CN110097485A - 一种基于物联网的云家校系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的云家校系统，包括处理器、消息推送模块、心理健康感知模块、活动轨迹感知模块、课堂表现感知模块、体育运动感知模块、学业质量感知模块、体质健康感知模块、疾病预防感知模块和在校考勤感知模块，引入物联网技术提升家校沟通的数据质量与用户体验，基于物联网设备，通过子模块从多个方面自动生成、自动过滤、自动分析与自动汇总学生在校表现数据，通过互联网进行反馈和沟通，教师工作量减少，数据准确度高，学校通过应用物联网，总体上提升了校园信息化程度，构建智能化的云家校系统，为人工智能校园的建设打好了大数据的基础，有利于学生的学习和成长。
Description
技术领域
本发明涉及物联网技术领域，具体为一种基于物联网的云家校系统。
背景技术
家校互动系统是学校与家庭重要的沟通桥梁，传统家校互动系统主要功能是把学生出入校门考勤推送给家长以及教师通过系统发布作业信息，随着社会发展，家庭对于孩子的在校表现关注度持续上升，相应对家校互动系统提出了更多的功能诉求，如课堂表现、校内安全、学业情况、体育健康、心理健康等，而相对学校而言，学生的在校表现数据需要教师收集并通过系统上传，无形中加大教师的工作压力，同时反馈效率低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有的缺陷，提供一种基于物联网的云家校系统，可以从多个方面对学生的在校表现进行考察，基于网络将数据进行有效传输和反馈，有利于学校和家庭的沟通和互动，可以有效解决背景技术中的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于物联网的云家校系统，包括处理器、消息推送模块、心理健康感知模块、活动轨迹感知模块、课堂表现感知模块、体育运动感知模块、学业质量感知模块、体质健康感知模块、疾病预防感知模块和在校考勤感知模块；
消息推送模块：所述消息推送模块基于HTTP协议，处理器通过短连接的方式根据不同模块的数据报表特点，采用实时或定时的方式将学生的在校表现数据推送给家长，消息包括微信消息、文字短信与语音短信三种形式；
心理健康感知模块：心理健康感知模块基于答题器和自助交互一体机两种方式，答题器在课堂上采用趣味化的方式进行集体答题；通过自助交互一体机为自主的隐私式心理测评，学生分批分时间段在指定的心理健康自动评测机上进行主观题与客观题答题，主观题采用语音录入；采集后的数据会通过处理器分析以及专家审核后，形成学生心理健康评估档案；
课堂表现感知模块：课堂表现感知模块采用答题器和智能手写板等媒介设备，通过课堂互动系统的应用，通过答题器和智能手写板实时采集学生课堂表现情况，包括随机提问、主动抢答、集体作答等多种学生表现数据，最终将数据进行处理汇总；
体育运动感知模块：体育运动感知模块基于智能手环，一方面教师可以下达步数以及运动量任务，学生任务是否完成实现量化考核；另一方面，学生在运动过程中的心率、血压、温度等数据通过智能手环被处理器实时采集及分析；每次智能体育课结束，系统会自动生成学生体育运动报告，总结学生的运动量、体能情况、健康评估以及体育运动建议；
学业质量感知模块：所述学业质量感知模块基于智能阅卷机，通过智能阅卷机对学生每一次的学业测验进行全自动阅卷，快速汇总分析测验结果，并自动关联考题知识点，形成学业质量分析报告；
体质健康感知模块：所述体质健康感知模块基于肺活量、立定跳远、跳绳、体前屈、仰卧起坐等智能体质测试设备，学生通过NFC刷卡认证后进行测试，测试数据及结果会实时上传到云端，学生结束测验即可以查询结果，同时系统会生成体质测验报告，分析学生各项测验中的表现，并针对劣势项目提出建议的体能加强建议；
在校考勤感知模块：所述在校考勤感知模块基于远程RFID、无感人脸识别和近场NFC三种技术进行考勤管理，考勤登记成功后，会自动触发消息推送给家长，系统会自动分析学生的历史考勤情况，如迟到频率与请假情况，并形成考勤报表；
其中：所述处理器的输入端分别与外部电源、心理健康感知模块、活动轨迹感知模块、课堂表现感知模块、体育运动感知模块、学业质量感知模块、体质健康感知模块、疾病预防感知模块和在校考勤感知模块的输出端电连接，处理器的输出端与消息推送模块的输入端电连接。
进一步的，所述活动轨迹感知模块包括在学校主干道、楼层通道以及教室布设的人脸识别摄像枪，利用先进的人工智能算法，实时采集学生在校活动轨迹，并支持通过人脸图像定位监视视频。
进一步的，所述疾病预防感知模块基于布设在每个教室的红外探温枪，学生根据教师的安排，在下课期间，通过NFC刷认证后自助探温，教师通过系统可实时查看学生探温记录，发现异常高温可及时干预；系统会结合社会染病趋势，分析学生历史探温记录，形成学生疾病分析报告以及相应的预防建议。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本基于物联网的云家校系统，具有以下好处：
1、引入物联网技术提升家校沟通的数据质量与用户体验，基于物联网设备，通过子模块从多个方面自动生成、自动过滤、自动分析与自动汇总学生在校表现数据，通过互联网进行反馈和沟通，教师工作量减少，数据准确度高；
2、学校通过应用物联网，总体上提升了校园信息化程度，构建智能化的云家校系统，为人工智能校园的建设打好了大数据的基础，有利于学生的学习和成长。
附图说明
图1为本发明原理示意图。
图中：1处理器、2消息推送模块、3心理健康感知模块、4活动轨迹感知模块、5课堂表现感知模块、6体育运动感知模块、7学业质量感知模块、8体质健康感知模块、9疾病预防感知模块、10在校考勤感知模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种基于物联网的云家校系统，包括处理器1、消息推送模块2、心理健康感知模块3、活动轨迹感知模块4、课堂表现感知模块5、体育运动感知模块6、学业质量感知模块7、体质健康感知模块8、疾病预防感知模块9和在校考勤感知模块10；
消息推送模块2：消息推送模块2基于HTTP协议，处理器1通过短连接的方式根据不同模块的数据报表特点，采用实时或定时的方式将学生的在校表现数据推送给家长，消息包括微信消息、文字短信与语音短信三种形式；
心理健康感知模块3：心理健康感知模块3基于答题器和自助交互一体机两种方式，答题器在课堂上采用趣味化的方式进行集体答题；通过自助交互一体机为自主的隐私式心理测评，学生分批分时间段在指定的心理健康自动评测机上进行主观题与客观题答题，主观题采用语音录入；采集后的数据会通过处理器1分析以及专家审核后，形成学生心理健康评估档案；
课堂表现感知模块5：课堂表现感知模块5采用答题器和智能手写板等媒介设备，通过课堂互动系统的应用，通过答题器和智能手写板实时采集学生课堂表现情况，包括随机提问、主动抢答、集体作答等多种学生表现数据，最终将数据进行处理汇总；
体育运动感知模块6：体育运动感知模块6基于智能手环，一方面教师可以下达步数以及运动量任务，学生任务是否完成实现量化考核；另一方面，学生在运动过程中的心率、血压、温度等数据通过智能手环被处理器1实时采集及分析；每次智能体育课结束，系统会自动生成学生体育运动报告，总结学生的运动量、体能情况、健康评估以及体育运动建议；
学业质量感知模块7：学业质量感知模块7基于智能阅卷机，通过智能阅卷机对学生每一次的学业测验进行全自动阅卷，快速汇总分析测验结果，并自动关联考题知识点，形成学业质量分析报告；
体质健康感知模块8：体质健康感知模块8基于肺活量、立定跳远、跳绳、体前屈、仰卧起坐等智能体质测试设备，学生通过NFC刷卡认证后进行测试，测试数据及结果会实时上传到云端，学生结束测验即可以查询结果，同时系统会生成体质测验报告，分析学生各项测验中的表现，并针对劣势项目提出建议的体能加强建议；
在校考勤感知模块10：在校考勤感知模块10基于远程RFID、无感人脸识别和近场NFC三种技术进行考勤管理，考勤登记成功后，会自动触发消息推送给家长，系统会自动分析学生的历史考勤情况，如迟到频率与请假情况，并形成考勤报表；
其中：处理器1的输入端分别与外部电源、心理健康感知模块3、活动轨迹感知模块4、课堂表现感知模块5、体育运动感知模块6、学业质量感知模块7、体质健康感知模块8、疾病预防感知模块9和在校考勤感知模块10的输出端电连接，处理器1的输出端与消息推送模块2的输入端电连接，各个子模块检测的数据定期通过消息推送模块2以微信消息、文字短信与语音短信三种方式反馈给学生家长。
活动轨迹感知模块4包括在学校主干道、楼层通道以及教室布设的人脸识别摄像枪，利用先进的人工智能算法，实时采集学生在校活动轨迹，并支持通过人脸图像定位监视视频。
疾病预防感知模块9基于布设在每个教室的红外探温枪，学生根据教师的安排，在下课期间，通过NFC刷认证后自助探温，教师通过系统可实时查看学生探温记录，发现异常高温可及时干预；系统会结合社会染病趋势，分析学生历史探温记录，形成学生疾病分析报告以及相应的预防建议。
通过答题器、自助交互一体机、智能手写板、智能手环、智能阅卷机、智能体质测试设备、考勤设备、人脸识别摄像枪和红外探温枪对学生的在校数据进行采集，所选设备采用现有技术的设备并不在此进行创新，通过合理的布设和测试方式确保数据采集的有效性，加强家校之间的云互动，提高家校之间的协同性，有利于学生和学习和成长。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：包括处理器(1)、消息推送模块(2)、心理健康感知模块(3)、活动轨迹感知模块(4)、课堂表现感知模块(5)、体育运动感知模块(6)、学业质量感知模块(7)、体质健康感知模块(8)、疾病预防感知模块(9)和在校考勤感知模块(10)；所述处理器(1)的输入端分别与外部电源、心理健康感知模块(3)、活动轨迹感知模块(4)、课堂表现感知模块(5)、体育运动感知模块(6)、学业质量感知模块(7)、体质健康感知模块(8)、疾病预防感知模块(9)和在校考勤感知模块(10)的输出端电连接，处理器(1)的输出端与消息推送模块(2)的输入端电连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述消息推送模块(2)基于HTTP协议，处理器(1)通过短连接的方式根据不同模块的数据报表特点，采用实时或定时的方式将学生的在校表现数据推送给家长，消息包括微信消息、文字短信与语音短信三种形式。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述心理健康感知模块(3)基于答题器和自助交互一体机两种方式，答题器在课堂上采用趣味化的方式进行集体答题；通过自助交互一体机为自主的隐私式心理测评，学生分批分时间段在指定的心理健康自动评测机上进行主观题与客观题答题，主观题采用语音录入；采集后的数据会通过处理器(1)分析以及专家审核后，形成学生心理健康评估档案。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述活动轨迹感知模块(4)包括在学校主干道、楼层通道以及教室布设的人脸识别摄像枪，利用先进的人工智能算法，实时采集学生在校活动轨迹，并支持通过人脸图像定位监控视视频。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述课堂表现感知模块(5)采用答题器和智能手写板等媒介设备，通过课堂互动系统的应用，通过答题器和智能手写板实时采集学生课堂表现情况，包括随机提问、主动抢答、集体作答等多种学生表现数据，最终将数据进行处理汇总。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述体育运动感知模块(6)基于智能手环，一方面教师可以下达步数以及运动量任务，学生任务是否完成实现量化考核；另一方面，学生在运动过程中的心率、血压、温度等数据通过智能手环被处理器(1)实时采集及分析；每次智能体育课结束，系统会自动生成学生体育运动报告，总结学生的运动量、体能情况、健康评估以及体育运动建议。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述学业质量感知模块(7)基于智能阅卷机，通过智能阅卷机对学生每一次的学业测验进行全自动阅卷，快速汇总分析测验结果，并自动关联考题知识点，形成学业质量分析报告。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述体质健康感知模块(8)基于肺活量、立定跳远、跳绳、体前屈、仰卧起坐等智能体质测试设备，学生通过NFC刷卡认证后进行测试，测试数据及结果会实时上传到云端，学生结束测验即可以查询结果，同时系统会生成体质测验报告，分析学生各项测验中的表现，并针对劣势项目提出建议的体能加强建议。
9.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述疾病预防感知模块(9)基于布设在每个教室的红外探温枪，学生根据教师的安排，在下课期间，通过NFC刷认证后自助探温，教师通过系统可实时查看学生探温记录，发现异常高温可及时干预；系统会结合社会传染病趋势，分析学生历史探温记录，形成学生疾病分析报告以及相应的预防建议。
10.根据权利要求1所述的一种基于物联网的云家校系统，其特征在于：所述在校考勤感知模块(10)基于远程RFID、无感人脸识别和近场NFC三种技术进行考勤管理，考勤登记成功后，会自动触发消息推送给家长，系统会自动分析学生的历史考勤情况，如迟到频率与请假情况，并形成考勤报表。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190806 |
|
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