CN106251265A - 群体运动监测系统 - Google Patents

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CN106251265A CN201610712529.5A CN201610712529A CN106251265A CN 106251265 A CN106251265 A CN 106251265A CN 201610712529 A CN201610712529 A CN 201610712529A CN 106251265 A CN106251265 A CN 106251265A
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Abstract

本发明公开了一种群体运动监测系统，其特征在于：该群体运动监测系统由3 个部分组成：包括运动手环、数据采集终端、后端云存贮设备；通过本发明的实施能够增强青少年的身体素质；运用高科技手段（阅读、学习光线监测）保护青少年的视力；运用高科技手段（运动检测）实时量化和监督个体学生的体育煅炼；运用高科技手段（物联网和大数据）跟踪统计全体学生的运动情况；提高学校的办学特色。

Description

群体运动监测系统
技术领域
本发明涉及一种运动监测系统，尤其是一种群体运动监测系统。
背景技术
从 1985 年开始至 2005 年中国共进行了 5次全国青少年体质健康调查，结果显示：反映形态的身高、体重和胸围一直呈增长趋势。反映机能的肺活量和反应身体素质的速度、爆发力、力量和耐力水平等指标总体情况没有明显增长或存在下降趋势。
分析提示我国青少年儿童存在的主要健康问题是营养不良、营养失衡共存及运动能力下降和近视等问题。
而2010 第六次全国学生体质与健康调研结果显示，2010 年全国各学段学生体质与健康存在的问题主要有以下四点：
1、学生身体素质继续呈现缓慢下降趋势，但下降幅度明显减小
2、视力不良检出率继续上升，并出现低龄化倾向
3、肥胖检出率继续增加
4、龋齿患病率出现反弹。
学生体质的持续下降，其原因与以下2 方面因素相关：
1）肥胖率及视力不良率的上升。
物质生活水平的提高，不健康的生活方式而导致的青少年肥胖及近视等慢性疾病反过来阻碍了学生的运动积极性，并形成相互的恶性循环。
2）以静代动的生活方式。
以基于网络的游戏、阅读、交友为主要休闲方式，久坐不动、静态生活，阻碍了学生们养成体育锻炼的行为习惯。
国家体育总局研究员、体育科学研究所副所长冯连世认为“自从07 年颁发中央7号文件，全力提高青少年体质以来，我国青少年身体素质持续下滑20 多年的势头有了改变。”这些“改变”包括大部分体质指标“止跌回升”，个别体质指标甚至出现了“持续上升”的趋势。这说明增加活动和运动时间对身体素质提高是有效的。如何提高全国中小学生日常平均锻炼时间呢！首先就是要对锻炼进行量化，量化之后就可以根据量化的情况指导锻炼。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，在此提供一种群体运动监测系统，通过实施能够增强青少年的身体素质；运用高科技手段（阅读、学习光线监测）保护青少年的视力；运用高科技手段（运动检测）实时量化和监督个体学生的体育煅炼；运用高科技手段（物联网和大数据）跟踪统计全体学生的运动情况；提高学校的办学特色。
本发明是这样实现的，构造一种群体运动监测系统，其特征在于：该群体运动监测系统由3 个部分组成：包括运动手环、数据采集终端、后端云存贮设备；
所述手环用于记录学生运动情况，可以记录学生步数、运动量、消耗卡路里、睡眠分期等数据。这些数据可以通过一定通信手段同步到学校服务器或者云服务器数据库；
手环具有身份的唯一标识，用于区分学生身份、完成数据个性化管理、实现权限管理等。此唯一标识号码可由学校自行分配，方便跨平台统一管理和后期维护管理；
数据采集终端：采集终端类似于带显示的中转路由器，负责数据中转缓存，以及相关信息显示。采集终端向下负责收集手环的运动数据，并将这些数据做本地缓存；向上将这些手环的最新数据更新到后端云存贮设备；
采集终端显示运动数据信息、考勤信息，可扩展显示运动数据统计分析图表、实时天气信息、电子班牌信息等。
根据本发明所述群体运动监测系统，其特征在于：采集终端每个教室门口配备一台；运动手环与数据采集终端之间可以采用刷卡或无线方式通信；
刷卡方式是：学生至少需要在上下学时各刷卡一次，才能完成考勤功能。数据在学生刷卡是同步到采集终端。采集终端通过网线或者 wifi 将手环数据通过校园内部网络上传到校内服务器存储分析。采集终端也可以通过外网将手环数据上传到云服务器存储分析；
无线方式通信是：学生无需刷卡，手环数据自动同步到最近的采集终端上；采集终端通过网线或者wifi将手环数据通过校园内部网络上传到校内服务器存储分析；采集终端也可以通过外网将手环数据上传到云服务器存储分析。
根据本发明所述群体运动监测系统，其特征在于：手环根据采取的通信方式不同，可分为两种：一种支持刷卡型，一种支持无线通信型；
a） 刷卡方式型：类似公交刷卡、校园一卡通刷卡等 NFC技术；
b） 无线通信方式型：比如 GPRS、Wi-Fi、Zigbee、433M技术；
根据增加的额外功能不同，手环可区分为 5个功能部分，或5个系列型号，分别是：基本配置型、加显示型、单加测光型、单加校园一卡通型、单加心率测量型；
a） 基本配置型号：基本配置手环可计步、计运动量、计卡路里、睡眠监测，以及将这些数据存储并通过近距离或无线通信方式上传采集终端的功能；
b） 显示及相关功能型号：在基本配置型号基础上增加功能：显示屏、电子表、触摸按键、振动提示；
c） 测光型号：在带显示型号基础上只增加测光功能；
d） 校园一卡通型号：在带显示型号基础上只增加校园一卡通功能；可开通校园一卡通功能，完全兼容已有校园一卡通系统；轻松实现校园一卡通门禁、充值消费、借阅等功能；
e） 心率测量型号为：在带显示型号 基础上只增加心率测量功能。
根据本发明所述群体运动监测系统，其特征在于：为配合不同通信方式手环使用，数据采集终端也分为刷卡方式和无线通信方式；
a） 刷卡：配合刷卡手环使用，需要手环靠近刷卡使用；
b） 无线通信：配合无线通信手环使用；无需靠近刷卡，只要在终端网络覆盖范围内即
可数据同步和通信；
根据显示功能不同，采集终端分为简化小屏版本和全功能大屏版本；
a） 简化小屏：只显示基本运动数据以及考勤信息等；
b） 全功能大屏：除了显示基本运动数据和考勤信息外，还显示分析统计图表、
天气信息、电子班牌。
根据本发明所述群体运动监测系统，其特征在于：后端云存贮设备具备软件展示系统：软件展示系统分为分别是数据展示系统、家校通（微信或钉钉等）、学生评测报告、数据接口分享四个部分。
根据本发明所述群体运动监测系统，其特征在于：
所述数据展示系统又分为刷卡采集终端展示和大屏终端展示两个部分，大屏展示是对外展示的直观窗口；
刷卡采集终端展示是对学生或老师展示的平台；
操作方式：
1、安装上刷卡终端，开机通电；
2、确保刷卡终端网络连接畅通；
3、运动手环贴近刷卡终端 NFC标识区域；
刷卡采集终端展示：刷卡采集终端的展示分为无刷卡状态展示和刷卡状态的展示,刷卡状态的展示又分细分为学生刷卡和教师刷卡的展示；
无刷卡状态展示：无刷卡状态终端的展示为班级信息，电子班牌，天气状况等；
学生刷卡展示：学生刷卡展示主要展示是该学生实时手环里面的运动数据和运动量，该学生所在班级的考勤情况；
教师刷卡展示：教师刷卡功能权限现在只是留下一个接口作扩展功能用，当教师刷卡应该可以管理活动教室的预约等权限，可以查看学生某门课程的学习进度等；暂定，留作扩展功能研发；
大屏终端展示：大屏展示可以做单屏或多屏展示；大屏展示分为首页展示，年级运动排名展示，年级考勤展示；
大屏首页展示：首页展示分为动态和消息两部分，动态展示主要是学校新发生的动态新闻等展示，让家长或访问宾客了解学校的动态；
消息部分主要展示学校或老师发送的文章美文和班级动态及管理方面的信息；可以让家长查到自己孩子的班级的信息及与老师沟通的一个平台；
各年级运动排名：各年级运动排名主要是展示各个年级的各个班级的运动排名，展示的目的是让学生有一个竞争的意识，增加学生的运动量，让学生的身体素质保持一个较高的一个水平上；一般只展示前五名学生的名次；
最高运动量排名主展示该年级的运动达标情况及分展，左边展示是达标（默认是 1 万步为准，可修改）的饼状图，右边是各年级班级的运动曲线图，漂浮的泡泡是年级前三名的学生展示；
各年级的考勤统计展示：考勤统计展示只统计整体，不针对个体学生，分析各个年级的学生出勤情况，让教师和家长一目了然的知道学校学生的情况；
大屏展示操作方法：大屏展示现在采用的是电视+电脑的控制操作方法，这样的好处是电视直接打开就可以展示出情况，不用复杂的操作；另一个好处是可以为多屏展示功能作扩展；电视和电脑的连接可选用常用的接口标准（HDMI等）；
1. 调试好电视与电脑的连接；
2. 保证电脑是可以访问Internet；
3. 打开电脑，把大屏展示的网页或软件设计开机启动项；
4. 打开电视即可显示。
根据本发明所述群体运动监测系统，其特征在于：所述家校通实现如下：
微信家校通的原理是利用微信公众号进行开发的，在学校专属的公众号平台上开发对接后台数据，然后家长可以接收推送的消息和通知，也可以通过菜单访问相关模块的信息；
微信家校通开发方面，可根据校方要求开发相关功能；现阶段对学生考勤和通知部分，学生运动排名部分，学生运动数据分析部分，学生评测报告部分等介绍。对一些住宿学生，我们还可以推送食堂菜谱及营养健康建议；
学生考勤和消息推送：学生考勤和消息推送部分，主要实时向家长推送学生入校和出校的考勤记录，让家长知道学生是否按时上学，防止早退等现象；信息的推送主要是为了教师管理及方便沟通家长的作用，像通知家长会呀，发放电子成绩单，发布课业任务，寒暑假的情况调查等；
同理，信息推送也是以这种形式推送到每位家长手里面来。这些需求都可以根据校方需求来定制设计。例如对学生周，月考勤进行分析；
学生运动情况分析：学生运动情况分析主要是把收集到每日运动数据进行分析展示，提供周，月，年的运动数据报告，并对所在班级的平均线进行对比，如果远低于平均水平，可以让家长注意孩子的运动量；展示学生运动曲线统计图和体育项目成绩统计成绩展示，注重学生体育锻炼；
学生运动排名：学生运动排名主要是分析班级和年级运动排名，增加竞争意识，引导学生的运动热情等。点击菜单中的相关选择，供家长获取信息查看；
评测报告推送：评测报告分为体质评测报告，人体成分分析报告，这些可以从微信入口推送，也可以教师纸质打印；
操作方式：
1、关注学校专属微信公众账号；
2、在公众号菜单项，选择绑定学生的学号入口；
3、保证手机网络访问正常即可。
根据本发明所述群体运动监测系统，其特征在于：
评测报告：评测报告的生成比较复杂，需要借助仪器来检测，也有一部分需要体育老师采用我们的设备把学生的体育成绩上传到我们的服务器，我们会尽量让操作简单；
操作方法：获取评测报告有两种途径，一种是在学校的微信公众号里面推送，另一种是通过学校发放纸质的报告；
模块功能：评测报告分为人体成分分析报告，学生综合评测报告及其它性质的报告；
人体成分体质报告：人体成分体质报告是通过仪器测试检查出来，通过我们的后台把数据传输到服务器，服务器再把报告推送到家长；
通过正确的使用仪器测试完成，仪器会生成一分人体成分报告；
学生综合评测报告：学生综合评测报告，则是综合了体育成绩，运动量，营养建议，身高体重的分析报告，这个报告一般至少一个月做一次评测；
其它评测报告：其它评测报告主要是留下来做扩展用，如果可以接入校方成绩管理系统，可以设计一个成绩评测报告，一学期内的成绩分析，排名，平均水平等分析。具体
的设计需要校方提供一个需求，并且配合技术人员做技术对接。
根据本发明所述群体运动监测系统，其特征在于：
数据接口：数据接口分为本地服务数据接口，和云服务数据接口；
操作方式：数据接口主要是指运动，考勤，体育成绩等相关数据存储和共享。关于后台
的搭建我们全程技术支持或全部由于我们搭建，留出对外接口供政府机构或教育机构访问。
技术人员操作对接相关任务；
本地服务器数据接口：本地服务器数据接口主要是用于存储学生个体的数据和共享，例如存储学生的考勤记录，运动步数，这些接口可以用于微信家校通服务和大屏展示。
云服务数据接口：云服务数据接口提供的服务如下：
1. 云服务接口全部运动数据的存贮；
2. 各种信息的搜集和统计；
3. 各种信息的查询；
云服务数据接口一般用于存储下一级服务器的数据，例如泡桐树中学的服务器上传到云服务器应该是学校为单位的平均运动量或考勤数据；我们可以把这类数据接口共享到政府相关机构作为研究和制定策略方针的参考依据。
运动手环相对于一般可穿戴设备的运动和睡眠记录功能还扩展了以下功能：
1手环具备唯一识别号用于学生识别和数据管理；
2对某一组织内不同的运动数据进行聚集（物联网和大数据）；
3以数据为基础引入了相互竞争机制；
4以数据为基础为监督和决策提供依据；
5校园内全覆盖实时数据采集；
6支持电子班牌功能；
7教师可针对具体学生发出锻炼提示；
8展示系统实时地以图表方式形象化展示学生运动情况；
9可融合校园一卡通功能；
10可以测光，对青少年视力进行保护；
11家长可实时监测孩子是否在校活动；
12支持家校通功能；
13支持学生体质报告等分析报告的生成和推送；
14支持学校自身平台数据接口，可实现平台间数据共享；
15支持扩展体温测量、摄像等功能。
本发明的优点在于：本发明所述的群体运动监测系统，通过实施能够增强青少年的身体素质；运用高科技手段（阅读、学习光线监测）保护青少年的视力；运用高科技手段（运动检测）实时量化和监督个体学生的体育煅炼；运用高科技手段（物联网和大数据）跟踪统计全体学生的运动情况；提高学校的办学特色。
附图说明
图1是本发明群体运动监测系统拓扑图。
具体实施方式
下面将结合附图1对本发明进行详细说明，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明通过改进提供一种群体运动监测系统，实现如下：群体运动监测系统由3个部分组成：运动手环、数据采集终端、后端云存贮设备。
手环用于记录学生运动情况，可以记录学生步数、运动量、消耗卡路里、睡眠分期等数据。这些数据可以通过一定通信手段同步到学校服务器或者云服务器数据库。
手环具有身份的唯一标识，用于区分学生身份、完成数据个性化管理、实现权限管理等。此唯一标识号码可由学校自行分配，方便跨平台统一管理和后期维护管理。
所述手环还可扩展支持以下功能：电子表、闹钟提示、测光校园一卡通、心率测量。
A） 通信方式：手环根据采取的通信方式不同，可分为两种：一种支持刷卡型，一种支持无线通信型。
a） 刷卡方式型：类似公交刷卡、校园一卡通刷卡等 NFC技术。
b） 无线通信方式型：比如 GPRS、Wi-Fi、Zigbee、433M等技术。
B） 增值功能：根据增加的额外功能不同，手环可区分为 5个功能部分，或5个系列型号，分别是：基本配置型、加显示型、单加测光型、单加校园一卡通型、单加心率测量型。
a） 基本配置型：基本配置手环可计步、计运动量、计卡路里、睡眠监测，以及将这些数据存储并通过近距离或无线通信方式上传采集终端的功能。
b） 显示及相关功能型号：在基本配置型号基础上增加功能：显示屏、电子表、触摸按键、振动提示。
c） 测光型号：在带显示型号基础上只增加测光功能。
d） 校园一卡通型号：在带显示型号基础上只增加校园一卡通功能。可开通校园一卡通功能，完全兼容已有校园一卡通系统。轻松实现校园一卡通门禁、充值消费、借阅等功能。
e） 心率测量型号：在带显示型号基础上只增加心率测量功能。
数据采集终端：采集终端类似于带显示的中转路由器，负责数据中转缓存，以及相关信息显示。采集终端向下负责收集手环的运动数据，并将这些数据做本地缓存；向上将这些手环的最新数据更新到服务器数据库。
采集终端显示运动数据信息、考勤信息，可扩展显示运动数据统计分析图表、
实时天气信息、电子班牌信息等。
A） 通信方式：为配合不同通信方式手环使用，采集终端也分为刷卡方式和无线通信方式。
a） 刷卡：配合刷卡手环S1x使用。需要手环靠近刷卡使用。
b） 无线通信：配合无线通信手环 S2x使用。无需靠近刷卡，只要在终端网络覆盖范围内即
可数据同步和通信。
B） 显示功能：根据显示功能不同，采集终端分为简化小屏版本和全功能大屏版本。
a） 简化小屏：只显示基本运动数据以及考勤信息等。
b） 全功能大屏：除了显示基本运动数据和考勤信息外，还显示分析统计图表、天气信息、电子班牌等。
后台云和软件展示系统：群体运动监测系统软件功能分为四个部分，分别是数据展示系统，家校通（微信或钉钉等），学生评测报告，数据接口分享。下面就这四个部分做详细的说明。
1）数据展示系统：数据展示系统又分为刷卡采集终端展示和大屏终端展示两个部分，大屏展示是对外展示的直观窗口，刷卡采集终端展示是对学生或老师展示的平台。
1.1）刷卡采集终端展示
1.1.1）操作方式：
1. 安装上刷卡终端，开机通电 。
2. 确保刷卡终端网络连接畅通。
3. 运动手环贴近刷卡终端 NFC标识区域。
1.1.2）模块功能：刷卡采集终端的展示分为无刷卡状态展示和刷卡状态的展示,刷卡状态的展示又分细分为学生刷卡和教师刷卡的展示。
1.1.2.1）无刷卡状态展示：无刷卡状态终端的展示为班级信息，电子班牌，天气状况等。
可以左边显示是各个班级运动排名,也可以做成某个班的各个学生的运动排名。右边显示是学生所在年级出勤率的展示。最下面是地区的天气预报展示。点击左边最一个列表班级，可以具体进入到该班级的相关信息的查询。
可以看到班级学生的具体运动量排名，部门还有考勤的查询，已到名单和未到名单的查课。点击某个学生的的信息可以显示学生的历史运动信息。
1.1.2.2）学生刷卡展示：学生刷卡展示主要展示是该学生实时手环里面的运动数据和运动量，该学生所在班级的考勤情况。
1.1.2.3）教师刷卡展示：教师刷卡功能权限现在只是留下一个接口作扩展功能用，当教师刷卡应该可以管理活动教室的预约等权限，可以查看学生某门课程的学习进度等。暂定，留作扩展功能研发。
2）大屏终端展示：大屏展示是学校对外宣传展示的一个平台，做好大屏展示学校工作和儿童健康极为重要。这部分的功能设计，我们可以根据学校需求作相关的开发，可以做单屏或多屏展示。
2.1）操作方法：大屏展示现在采用的是电视+电脑的控制操作方法，这样的好处是电视直接打开就可以展示出情况，不用复杂的操作；另一个好处是可以为多屏展示功能作扩
展。电视和电脑的连接可选用常用的接口标准（HDMI等）。
1. 调试好电视与电脑的连接。
2. 保证电脑是可以访问Internet。
3. 打开电脑，把大屏展示的网页或软件设计开机启动项。
4. 打开电视即可显示。
2.2）模块功能：现阶段我们把大屏展示分为首页展示，年级运动排名展示，年级考勤展示。
2.2.1）大屏首页展示：首页展示分为动态和消息两部分，动态展示主要是学校新发生的动态新闻等展示，让家长或访问宾客了解学校的动态。
消息部分主要展示学校或老师发送的文章美文和班级动态及管理方面的信息。可以让家长查到自己孩子的班级的信息及与老师沟通的一个平台。
2.2.2）各年级运动排名：各年级运动排名主要是展示各个年级的各个班级的运动排名，展示的目的是让学生有一个竞争的意识，增加学生的运动量，让学生的身体素质保持一个较高的一个水平上。一般只展示前五名学生的名次。
最高运动量排名主展示该年级的运动达标情况及分展，左边展示是达标（默认是1 万步为准，可修改）的饼状图，右边是各年级班级的运动曲线图，漂浮的泡泡是年级前三名的学生展示。
2.2.3）各年级的考勤统计展示：考勤统计展示只统计整体，不针对个体学生，分析各个年级的学生出勤情况，让教师和家长一目了然的知道学校学生的情况。
3）家校通：家校通是家长连接学校的一个桥梁，发挥好这个功能是至关重要的。家校通做好，让家长了解学生上课，考试成绩，监测身体素质是我们的责任。由于现在通信方法发达，智能手机越来越普及，实现家校通的途径很多（例如：短信，微信，APP，钉钉等），相关技术我们已经实现。根据学校的需求，我们开发相关的软件。下面主要对主流微信平台上的家校通做介绍。
3.1）微信家校通：微信家校通的原理是利用微信公众号进行开发的，在学校专属的公众号平台上开发对接后台数据，然后家长可以接收推送的消息和通知，也可以通过菜单访问相关模块的信息。
3.1.1）操作方式：
1. 关注学校专属微信公众账号。
2. 在公众号菜单项，选择绑定学生的学号入口。
3. 保证手机网络访问正常即可。
3.1.2）模块功能：微信家校通开发方面，可根据校方要求开发相关功能。现阶段对学生考勤和通知部分，学生运动排名部分，学生运动数据分析部分，学生评测报告部分等介绍。对一些住宿学生，我们还可以推送食堂菜谱及营养健康建议。
3.1.2.1）学生考勤和消息推送：学生考勤和消息推送部分，主要实时向家长推送学生入校和出校的考勤记录，让家长知道学生是否按时上学，防止早退等现象。信息的推送主要是为了教师管理及方便沟通家长的作用，像通知家长会呀，发放电子成绩单，发布课业任务，寒暑假的情况调查等。
同理，信息推送也是以这种形式推送到每位家长手里面来。这些需求都可以根据校方需求来定制设计。例如对学生周，月考勤进行分析：
3.1.2.2）学生运动情况分析：学生运动情况分析主要是把收集到每日运动数据进行分析展示，提供周，月，年的运动数据报告，并对所在班级的平均线进行对比，如果远低于平均水平，可以让家长注意孩子的运动量。展示学生运动曲线统计图和体育项目成绩统计成绩展示，注重学生体育锻炼。
3.1.2.3）学生运动排名：学生运动排名主要是分析班级和年级运动排名，增加竞争意识，引导学生的运动热情等。点击菜单中的相关选择，供家长获取信息查看。
3.1.2.4）评测报告推送：评测报告分为体质评测报告，人体成分分析报告，这些可以从微信入口推送，也可以教师纸质打印。
4）评测报告：评测报告的生成比较复杂，需要借助仪器来检测，也有一部分需要体育老师采用我们的设备把学生的体育成绩上传到我们的服务器，我们会尽量让操作简单。
4.1）操作方法：获取评测报告有两种途径，一种是在学校的微信公众号里面推送，另一种是通过学校发放纸质的报告。
微信公众号的获取方法就和家校通的操作方法一样。纸质报告发放可直接找教师获取。
4.2）模块功能：评测报告分为人体成分分析报告，学生综合评测报告及其它性质的报告。
4.2.1）人体成分体质报告：人体成分体质报告是通过仪器测试检查出来，通过我们的后台把数据传输到服务器，服务器再把报告推送到家长。
通过正确的使用仪器测试完成，仪器会生成一分人体成分报告。
4.2.2）学生综合评测报告：学生综合评测报告，则是综合了体育成绩，运动量，营养建议，身高体重的分析报告，这个报告一般至少一个月做一次评测。
4.2.3）其它评测报告：其它评测报告主要是留下来做扩展用，如果可以接入校方成绩管理系统，可以设计一个成绩评测报告，一学期内的成绩分析，排名，平均水平等分析。具体
的设计需要校方提供一个需求，并且配合技术人员做技术对接。
5）数据接口：
5.1）操作方式：数据接口主要是指运动，考勤，体育成绩等相关数据存储和共享。关于后台的搭建我们全程技术支持或全部由于我们搭建，留出对外接口供政府机构或教育机构访问。技术人员操作对接相关任务。
5.2）模块功能：数据接口分为本地服务数据接口，和云服务数据接口。
5.2.1）本地服务器数据接口：本地服务器数据接口主要是用于存储学生个体的数据和共享，例如存储学生的考勤记录，运动步数，这些接口可以用于微信家校通服务和大屏展示。
5.2.2）云服务数据接口：云服务数据接口提供的服务如下：
1. 云服务接口全部运动数据的存贮；
2. 各种信息的搜集和统计；
3. 各种信息的查询。
云服务数据接口一般用于存储下一级服务器的数据，例如泡桐树中学的服务器上传到云服务器应该是学校为单位的平均运动量或考勤数据。我们可以把这类数据接口共享到政府相关机构作为研究和制定策略方针的参考依据。
下面结合手环两种实施方案进行说明：
刷卡方案：刷卡采用目前通用的进场通信（NFC）技术。目前所有公交一卡通、校园一卡通、金融卡等涉及刷卡消费的场合基本都采用此技术。此技术应用与刷卡相关场合非常适合，技术方案成熟。
方案实施：采集终端每个教室门口配备一台。学生至少需要在上下学时各刷卡一次，才能完成考勤功能。数据在学生刷卡是同步到采集终端。
采集终端通过网线或者 wifi 将手环数据通过校园内部网络上传到校内服务器存储分析。
采集终端也可以通过外网将手环数据上传到云服务器存储分析。
无线通信方案：无线通信采用更灵活的 433M技术。比起其他如Wi-Fi、Zigbee等方式，433M优势明显。
采集终端根据覆盖情况布置，并非每个班级一个终端。而是通过合理布点，实现校园内的网络全覆盖即可。
学生无需刷卡，手环数据自动同步到最近的采集终端上。
采集终端通过网线或者wifi将手环数据通过校园内部网络上传到校内服务器存储分析。
采集终端也可以通过外网将手环数据上传到云服务器存储分析。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种群体运动监测系统，其特征在于：该群体运动监测系统由3 个部分组成：包括运动手环、数据采集终端、后端云存贮设备；
所述手环用于记录学生运动情况，能够记录学生步数、运动量、消耗卡路里、睡眠分期等数据；这些数据可以通过一定通信手段同步到学校服务器或者云服务器数据库；
手环具有身份的唯一标识，用于区分学生身份、完成数据个性化管理、实现权限管理等；
此唯一标识号码可由学校自行分配，方便跨平台统一管理和后期维护管理；
数据采集终端：采集终端类似于带显示的中转路由器，负责数据中转缓存，以及相关信息显示；采集终端向下负责收集手环的运动数据，并将这些数据做本地缓存；向上将这些手环的最新数据更新到后端云存贮设备；
采集终端显示运动数据信息、考勤信息，可扩展显示运动数据统计分析图表、实时天气信息、电子班牌信息。
2.根据权利要求1所述群体运动监测系统，其特征在于：采集终端每个教室门口配备一台；运动手环与数据采集终端之间可以采用刷卡或无线方式通信；
刷卡方式是：学生至少需要在上下学时各刷卡一次，才能完成考勤功能；数据在学生刷卡是同步到采集终端；采集终端通过网线或者 wifi 将手环数据通过校园内部网络上传到校内服务器存储分析；采集终端也可以通过外网将手环数据上传到云服务器存储分析；
无线方式通信是：学生无需刷卡，手环数据自动同步到最近的采集终端上；采集终端通过网线或者wifi将手环数据通过校园内部网络上传到校内服务器存储分析；采集终端也可以通过外网将手环数据上传到云服务器存储分析。
3.根据权利要求1所述群体运动监测系统，其特征在于：
手环根据采取的通信方式不同，可分为两种：一种支持刷卡型，一种支持无线通信型；
a） 刷卡方式型：类似公交刷卡、校园一卡通刷卡等 NFC技术；
b） 无线通信方式型：比如 GPRS、Wi-Fi、Zigbee、433M技术；
根据增加的额外功能不同，手环可区分为 5个功能部分，或5个系列型号，分别是：基本配置型、加显示型、单加测光型、单加校园一卡通型、单加心率测量型；
a） 基本配置型：基本配置手环可计步、计运动量、计卡路里、睡眠监测，以及将这些数据存储并通过近距离或无线通信方式上传采集终端的功能；
b） 显示及相关功能型：在基本配置型基础上增加功能：显示屏、电子表、触摸按键、振动提示；
c） 测光型：在带显示型基础上只增加测光功能；
d） 校园一卡通型：在带显示型号基础上只增加校园一卡通功能；可开通校园一卡通功能，完全兼容已有校园一卡通系统；轻松实现校园一卡通门禁、充值消费、借阅等功能；
e） 心率测量型：在带显示型号基础上只增加心率测量功能。
4.根据权利要求1所述群体运动监测系统，其特征在于：为配合不同通信方式手环使用，数据采集终端也分为刷卡方式和无线通信方式；
a） 刷卡：配合刷卡手环使用，需要手环靠近刷卡使用；
b） 无线通信：配合无线通信手环使用；无需靠近刷卡，只要在终端网络覆盖范围内即可数据同步和通信；
根据显示功能不同，采集终端分为简化小屏版本和全功能大屏版本；
a） 简化小屏：只显示基本运动数据以及考勤信息；
b） 全功能大屏：除了显示基本运动数据和考勤信息外，还显示分析统计图表、天气信息、电子班牌。
5.根据权利要求1所述群体运动监测系统，其特征在于：后端云存贮设备具备软件展示系统：软件展示系统分为分别是数据展示系统、家校通（微信或钉钉）、学生评测报告、数据接口分享四个部分。
6.根据权利要求5所述群体运动监测系统，其特征在于：
所述数据展示系统又分为刷卡采集终端展示和大屏终端展示两个部分，大屏展示是对外展示的直观窗口；
刷卡采集终端展示是对学生或老师展示的平台；
操作方式：
1)、安装上刷卡终端，开机通电；
2)、确保刷卡终端网络连接畅通；
3)、运动手环贴近刷卡终端 NFC标识区域；
刷卡采集终端展示：刷卡采集终端的展示分为无刷卡状态展示和刷卡状态的展示,刷卡状态的展示又分细分为学生刷卡和教师刷卡的展示；
无刷卡状态展示：无刷卡状态终端的展示为班级信息，电子班牌，天气状况；
学生刷卡展示：学生刷卡展示主要展示是该学生实时手环里面的运动数据和运动量，该学生所在班级的考勤情况；
教师刷卡展示：教师刷卡功能权限现在只是留下一个接口作扩展功能用，当教师刷卡应该可以管理活动教室的预约等权限，可以查看学生某门课程的学习进度等；暂定，留作扩展功能研发；
大屏终端展示：大屏展示可以做单屏或多屏展示；大屏展示分为首页展示，年级运动排名展示，年级考勤展示；
大屏首页展示：首页展示分为动态和消息两部分，动态展示主要是学校新发生的动态新闻等展示，让家长或访问宾客了解学校的动态；
消息部分主要展示学校或老师发送的文章美文和班级动态及管理方面的信息；可以让家长查到自己孩子的班级的信息及与老师沟通的一个平台；
各年级运动排名：各年级运动排名主要是展示各个年级的各个班级的运动排名，展示的目的是让学生有一个竞争的意识，增加学生的运动量，让学生的身体素质保持一个较高的一个水平上；一般只展示前五名学生的名次；
最高运动量排名主展示该年级的运动达标情况及分展，左边展示是达标（默认是 1 万步为准，可修改）的饼状图，右边是各年级班级的运动曲线图，漂浮的泡泡是年级前三名的学生展示；
各年级的考勤统计展示：考勤统计展示只统计整体，不针对个体学生，分析各个年级的学生出勤情况，让教师和家长一目了然的知道学校学生的情况；
大屏展示操作方法：大屏展示现在采用的是电视+电脑的控制操作方法，这样的好处是电视直接打开就可以展示出情况，不用复杂的操作；另一个好处是可以为多屏展示功能作扩展；电视和电脑的连接可选用常用的接口标准（HDMI）；
调试好电视与电脑的连接；
保证电脑是可以访问Internet；
打开电脑，把大屏展示的网页或软件设计开机启动项；
打开电视即可显示。
7.根据权利要求5所述群体运动监测系统，其特征在于：所述家校通实现如下：
微信家校通的原理是利用微信公众号进行开发的，在学校专属的公众号平台上开发对接后台数据，然后家长可以接收推送的消息和通知，也可以通过菜单访问相关模块的信息；
微信家校通开发方面，可根据校方要求开发相关功能；现阶段对学生考勤和通知部分，学生运动排名部分，学生运动数据分析部分，学生评测报告部分等介绍；
对一些住宿学生，我们还可以推送食堂菜谱及营养健康建议；
学生考勤和消息推送：学生考勤和消息推送部分，主要实时向家长推送学生入校和出校的考勤记录，让家长知道学生是否按时上学，防止早退等现象；信息的推送主要是为了教师管理及方便沟通家长的作用，像通知家长会呀，发放电子成绩单，发布课业任务，寒暑假的情况调查等；
同理，信息推送也是以这种形式推送到每位家长手里面来；
这些需求都可以根据校方需求来定制设计；
例如对学生周，月考勤进行分析；
学生运动情况分析：学生运动情况分析主要是把收集到每日运动数据进行分析展示，提供周，月，年的运动数据报告，并对所在班级的平均线进行对比，如果远低于平均水平，可以让家长注意孩子的运动量；展示学生运动曲线统计图和体育项目成绩统计成绩展示，注重学生体育锻炼；
学生运动排名：学生运动排名主要是分析班级和年级运动排名，增加竞争意识，引导学生的运动热情等；点击菜单中的相关选择，供家长获取信息查看；
评测报告推送：评测报告分为体质评测报告，人体成分分析报告，这些可以从微信入口推送，也可以教师纸质打印；
操作方式：
1)、关注学校专属微信公众账号；
2)、在公众号菜单项，选择绑定学生的学号入口；
3)、保证手机网络访问正常即可。
8.根据权利要求5所述群体运动监测系统，其特征在于：
评测报告：评测报告的生成比较复杂，需要借助仪器来检测，也有一部分需要体育老师采用我们的设备把学生的体育成绩上传到我们的服务器，我们会尽量让操作简单；
操作方法：获取评测报告有两种途径，一种是在学校的微信公众号里面推送，另一种是通过学校发放纸质的报告；
模块功能：评测报告分为人体成分分析报告，学生综合评测报告及其它性质的报告；
人体成分体质报告：人体成分体质报告是通过仪器测试检查出来，通过我们的后台把数据传输到服务器，服务器再把报告推送到家长；
通过正确的使用仪器测试完成，仪器会生成一分人体成分报告；
学生综合评测报告：学生综合评测报告，则是综合了体育成绩，运动量，营养建议，身高体重的分析报告，这个报告一般至少一个月做一次评测；
其它评测报告：其它评测报告主要是留下来做扩展用，如果可以接入校方成绩管理系统，可以设计一个成绩评测报告，一学期内的成绩分析，排名，平均水平等分析；
具体的设计需要校方提供一个需求，并且配合技术人员做技术对接。
9.根据权利要求5所述群体运动监测系统，其特征在于：
数据接口：数据接口分为本地服务数据接口，和云服务数据接口；
操作方式：数据接口主要是指运动，考勤，体育成绩等相关数据存储和共享；关于后台
的搭建留出对外接口供政府机构或教育机构访问；
技术人员操作对接相关任务；
本地服务器数据接口：本地服务器数据接口主要是用于存储学生个体的数据和共享，例如存储学生的考勤记录，运动步数，这些接口可以用于微信家校通服务和大屏展示；
云服务数据接口：云服务数据接口提供的服务如下：
云服务接口全部运动数据的存贮；
各种信息的搜集和统计；
各种信息的查询；
云服务数据接口一般用于存储下一级服务器的数据，例如泡桐树中学的服务器上传到云服务器应该是学校为单位的平均运动量或考勤数据；我们可以把这类数据接口共享到政府相关机构作为研究和制定策略方针的参考依据。
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