件架構(gòu)示意圖；

圖2是智能手環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。

在圖中，1-查詢室，11-自助查詢終端，12-藍(lán)牙通信基站，2-管理辦公室，21-智能手環(huán)，22-主機(jī)，3-教學(xué)樓等場地，31-感應(yīng)測試設(shè)備，32-數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備，4-體育場，41-達(dá)標(biāo)測試管理終端，42-數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)，5-體征測量室，51-測量儀，52-數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)，53-測量儀器控制終端，6-體育館，61-LED顯示屏，7-中心機(jī)房，71-中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見圖1和圖2，本發(fā)明提供了一種基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)。該基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)包括，包括：

智能手環(huán)21，其包括中央處理模塊，以及連接于所述中央處理模塊的電源模塊、顯示模塊、心率監(jiān)測模塊、運(yùn)動監(jiān)測模塊、藍(lán)牙通信基站感應(yīng)模塊和定位模塊；

藍(lán)牙通信基站12，與基站平臺連接；

基站平臺，其包括控制器、藍(lán)牙通信模塊和WIFI模塊，用于和基站配合實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接及數(shù)據(jù)傳輸；

感應(yīng)測試設(shè)備31，包括分布于測試場地的若干傳感器；

數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備32，通過有線或無線方式連接所述測試場地的若干傳感器，該數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備設(shè)有顯示屏及音頻播放器；

數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)42；

達(dá)標(biāo)測試管理終端41，連接達(dá)標(biāo)測試設(shè)備；

測量儀器控制終端53，連接若干體征測量儀51；

中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備71；

自助查詢終端11；

LED顯示屏61；

所述智能手環(huán)21通過藍(lán)牙通信基站12與所述達(dá)標(biāo)測試管理終端41、所述數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)42、所述測量儀器控制終端53、所述自助查詢終端11進(jìn)行連接；

所述智能手環(huán)21通過所述藍(lán)牙通信基站感應(yīng)模塊與所述基站平臺連接；

所述智能手環(huán)21通過所述傳感器與所述感應(yīng)測試設(shè)備31連接；

所述數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備32、所述數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)42、所述達(dá)標(biāo)測試管理終端41、所述測量儀器控制終端53、所述中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備71、所述自助查詢終端11通過校園局域網(wǎng)連接。

具體的，鍛煉者通過智能手環(huán)管理系統(tǒng)，將領(lǐng)取的智能手環(huán)21在主機(jī)22上進(jìn)行身份綁定，實(shí)名登記后方可入園鍛煉。通過智能手環(huán)21監(jiān)測鍛煉者的運(yùn)動情況包括運(yùn)動軌跡、運(yùn)動時間、心率監(jiān)測等；同時可以通過藍(lán)牙通信基站12在自助查詢終端11查詢具體運(yùn)動情況；鍛煉者結(jié)束鍛煉時通過藍(lán)牙通信基站12讀取智能手環(huán)21信息登記回收智能手環(huán)21。

進(jìn)一步的，智能手環(huán)跟蹤探測及數(shù)據(jù)服務(wù)系統(tǒng)具有可配置的探測邏輯以適應(yīng)不同應(yīng)用場景下的探測需求，處理探測信息采集端與存儲端之間通信的數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)平臺，負(fù)責(zé)完成數(shù)據(jù)的接收、匯總上報、數(shù)據(jù)源和需求端注冊綁定以及已注冊數(shù)據(jù)分發(fā)等工作；通過基站平臺以及感應(yīng)測試設(shè)備31包括測試場地的若干傳感器實(shí)現(xiàn)對智能手環(huán)21的探測、定位及跟蹤，及時上傳智能手環(huán)21數(shù)據(jù)到數(shù)據(jù)預(yù)處理設(shè)備33；

進(jìn)一步的，通過體育館智能考勤系統(tǒng)，當(dāng)學(xué)生佩戴智能手環(huán)21經(jīng)過場館門并被藍(lán)牙通信基站12識別時，場館們附近的LED顯示屏61上會實(shí)時顯示學(xué)生姓名及出入門口時間。管理員也可根據(jù)智能手環(huán)用戶的不同而設(shè)定LED顯示屏61上不同的顯示內(nèi)容。

進(jìn)一步的，通過達(dá)標(biāo)測試管理系統(tǒng)，在校學(xué)生佩戴實(shí)名登記的智能手環(huán)21進(jìn)行達(dá)標(biāo)測試時，通過藍(lán)牙通信基站12讀取智能手環(huán)21信息后進(jìn)行達(dá)標(biāo)測試，測試完畢達(dá)標(biāo)測試數(shù)據(jù)直接上傳達(dá)標(biāo)測試管理終端41。

進(jìn)一步的，智能體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)，與測試儀設(shè)備51和智能手環(huán)21感知設(shè)備連接，負(fù)責(zé)根據(jù)授權(quán)和人員就位情況控制自助測量過程，引導(dǎo)被測人員進(jìn)行測試并輸出測試結(jié)果。學(xué)生在做體征測量時，通過藍(lán)牙通信基站12讀取智能手環(huán)21信息，體征測量結(jié)束，數(shù)據(jù)上傳至測量儀器控制終端54，最后將所有數(shù)據(jù)上傳至中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備71。

進(jìn)一步的，健跑活動管理系統(tǒng)，系統(tǒng)通過跑道數(shù)據(jù)采集匯總出各學(xué)生的健跑目標(biāo)完成度，從而匯總出班級、年級和全校健跑目標(biāo)完成進(jìn)度。

進(jìn)一步的，體育鍛煉指導(dǎo)系統(tǒng)，根據(jù)每個學(xué)生的運(yùn)動和體征監(jiān)控數(shù)據(jù)，適時給出體質(zhì)改善建議，包括飲食建議，運(yùn)動建議，作息建議。

進(jìn)一步的，智能感知終端系統(tǒng)，通過動態(tài)獲取配對智能手環(huán)體征、運(yùn)動監(jiān)測數(shù)據(jù)。

優(yōu)選的是，本發(fā)明的實(shí)施例中，測量儀器控制終端53通過局域網(wǎng)連接各體征測量儀51，測量結(jié)束數(shù)據(jù)上傳測量儀器控制終端53，然后再把數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)52，最后將所有數(shù)據(jù)上傳至中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備71。

優(yōu)選的是，本發(fā)明的實(shí)施例中，達(dá)標(biāo)測試管理終端41通過局域網(wǎng)連接各個達(dá)標(biāo)測試設(shè)備，測試完成數(shù)據(jù)上傳達(dá)標(biāo)測試管理終端41，達(dá)標(biāo)測試管理終端41再把數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)采集和匯總主機(jī)42，最后將所有數(shù)據(jù)上傳至中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備71。

綜上所述，本發(fā)明通過提供一種基于智能手環(huán)的校園感知系統(tǒng)，入園鍛煉者通過佩戴智能手環(huán)的方式進(jìn)行實(shí)名登記，使得中小學(xué)的體育設(shè)施可以對全社會開放，實(shí)現(xiàn)校外人員入校鍛煉的實(shí)名化、可監(jiān)測化，既解決了體育設(shè)施全民共享的問題，又保障了校園安全；通過該系統(tǒng)的達(dá)標(biāo)測試管理系統(tǒng)和智能體質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集，并上傳中心數(shù)據(jù)處理設(shè)備，可以積累大量的實(shí)用數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和使用，以便從整體了解中小學(xué)生身體素質(zhì)。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。