CN105050041A - 一种校内人员点名系统及校内人员点名方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于学校管理领域，提供了一种校内人员点名系统及校内人员点名方法，校内人员点名系统包括穿戴于校内人员身上，发送超宽频脉冲信号的点名穿戴设备；互联且同步的至少三个基站，用于接收超宽频脉冲信号，上传接收到超宽频脉冲信号的时刻；校内人员点名设备，用于根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备，当所述点名穿戴设备被定位在校内人员点名区域时，生成所述点名穿戴设备的点名信息。在本发明中，自动采集校内人员的点名信息，提高了点名信息的采集效率，同时提高了点名的实时性和全面性，从而有利于掌握校内人员的点名情况。

Description

一种校内人员点名系统及校内人员点名方法

技术领域

本发明属于学校管理领域，尤其涉及一种校内人员点名系统及校内人员点名方法。

背景技术

随着学校管理制度和监控设施的逐步完善，政府建立了学校管理系统，采用电子门禁、摄像头、定位系统监控每一个学生，增强控制各种安全事件的能力，以保障学生的安全，确保学校的安全和稳定。

然而，现有的学校管理系统，无法对学生进行高精度定位、定位稳定性不足，导致难以确定进入学生点名区域的学生，且需要手动采集学生的点名信息，降低了点名信息的采集效率，不利于掌握学生的点名情况。

其原因在于，现有的学校管理系统，一般采用以下三种定位方式，详述如下：

第一种定位方式，采用GPS定位方式，由于GPS定位是全球定位，会受到各种各样因素的影响，定位的精度较低，因此采用GPS定位方式的学生学校管理系统，无法对学校中的学生进行高精度定位；

第二种定位方式，以图像识别学生的定位方式，由于图像易受光线明暗干扰，图像的数据受学校的摄像头覆盖率的限制，因此在后台中往往难以识别出图像中的学生，因此无法对学校中的学生进行高精度定位；

第三种定位方式，以RFID、ZIGbee为代表的窄带无线通信定位方式，由于窄带无线通信本身受频段的限制，因此无法对学校中的学生进行高精度定位，此外，窄带的信号易受天气或者其他信号干扰，因此容易影响学生学校管理系统定位的稳定性。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种校内人员点名系统，旨在解决现有的学校管理系统，无法对学生进行高精度定位、定位稳定性不足，导致难以确定进入学生点名区域的学生，且需要手动采集学生的点名信息，降低了点名信息的采集效率，不利于掌握学生的点名情况的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种校内人员点名系统，包括：

穿戴于校内人员身上，发送超宽频脉冲信号的点名穿戴设备；

互联且同步的至少三个基站，用于接收所述超宽频脉冲信号，上传接收到所述超宽频脉冲信号的时刻；

连于所述基站的校内人员点名设备，用于根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备，当所述点名穿戴设备被定位在校内人员点名区域时，生成所述点名穿戴设备的点名信息。

本发明实施例的另一目的在于提供基于上述的校内人员点名系统的校内人员点名方法，包括：

所述点名穿戴设备发送超宽频脉冲信号至所述基站；

所述基站接收所述超宽频脉冲信号，上传接收到所述超宽频脉冲信号的时刻至所述校内人员点名设备；

所述校内人员点名设备根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备，当所述点名穿戴设备被定位在校内人员点名区域时，生成所述点名穿戴设备的点名信息。

在本发明实施例中，提供了校内人员点名系统，根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备，在预存的学校坐标地图上，绘制并记录所述点名穿戴设备的移动轨迹。解决了现有的学校管理系统，无法对学生进行高精度定位、定位稳定性不足，导致难以确定进入学生点名区域的学生，且需要手动采集学生的点名信息，不利于掌握学生的点名情况的问题。其有益效果在于两方面，详述如下：

一方面，由于基站与点名穿戴设备之间，基站与基站之间的信号传递采用超宽频无线通讯技术，而超宽频无线通讯技术，由于采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，具有频带宽、多频道、低功耗、不易受干扰、安全系数高，与现有频谱共存，不会干扰现有的超宽频通信应用等特点，因此可以通过对移动的点名穿戴设备进行高精度定位，进而对佩戴点名穿戴设备的学生进行高精度定位，同时还可增强定位的稳定性。

另一方面，点名穿戴设备佩戴于学生身上，在点名穿戴设备不脱落的前提下，可以确定学生进入校内人员点名区域，当点名穿戴设备被定位在校内人员点名区域时，可生成点名穿戴设备的点名信息，自动采集生成的点名信息。由于一次采集到的点名信息数量较多，因此可以减少采集时间，提高点名信息的采集效率，同时提高点名的实时性和全面性，从而有利于掌握学生的点名情况。

附图说明

图1是本发明实施例提供的校内人员点名系统的结构图；

图2是本发明实施例提供的校内人员点名系统的校内人员点名方法的实现流程图；

图3是本发明实施例提供的，当点名信息为已点名的校内人员编号时，生成点名穿戴设备的点名信息的实现流程图；

图4是本发明实施例提供的，当点名信息为准时的校内人员编号时，生成点名穿戴设备的点名信息的实现流程图；

图5是本发明实施例提供的，发送点名提醒信息的实现流程图；

图6是本发明实施例提供的统计点名信息的实现流程图；

图7是本发明实施例提供的指定统计项目的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一

图1是本发明实施例提供的校内人员点名系统的结构图，详述如下：

穿戴于校内人员身上，发送超宽频脉冲信号的点名穿戴设备1；

互联且同步的至少三个基站，用于接收所述超宽频脉冲信号，上传接收到所述超宽频脉冲信号的时刻；

连于所述基站的校内人员点名设备3，用于根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备1，当所述点名穿戴设备1被定位在校内人员点名区域时，生成所述点名穿戴设备1的点名信息。

其中，所述校内人员点名设备3，还用于根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，生成所述点名穿戴设备1的坐标；

判断所述点名穿戴设备1的坐标是否落入预存的校内人员点名区域坐标范围；

根据落入结果，定位所述点名穿戴设备1。

其中，落入时，所述点名穿戴设备1被定位在校内人员点名区域。

其中，不落入时，所述点名穿戴设备1不被定位在校内人员点名区域。

所述点名信息包括已点名的校内人员编号、未点名的校内人员编号统计、点名时长以及准时的校内人员编号中的至少一种。

其中，校内人员指的是处于学校内的人员，包括学生、老师、校警和访校人员中的至少一种。

其中，校内人员点名区域指的是处于学校内的点名区域，包括学生点名区域、老师点名区域、校警点名区域和访校人员点名区域中的至少一种。

需说明的是，互联且同步的至少三个基站，可位于校园内，或者校园外。至少三个基站共同构成的超宽频脉冲信号覆盖范围，可覆盖整个校园。

需说明的是，实施例中超宽频(UltraWideband，UWB)无线通讯技术的频率范围为3.1GHz至10.6GHZ。

在3.1GHz至10.6GHZ这一段频谱中，根据设定的带宽，选取任意一段频率范围作为传输超宽频脉冲信号的频段。

带宽的数值，在此不做限制。

需说明的是，采用超高频芯片执行本发明各个实施例所述的方法，其中，超高频芯片的工作频率范围为3.1GHz至10.6GHZ。

其中，在所述至少三个基站2中，基站与基站之间，采用有线的网络模式或者无线的网络模式互联，所述有线的网络模式包括光纤网络、双绞线组成的以太网、同轴电缆组成的以太网中的至少一种，所述无线的网络模式包括WIFI网络模式、3G网络模式、4G网络模式、5G网络模式中的至少一种。

其中，所述基站2和校内人员点名设备3之间，采用有线的网络模式或者无线的网络模式互联，所述有线的网络模式包括光纤网络、双绞线组成的以太网、同轴电缆组成的以太网中的至少一种，所述无线的网络模式包括WIFI网络模式、3G网络模式、4G网络模式、5G网络模式中的至少一种。

其中，所述点名穿戴设备1佩戴于校内人员身上，通过超宽频天线，无方向地发送超宽频脉冲信号。

其中，每个所述点名穿戴设备1中存储一个校内人员编号。

其中，校内人员编号为二进制的字符串。

例如，校内人员编号为11xxxxx、00xxxx、10xxxxx、00xxxx。其中x代表“0”或“1”中的任意一个字符。

其中，所述点名穿戴设备1每隔预设时间，在超宽频的频点中，采用特定的频点，发送承载二进制的字符串的超宽频脉冲信号，以使基站2或校内人员点名设备3接收到超宽频脉冲信号后，可根据不同的频点，得到二进制的字符串，进而得到校内人员编号。

特定的频点指的是：在超宽频的频点中，用于发送的校内人员编号的频点。

所述校内人员点名设备3还用于存储点名穿戴设备1和校内人员编号之间的对应关系，每个点名穿戴设备1仅存在一个与其对应的校内人员编号。

需说明的是，所述点名穿戴设备1的坐标包括二维坐标和三维坐标。

当采用三个基站2时，可算出二维坐标，当采用四个以上的基站2时，可算出三维坐标。

需说明的是，连于所述基站2的校内人员点名设备3，可以将执行的方法分开两部分，由两个设备来实现，详述如下：

一定位设备，用于根据预设的定位算法和各个所述基站2上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备1，定位所述点名穿戴设备1。

一点名信息生成设备，当所述点名穿戴设备1被定位在校内人员点名区域时，生成所述点名穿戴设备1的点名信息。

在本发明实施例中，基站2与点名穿戴设备1之间，基站2与基站之间的信号传递采用超宽频无线通讯技术，具有低功耗、超宽频的特点，借助这种传送技术可以对移动的点名穿戴设备1进行高精度定位。此外，点名穿戴设备1佩戴于校内人员身上，在点名穿戴设备1不脱落的前提下，可以确定校内人员进入校内人员点名区域，当点名穿戴设备1被定位在校内人员点名区域时，可生成点名穿戴设备1的点名信息。在正常使用的情况下，每秒可以点名400个点名穿戴设备，生成400个点名穿戴设备1的点名信息，每秒可采集到400个点名穿戴设备1的点名信息，因此相对于现有技术，大量减少了采集时间，提高了点名信息的采集效率，同时提高了点名的实时性和全面性，从而有利于掌握学生的点名情况。

实施例二

本实施例主要描述了校内人员点名设备3与基站2之间的连接关系，详述如下：

校内人员点名设备3直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站，或者，所述校内人员点名设备3通过数据交换设备连接所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站。

通过至少三个基站中的一个基站发送同步脉冲给其它基站，即可完成基站与基站之间的同步。

其中，校内人员点名设备3与基站之间，存在两种连接方式，详述如下：

第一种连接方式：

所述校内人员点名设备3直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站。

需说明的是，所述校内人员点名设备3直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站，表示所述校内人员点名设备3与基站之间的连接链路是直连链路，中间没有数据交换设备。

需说明的是，所述校内人员点名设备3直连基站的数量，可以为一个，也可以为多个。

当所述校内人员点名设备3连接基站的数量为一个时，与所述校内人员点名设备3相连接的基站可理解为主基站，剩下的基站为辅基站，主基站与辅基站之间级联。主基站汇总并上传其它辅基站接收到所述超宽频脉冲信号的时刻。

当所述校内人员点名设备3直连基站的数量为多个时，校内人员点名设备3汇总并统计所述三个基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻。

第二种连接方式：

所述校内人员点名设备3通过数据交换设备连接所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站。

其中，所述数据交换设备为进行电子数据交换的设备，包括路由器、交换机、光端机、光纤收发器中的至少一种。

需说明的是，所述校内人员点名设备3通过数据交换设备连接基站的数量，可以为一个，也可以为多个。

当所述校内人员点名设备3通过数据交换设备连接基站的数量为一个时，与所述校内人员点名设备3相连接的基站可理解为主基站，剩下的基站为辅基站，主基站与辅基站之间级联。主基站汇总并上传其它辅基站接收到所述超宽频脉冲信号的时刻。

当所述校内人员点名设备3通过数据交换设备连接基站的数量为多个时，校内人员点名设备3汇总并统计所述三个基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻。

需说明的是，校内人员点名设备3通过数据交换设备连接至少三个基站中的一个基站或者多个基站时，基站和校内人员点名设备3之间的组网架构，包括以下架构中的任意一种，详述如下：

一、基站与基站之间采用网线连接，一个或者多个基站通过网线连接路由器的数据分发端口，路由器的数据分发端口通过网线连接校内人员点名设备3；

二、基站与基站之间采用网线连接，一个或者多个基站通过网线连接交换机的数据分发端口，交换机的数据分发端口通过网线连接校内人员点名设备3；

三、基站与基站之间采用光纤连接，一个或者多个基站通过光纤连接光端机的输入端，光端机的输出端通过网线连接校内人员点名设备3；

四、基站与基站之间采用光纤连接，一个或者多个基站通过光纤连接光纤收发器的输入端，光纤收发器的输出端，通过网线连接校内人员点名设备3。

实施例三

图2是本发明实施例提供的校内人员点名系统的校内人员点名方法的实现流程图，所述校内人员点名方法包括：

S201，所述点名穿戴设备1发送超宽频脉冲信号至所述基站；

S202，所述基站接收所述超宽频脉冲信号，上传接收到所述超宽频脉冲信号的时刻至所述校内人员点名设备3；

S203，所述校内人员点名设备3根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备1，当所述点名穿戴设备1被定位在校内人员点名区域时，生成所述点名穿戴设备1的点名信息。

其中，所述定位算法包括到达时间(TimeofArrival，TOA)算法和到达时间差(TimeDifferenceofArrival，TDOA)算法中的至少一种。

在本发明实施例中，基站2与点名穿戴设备1之间，基站2与基站2之间的信号传递采用超宽频无线通讯技术，而超宽频无线通讯技术，由于采用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，具有频带宽、多频道、低功耗、不易受干扰、安全系数高，与现有频谱共存，不会干扰现有的超宽频通信应用等特点，因此可以通过对移动的点名穿戴设备1进行高精度定位，进而对佩戴点名穿戴设备1的校内人员进行高精度定位，同时还可增强定位的稳定性。

实施例四

图3是本发明实施例提供的，当点名信息为已点名的校内人员编号时，生成点名穿戴设备1的点名信息的实现流程图，详述如下：

S301，读取所述点名穿戴设备1携带的校内人员编号；

S302，将所述校内人员编号与已点名标识建立关联，生成已点名的校内人员编号。

在预存的所有的校内人员编号中，剔除已点名的校内人员编号，生成未点名的校内人员编号。

在本实施例中，生成已点名的校内人员编号和未点名的校内人员编号，而校内人员编号包括学生编号，因此可以快速找到未点名的学生编号，及时发现未点名的学生，后续可对未点名的学生进行定位，找到未点名的学生，有利于保证学生的人身安全，增强了校内人员点名系统的智能化程度。

实施例五

图4是本发明实施例提供的，当点名信息为准时的校内人员编号时，生成点名穿戴设备1的点名信息的实现流程图，详述如下：

S401，读取所述点名穿戴设备1携带的校内人员编号；

S402，根据所述点名穿戴设备1的坐标和预存的校内人员点名区域坐标范围，记录所述点名穿戴设备1的坐标进入校内人员点名区域坐标范围的时间；

S403，判断所述进入校内人员点名区域坐标范围的时间是否超过了设定时间；

S404，是则，将所述校内人员编号与准时标识建立关联，生成准时的校内人员编号；

S405，否则，在预存的所有的校内人员编号中，剔除准时的校内人员编号，生成迟到的校内人员编号。

在本实施例中，生成准时的校内人员编号和迟到的校内人员编号，可对迟到的校内人员编号对应的校内人员进行提醒。从而可以减少点名的时间，有利于管理校内人员点名区域，增强了校内人员点名系统的智能化程度。

实施例六

图5是本发明实施例提供的，发送点名提醒信息的实现流程图，详述如下：

S501，当超过设定时间时，将所述迟到的校内人员编号修改为未到的校内人员编号。

S502，向所述校内人员编号相关联的终端下发点名提醒信息。

所述校内人员编号相关联的终端，包括学生终端、老师终端、校警终端和访校人员终端、家长终端中的至少一种。

在本实施例中，下发点名提醒信息，可以及时提醒相关人员参加点名，从而增强了校内人员点名系统的智能化程度。

实施例七

图6是本发明实施例提供的统计点名信息的实现流程图，详述如下：

S601，获取设定的统计项目；

S602，根据所述统计项目，统计所述点名信息。

统计所述点名信息，生成校内人员点名统计结果。

向校内人员点名统计结果关联的终端，下发生成的校内人员点名统计结果。

根据统计项目，统计同一时间段的所述点名信息。生成预设格式的统计文件，所述预设格式包括表格、柱形图、折线图、饼图中的至少一种。

在本发明实施例中，统计点名信息，能直观显示校内人员的点名情况，增强了校内人员点名系统的智能化程度。

实施例八

图7是本发明实施例提供的指定统计项目的实现流程图，详述如下：

S701，显示统计项目列表，所述统计项目包括已点名的校内人员编号统计、点名时长统计以及准时的校内人员编号统计中的至少一种；

S702，检测校内人员在所述统计项目列表中指定的统计项目；

S703，将指定的统计项目配置为设定的统计项目。

在本发明实施例中，指定的统计项目，能减少统计的数据量，加快统计速度，增强了校内人员点名系统的智能化程度。

通过以上的实施方式的描述，所属领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可借助软件加必需的通用硬件的方式来实现。所述的程序可以存储于可读取存储介质中，所述的存储介质，如随机存储器、闪存、只读存储器、可编程只读存储器、电可擦写可编程存储器、寄存器等。该存储介质位于存储器，处理器读取存储器中的信息，结合其硬件执行本发明各个实施例所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种校内人员点名系统，其特征在于，包括：

穿戴于校内人员身上，发送超宽频脉冲信号的点名穿戴设备；

互联且同步的至少三个基站，用于接收所述超宽频脉冲信号，上传接收到所述超宽频脉冲信号的时刻；

连于所述基站的校内人员点名设备，用于根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备，当所述点名穿戴设备被定位在校内人员点名区域时，生成所述点名穿戴设备的点名信息。

2.如权利要求1所述的校内人员点名系统，其特征在于，在所述至少三个基站中，基站与基站之间，采用有线的网络模式或者无线的网络模式互联，所述有线的网络模式包括光纤网络、双绞线组成的以太网、同轴电缆组成的以太网中的至少一种，所述无线的网络模式包括WIFI网络模式、3G网络模式、4G网络模式、5G网络模式中的至少一种。

3.如权利要求1所述的校内人员点名系统，其特征在于，所述基站和校内人员点名设备之间，采用有线的网络模式或者无线的网络模式互联，所述有线的网络模式包括光纤网络、双绞线组成的以太网、同轴电缆组成的以太网中的至少一种，所述无线的网络模式包括WIFI网络模式、3G网络模式、4G网络模式、5G网络模式中的至少一种。

4.如权利要求1所述的校内人员点名系统，其特征在于，所述校内人员点名设备直连所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站，或者，所述校内人员点名设备通过数据交换设备连接所述至少三个基站中的一个基站或者多个基站。

5.一种基于权利要求1所述的校内人员点名系统的校内人员点名方法，其特征在于，所述校内人员点名方法包括：

所述点名穿戴设备发送超宽频脉冲信号至所述基站；

所述基站接收所述超宽频脉冲信号，上传接收到所述超宽频脉冲信号的时刻至所述校内人员点名设备；

所述校内人员点名设备根据预设的定位算法和各个所述基站上传的接收到所述超宽频脉冲信号的时刻，定位所述点名穿戴设备，当所述点名穿戴设备被定位在校内人员点名区域时，生成所述点名穿戴设备的点名信息。

6.如权利要求5所述的校内人员点名方法，其特征在于，所述生成所述点名穿戴设备的点名信息，具体为：

读取所述点名穿戴设备携带的校内人员编号；

将所述校内人员编号与已点名标识建立关联，生成已点名的校内人员编号。

7.如权利要求5所述的校内人员点名方法，其特征在于，所述生成所述点名穿戴设备的点名信息，具体为：

读取所述点名穿戴设备携带的校内人员编号；

根据所述点名穿戴设备的坐标和预存的校内人员点名区域坐标范围，记录所述点名穿戴设备的坐标进入校内人员点名区域坐标范围的时间；

判断所述进入校内人员点名区域坐标范围的时间是否超过了设定时间；

是则，将所述校内人员编号与准时标识建立关联，生成准时的校内人员编号；

否则，在预存的所有的校内人员编号中，剔除准时的校内人员编号，生成迟到的校内人员编号。

8.如权利要求7所述的校内人员点名方法，其特征在于，所述校内人员点名方法，还包括：

当超过设定时间时，将所述迟到的校内人员编号修改为未到的校内人员编号。

向所述校内人员编号相关联的终端下发点名提醒信息。

9.如权利要求5所述的校内人员点名方法，其特征在于，所述校内人员点名方法还包括：

获取设定的统计项目；

根据所述统计项目，统计所述点名信息。

10.如权利要求9所述的校内人员点名方法，其特征在于，在所述获取预先设置的统计项目之前，所述校内人员点名方法包括；

显示统计项目列表，所述统计项目包括已点名的校内人员编号统计、点名时长统计以及准时的校内人员编号统计中的至少一种；

检测在所述统计项目列表中指定的统计项目；

将指定的统计项目配置为设定的统计项目。