CN106657308A - 基于智能手环的校园感知系统 - Google Patents

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易思浩
丁启永
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Abstract

本发明涉及一种基于智能手环的校园感知系统，该系统包括智能手环、蓝牙通信基站、基站平台、感应测试设备、数据预处理设备、数据采集和汇总主机、达标测试管理终端、测量仪器控制终端、中心数据处理设备、自助查询终端、LED显示屏。该系统各个设备通过有线或者无线网络互连，从而实现锻炼人员的可监测化，校外人员入校锻炼的实名化，同时保障了校园安全；通过达标测试管理终端和测量仪器控制终端完成数据采集，同时可以积累大量的实用数据进行分析和使用。

Description

基于智能手环的校园感知系统
技术领域
本发明涉及一种基于智能手环的校园感知系统。
背景技术
包括身体素质在内的综合素质发展一直是国家非常重视的方面，新时期、新环境下，面对日趋激烈的国力竞争，世界各国普遍关注教育信息化在提高国民素质和增强国家创新能力方面的重要作用。《国家中长期教育改革和发展规划纲要(2010-2020年)》明确指出：“信息技术对教育发展具有革命性影响，必须予以高度重视”。国民身体素质是国家的核心竞争力之一。而青少年的身体素质又是国民身体素质的基础和未来。目前学校体质健康教育手段较为缺乏，根本原因在于缺乏有效的数据量化能力，学校对学生的体质健康非常关注，但对于健康数据的获取和相关活动的组织仍然停留在人工层面，缺少现代化先进的技术手段和系统平台作为支撑。这方面的匮乏严重制约了学校对于学生体质健康教育水平的发展和提高。
学校拥有相当数量的体育锻炼器材和设施，对于全社会成员是一个非常重要的提高身体素质的基地。但中小学本身对于校园安全等又有相关要求，因此中小学的体育设施对全社会开放始终难以很好实现。因此，非常有必要引入信息技术手段，实现校外人员入校锻炼的实名化、可监测化，既解决了体育设施全民共享的问题，又可保障校园安全。
目前的学生身体素质测试，数据仍停留在纸介质。难以做到大数据的积累、分析、使用。因此在中小学引入可积累大量数据的体能达标监测平台，对于国家层面积累大量实用数据、为以后的决策做支持有着重要意义。为此，我们提供了一种基于智能手环的校园感知系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于智能手环的校园感知系统，其结构简单，操作方便，可以方便的完成数据传输及处理。
为了实现上述目的，本发明提供一种基于智能手环的校园感知系统，包括：包括：
智能手环，其包括中央处理模块，以及连接于所述中央处理模块的电源模块、显示模块、心率监测模块、运动监测模块、蓝牙通信基站感应模块和定位模块；
蓝牙通信基站，与基站平台连接；
基站平台，其包括控制器、蓝牙通信模块、WIFI模块；
感应测试设备，包括分布于测试场地的若干传感器；
数据预处理设备，通过有线或无线方式连接所述测试场地的若干传感器，该数据预处理设备设有显示屏及音频播放器；
数据采集和汇总主机；
达标测试管理终端，连接达标测试设备；
测量仪器控制终端，连接若干体征测量仪；
中心数据处理设备；
自助查询终端；
LED显示屏；
所述智能手环通过蓝牙通信基站与所述达标测试管理终端、所述数据采集和汇总主机、所述测量仪器控制终端、所述自助查询终端进行连接；
所述智能手环通过所述蓝牙通信基站感应模块与所述基站平台连接；
所述智能手环通过所述传感器与所述感应测试设备连接；
所述数据预处理设备、所述数据采集和汇总主机、所述达标测试管理终端、所述测量仪器控制终端、所述中心数据处理设备、所述自助查询终端通过校园局域网连接。
优选的，所述测量仪器控制终端通过局域网连接各体征测量仪，测量数据上传所述测量仪器控制终端。
优选的，所述达标测试管理终端通过局域网连接各个达标测试设备，测试结果上传所述达标测试管理终端。
本发明通过提供一种基于智能手环的校园感知系统，入园锻炼者通过佩戴智能手环的方式进行实名登记，使得中小学的体育设施可以对全社会开放，实现校外人员入校锻炼的实名化、可监测化，既解决了体育设施全民共享的问题，又保障了校园安全；通过该系统的达标测试管理系统和智能体质监测系统完成数据采集，并上传中心数据处理设备，可以积累大量的实用数据进行分析和使用，以便从整体了解中小学生身体素质。
附图说明
图1是基于智能手环的校园感知系统硬件架构示意图；
图2是智能手环结构示意图。
在图中，1-查询室，11-自助查询终端，12-蓝牙通信基站，2-管理办公室，21-智能手环，22-主机，3-教学楼等场地，31-感应测试设备，32-数据预处理设备，4-体育场，41-达标测试管理终端，42-数据采集和汇总主机，5-体征测量室，51-测量仪，52-数据采集和汇总主机，53-测量仪器控制终端，6-体育馆，61-LED显示屏，7-中心机房，71-中心数据处理设备。
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。
参见图1和图2，本发明提供了一种基于智能手环的校园感知系统。该基于智能手环的校园感知系统包括，包括：
智能手环21，其包括中央处理模块，以及连接于所述中央处理模块的电源模块、显示模块、心率监测模块、运动监测模块、蓝牙通信基站感应模块和定位模块；
蓝牙通信基站12，与基站平台连接；
基站平台，其包括控制器、蓝牙通信模块和WIFI模块，用于和基站配合实现网络连接及数据传输；
感应测试设备31，包括分布于测试场地的若干传感器；
数据预处理设备32，通过有线或无线方式连接所述测试场地的若干传感器，该数据预处理设备设有显示屏及音频播放器；
数据采集和汇总主机42；
达标测试管理终端41，连接达标测试设备；
测量仪器控制终端53，连接若干体征测量仪51；
中心数据处理设备71；
自助查询终端11；
LED显示屏61；
所述智能手环21通过蓝牙通信基站12与所述达标测试管理终端41、所述数据采集和汇总主机42、所述测量仪器控制终端53、所述自助查询终端11进行连接；
所述智能手环21通过所述蓝牙通信基站感应模块与所述基站平台连接；
所述智能手环21通过所述传感器与所述感应测试设备31连接；
所述数据预处理设备32、所述数据采集和汇总主机42、所述达标测试管理终端41、所述测量仪器控制终端53、所述中心数据处理设备71、所述自助查询终端11通过校园局域网连接。
具体的，锻炼者通过智能手环管理系统，将领取的智能手环21在主机22上进行身份绑定，实名登记后方可入园锻炼。通过智能手环21监测锻炼者的运动情况包括运动轨迹、运动时间、心率监测等；同时可以通过蓝牙通信基站12在自助查询终端11查询具体运动情况；锻炼者结束锻炼时通过蓝牙通信基站12读取智能手环21信息登记回收智能手环21。
进一步的，智能手环跟踪探测及数据服务系统具有可配置的探测逻辑以适应不同应用场景下的探测需求，处理探测信息采集端与存储端之间通信的数据中转平台，负责完成数据的接收、汇总上报、数据源和需求端注册绑定以及已注册数据分发等工作；通过基站平台以及感应测试设备31包括测试场地的若干传感器实现对智能手环21的探测、定位及跟踪，及时上传智能手环21数据到数据预处理设备33；
进一步的，通过体育馆智能考勤系统，当学生佩戴智能手环21经过场馆门并被蓝牙通信基站12识别时，场馆们附近的LED显示屏61上会实时显示学生姓名及出入门口时间。管理员也可根据智能手环用户的不同而设定LED显示屏61上不同的显示内容。
进一步的，通过达标测试管理系统，在校学生佩戴实名登记的智能手环21进行达标测试时，通过蓝牙通信基站12读取智能手环21信息后进行达标测试，测试完毕达标测试数据直接上传达标测试管理终端41。
进一步的，智能体质监测系统，与测试仪设备51和智能手环21感知设备连接，负责根据授权和人员就位情况控制自助测量过程，引导被测人员进行测试并输出测试结果。学生在做体征测量时，通过蓝牙通信基站12读取智能手环21信息，体征测量结束，数据上传至测量仪器控制终端54，最后将所有数据上传至中心数据处理设备71。
进一步的，健跑活动管理系统，系统通过跑道数据采集汇总出各学生的健跑目标完成度，从而汇总出班级、年级和全校健跑目标完成进度。
进一步的，体育锻炼指导系统，根据每个学生的运动和体征监控数据，适时给出体质改善建议，包括饮食建议，运动建议，作息建议。
进一步的，智能感知终端系统，通过动态获取配对智能手环体征、运动监测数据。
优选的是，本发明的实施例中，测量仪器控制终端53通过局域网连接各体征测量仪51，测量结束数据上传测量仪器控制终端53，然后再把数据上传到数据采集和汇总主机52，最后将所有数据上传至中心数据处理设备71。
优选的是，本发明的实施例中，达标测试管理终端41通过局域网连接各个达标测试设备，测试完成数据上传达标测试管理终端41，达标测试管理终端41再把数据上传到数据采集和汇总主机42，最后将所有数据上传至中心数据处理设备71。
综上所述，本发明通过提供一种基于智能手环的校园感知系统，入园锻炼者通过佩戴智能手环的方式进行实名登记，使得中小学的体育设施可以对全社会开放，实现校外人员入校锻炼的实名化、可监测化，既解决了体育设施全民共享的问题，又保障了校园安全；通过该系统的达标测试管理系统和智能体质监测系统完成数据采集，并上传中心数据处理设备，可以积累大量的实用数据进行分析和使用，以便从整体了解中小学生身体素质。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于智能手环的校园感知系统，其特征在于：包括：
智能手环，其包括中央处理模块，以及连接于所述中央处理模块的电源模块、显示模块、心率监测模块、运动监测模块、蓝牙通信基站感应模块和定位模块；
蓝牙通信基站，与基站平台连接；
基站平台，其包括控制器、蓝牙通信模块、WIFI模块；
感应测试设备，包括分布于测试场地的若干传感器；
数据预处理设备，通过有线或无线方式连接所述测试场地的若干传感器，该数据预处理设备设有显示屏及音频播放器；
数据采集和汇总主机；
达标测试管理终端，连接达标测试设备；
测量仪器控制终端，连接若干体征测量仪；
中心数据处理设备；
自助查询终端；
LED显示屏；
所述智能手环通过蓝牙通信基站与所述达标测试管理终端、所述数据采集和汇总主机、所述测量仪器控制终端、所述自助查询终端进行连接；
所述智能手环通过所述蓝牙通信基站感应模块与所述基站平台连接；
所述智能手环通过所述传感器与所述感应测试设备连接；
所述数据预处理设备、所述数据采集和汇总主机、所述达标测试管理终端、所述测量仪器控制终端、所述中心数据处理设备、所述自助查询终端通过校园局域网连接。
2.根据权利要求1所述的基于智能手环的校园感知系统，其特征在于，所述测量仪器控制终端通过局域网连接各体征测量仪，测量数据上传所述测量仪器控制终端。
3.根据权利要求1所述的基于智能手环的校园感知系统，其特征在于，所述达标测试管理终端通过局域网连接各个达标测试设备，测试结果上传所述达标测试管理终端。
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