CN112735581A - 一种智能穿戴式设备的能耗判断方法及系统 - Google Patents

一种智能穿戴式设备的能耗判断方法及系统 Download PDF

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Abstract

本申请涉及学生智能穿戴式设备技术领域，尤其是公开了一种智能穿戴式设备的能耗判断方法及系统，包括有S1.学生配备智能穿戴式设备，智能穿戴式设备与数据处理中心通讯连接，且智能穿戴式设备与学校老师和学生家长的终端设备通讯连接；S2.在校园布置检测设备，检测设备与数据处理中心通讯连接，在识别到智能穿戴式设备后，发送识别信息数据至数据处理中心；S3.智能穿戴式设备采集学生的数据信息并上传至数据处理中心；S4.数据处理中心将学生数据信息发送至学校老师和/或学生家长的终端设备。当学生处于学校校园的有效数据采集范围内时，智能穿戴式设备才会启动采集学生的各项数据，从而达到延长智能穿戴式设备续航时间的目的。

Description

一种智能穿戴式设备的能耗判断方法及系统
技术领域
本申请涉及学生智能穿戴式设备技术领域，尤其是涉及一种智能穿戴式设备的能耗判断方法及系统。
背景技术
目前，各地区的智慧校园建设如火如荼，在智慧校园建设中，学校已不满足于传统以IC卡为核心的一卡通应用，而是希望有一种涵盖考勤、定位、运动/健康检测、门禁、食堂消费以及储物柜管理等多方面为一体的综合应用解决方案。
随着教育改革的深入，学校对于上述需求愈加强烈，因此产生了将智能穿戴式设备应用于学生在校学习生活的解决方案，通过智能穿戴式设备所具有的传感器检测模块以及通讯模块，实现学校在上述多方面的功能需求。
针对上述中的相关技术，发明人认为存在有具有多种传感器检测模块和通讯模块的智能穿戴式设备续航时间较短的缺陷。
发明内容
为了提高学生智能穿戴式设备的续航时间，本申请提供一种智能穿戴式设备的能耗判断方法及系统。
第一方面，本申请提供一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，采用如下的技术方案：
一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，包括有如下步骤，S1.在校园构建学生身份识别和通讯的管理网络，管理网络包括有数据处理中心；学生配备具有检测模块和通讯模块的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备与数据处理中心通讯连接，且智能穿戴式设备与学校老师的终端设备和学生家长的终端设备通讯连接；S2.在校园布置用于感应识别学生智能穿戴式设备位置的检测设备，且检测设备与数据处理中心通讯连接，并在感应识别到智能穿戴式设备后，发送识别信息数据至数据处理中心；S3.当数据处理中心接收到识别信息数据时，发送数据采集信息至所识别的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备开始采集学生的数据信息并上传至数据处理中心；S4.数据处理中心将所采集的学生数据信息发送至学校老师和/或学生家长的终端设备。
通过采用上述技术方案，在学校的校园内布置用于感应识别学生智能穿戴式设备的检测设备，当检测设备感应识别到学生的智能穿戴式设备后，反馈给到数据处理中心，再由数据处理中心控制开启智能穿戴式设备的数据采集功能，采集到的学生数据经由数据处理中心反馈至学生家长或学校老师的终端设备上，即当学生处于学校校园的有效数据采集范围内时，智能穿戴式设备才会启动采集学生的各项数据，从而达到延长智能穿戴式设备续航时间的目的。
优选的，智能穿戴式设备检测学生的心率和步数，并将数据信息发送至数据处理中心，数据处理中心根据所接收的学生心率和步数数值判断学生的状态；当检测并判断学生处于运动状态时，智能穿戴式设备提高学生心率的检测频率，当检测并判断学生处于静止状态时，智能穿戴式设备降低学生心率的检测频率。
通过采用上述技术方案，智能穿戴式设备检测学生的步数，并根据检测到的步数所对应的学生运动状态，实时调整学生心率的检测频率，从而达到延长使用续航的目的。
优选的，在数据处理中心预设学生心率检测警戒数值，当检测到的学生心率数值大于心率检测警戒数值时，数据处理中心向学校老师和/或学生家长的终端设备发送报警信息。
通过采用上述技术方案，当学生的实时检测心率超出预设的学生心率检测警戒数值时，数据处理中心可以向学校老师、学生家长的终端设备报警，以提示学校老师或者学生家长及时查验学生状态。
优选的，设定日间检测时间段和夜间检测时间段；在日间检测时间段，智能穿戴式设备提高学生心率检测频率，在夜间检测时间段，智能穿戴式设备降低学生心率检测频率。
通过采用上述技术方案，根据白天和夜晚的不同时间段，采用不同的学生心率检测频率，从而达到延长使用续航的目的。
优选的，在夜间检测时间段内，通过智能穿戴式设备的计步模块检测学生的步数数据，并根据步数数据判断学生处于静止状态或者运动状态；当学生处于运动状态时，提高学生心率检测频率，当学生处于静止状态时，降低学生心率检测频率。
通过采用上述技术方案，在夜间检测时间段内，采用步数辅助判断学生状态的方式，对夜间检测时间段内的心率做出进一步调整，从而达到进一步延长使用续航的目的。
优选的，在学校入口布置到校检测设备，在到校检测设备感应识别到学生的智能穿戴式设备后，发送识别数据信息至数据处理中心，数据处理中心记录并发送检测信号至智能穿戴式设备，智能穿戴式设备提高学生的心率检测频率。
通过采用上述技术方案，在校门口布置到校检测设备，当学生入校时，即完成到校的考勤和到校位置检测，此时即可确认学生达到学校内的有效检测区域，此时，学生的智能穿戴式设备提高针对学生心率的检测频率。
优选的，在教室内布置到课检测设备，到课检测设备感应识别到学生的智能穿戴式设备后，发送识别数据信息至数据处理中心，数据处理中心记录识别数据信息并发送检测信号至智能穿戴式设备，智能穿戴式设备降低位置检测频率或者停止位置感应模块。
通过采用上述技术方案，在教室内布置到课检测设备，当学生进入相应的教室内时，即完成到课的考勤以及到课位置的检测，此时即可确认学生已经达到相应的课堂，学生的智能穿戴式设备即可关闭位置检测模块，从而达到进一步延长使用能耗的目的。
优选的，智能穿戴式设备根据学生是否在校进行校内、校外工作模式切换。
通过采用上述技术方案，当智能穿戴式设备检测到学生处于校外时，选择校外工作模式，当智能穿戴式设备检测到学生处于校内时，选择校内工作模式，可以适应不同的应用场景。
第二方面，本申请提供一种智能穿戴式设备的能耗判断系统，采用如下的技术方案：
一种智能穿戴式设备的能耗判断系统，包括有学生的智能穿戴式设备、教室内的位置检测设备、学校老师和学生家长的终端设备以及数据处理中心；智能穿戴式设备、学校老师的终端设备以及数据处理中心采用2.4G数据通信连接；位置检测设备采用RFID电子标签感应的方式识别学生智能穿戴式设备的位置信息；学生家长的终端设备与数据处理中心采用网络通信连接。
通过采用上述技术方案，利用RFID电子标签感应识别以及2.4G数据通讯多种感应识别和通讯方式，实现学校老师和学生家长的终端设备、学生的智能穿戴式设备、到校检测设备和到课检测设备的数据通讯，并以此实现掌握学生位置信息、运动状态信息的目的，从而达到根据学生在校位置、在校时间以及学生运动状态综合调整学生心率检测频率的目的，进而达到延长智能穿戴式设备使用续航的目的。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.在学校的校园内布置用于感应识别学生智能穿戴式设备的检测设备，当检测设备感应识别到学生的智能穿戴式设备后，即认为学生处于学校校园的有效数据采集范围内，智能穿戴式设备才会启动采集学生的各项数据，从而达到延长智能穿戴式设备续航时间的目的；
2.利用智能穿戴式设备的本身具有的计步模块和位置检测模块，实现针对不同时间段内，学生在不同区域以及不同运动状态下的心率实时调整，从而达到综合调整学生心率检测频率的目的，进而达到提高智能穿戴式设备使用续航的目的。
附图说明
图1是一种智能穿戴式设备的能耗判断方法流程框图。
具体实施方式
以下结合附图1，对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种智能穿戴式设备的能耗判断方法。
参照图1，一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，利用具有位置检测模块和通讯模块的智能穿戴式设备，以及位于学校门口和教室内的检测设备配合，实现感应识别学生是否到校以及是否进入课堂的目的。在此基础上，构建学生的智能穿戴式设备、学校的检测设备、数据处理中心、学生家长和学校老师终端设备的数据通讯连接，即构建得到学生身份识别以及数据通讯的管理网络，借助此管理网络将智能穿戴式设备检测到的学生的在校位置数据信息、心率数据信息以及步数数据信息，发送至学生家长和学校老师的终端设备，以使得家长和老师及时掌握学生状况。
在本申请实施例中，采用智能手表作为智能穿戴式设备使用，而老师和学生家长的终端设备可采用例如智能手机等电子设备，检测设备包括有布置在学校门口的到校检测设备和布置在教室内的到课检测设备，数据处理中心可采用建设在学校的独立机房。智能穿戴式设备检测到的学生心率和步数可通过其内部的通讯模块发送至数据处理中心，数据处理中心再将接受到的学生心率和步数数据信息发送至家长和老师的智能手机等便携式智能电子设备中，当然，老师的终端设备还可以为设置在办公室或者是教室的主机，从而实现及时掌握学生在校动态的目的。
学生在佩戴智能手表时，需要学生家长借助智能手机等可联网的智能终端设备登入网络平台，网络平台包括有专用网站或者是微信小程序等，通过扫码注册或者是输入设备编号的方式绑定智能手表，并在验证页面输入学生和学生家长的基础信息，例如姓名、手机号等，以实现智能穿戴式设备、学生、学生家长的身份信息绑定。在学校为学生匹配发放智能手表之前，需要登记智能手表的设备编号和所领取的学生姓名或者是学生编号，并通过数据处理中心完成设备编号的备案录入；则在学生家长完成设备的绑定操作后，即可在数据处理中心的后台完成学生身份信息及其智能手表、老师身份信息及其智能终端、学生家长身份信息及其智能终端三者的绑定，进而实现学生数据信息的互联互通。
当学生佩戴智能穿戴式设备抵达学校校门口后，学校校门口的到校检测设备通过RFID电子标签感应识别的方式感应到学生的智能穿戴式设备，并将识别数据信息发送至数据处理中心，数据处理中心一方面完成学生的到校考勤签到，另一方面发送位置检测开启信息至识别到的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备中的心率检测模块提高自身的检测频率。当教室内的到课检测设备通过RFID电子标签感应识别到学生的智能穿戴式设备进入并停留于教室内后，停留时间可以根据实际需求进行设定，例如1-3分钟，发送识别数据信息至数据处理中心，数据处理中心一方面完成学生的到校考勤签到，另一方面发送检测信号至所识别到的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备在接收检测信号后自动降低位置感应模块的工作频率或者关闭位置感应模块。通过上述到校开启或者调高学生心率检测的频率，以及进入课堂降低或者关闭学生位置信息检测的两种方式相结合，从而达到降低智能穿戴式设备的主要检测模块使用时长的目的。
学生的智能穿戴式设备将学生的心率和步数数据发送至数据处理中心，数据处理中心根据所接收的学生步数数据判断学生状态，即单位时间内的学生步数数据，并根据所检测到的学生状态调整智能穿戴式设备针对学生心率的检测频率。当数据处理中心检测并判断学生处于静止状态时，智能穿戴式设备降低学生心率的检测频率；而当数据处理中心检测并判断学生处于运动状态时，智能穿戴式设备提高学生心率的检测频率。采用根据学生步数数据的方式判断学生的实际状态，并根据实际状态调整智能穿戴式设备的心率检测模块检测频率，从而达到延长智能穿戴式设备使用时长的目的。
在数据处理中心预设学生心率检测警戒数值，当检测到的学生心率数值大于学生的心率检测警戒数值时，数据处理中心向学校老师和/或学生家长的终端设备发送报警信息，从而达到及时提醒家长和老师学生身体状况的目的。
预先在智能穿戴式设备中设定日间检测时间段和夜间检测时间段，日间检测时间段例如正常的在校时间段，也可以在此基础上增加晚自己的时间，而夜间检测时间段针对的是住宿学生在宿舍内的时间。在日间检测时间段，智能穿戴式设备自动提高学生心率检测频率；而在夜间检测时间段，智能穿戴式设备自动降低学生心率检测频率。
需要注意的是，即使在夜间检测时间段内，也需要考虑学生的实际状态，即通过智能穿戴式设备的计步模块检测学生的步数数据，并根据步数数据判断学生处于静止状态或者运动状态。当学生处于运动状态时，在夜间心率检测的适当范围值内，适当提高学生心率的检测频率；当学生处于静止状态时，在夜间心率检测的适当范围值内，适当降低学生心率的检测频率。
智能穿戴式设备根据学生是否在校进行校内、校外工作模式切换，当智能穿戴式设备检测到学生处于校外时，选择校外工作模式，当智能穿戴式设备检测到学生处于校内时，选择校内工作模式。智能穿戴式设备既可以采用GPS定位的方式判断学生是否在校，也可以采用与校门口的检测设备配合使用的方式判断学生是否在校。若智能穿戴式设备检测到学生在校时，即通过GPS定位到学生进入预先设定的学校范围内或者感应识别到检测设备，则开启智能穿戴式设备内置的全部功能模块；若智能穿戴式设备检测到学生未在校时，即通过通过GPS定位到学生进入预先设定的学校范围内或者感应识别到检测设备，则可以关闭智能穿戴式设备内置的在校内使用的功能模块，以达到延长续航时间的目的。
参照图1，本申请实施例一种智能穿戴式设备的能耗判断方法步骤：
S1. 在校园构建学生身份识别和通讯的管理网络，管理网络包括有数据处理中心；学生配备具有检测模块和通讯模块的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备与数据处理中心通讯连接，且智能穿戴式设备与学校老师的终端设备和学生家长的终端设备通讯连接；
S2. 在校园布置用于感应识别学生智能穿戴式设备位置的检测设备，且检测设备与数据处理中心通讯连接，并在感应识别到智能穿戴式设备后，发送识别信息数据至数据处理中心，提高心率检测的频率，并在感应识别到学生进入课堂教室后，关闭或者适当降低学生位置检测的频率，同时综合考量学生运动状态以及在校时间因素，调整学生的实时心率检测频率；
S3. 当数据处理中心接收到识别信息数据时，发送数据采集信息至所识别的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备开始采集学生的数据信息并上传至数据处理中心；
S4. 数据处理中心将所采集的学生数据信息发送至学校老师和/或学生家长的终端设备。
本申请实施例还公开一种智能穿戴式设备的能耗判断系统。
一种智能穿戴式设备的能耗判断系统，包括学生佩戴的智能穿戴式设备，学校校门口布置的到校检测设备，教室内布置的到课检测设备，学生家长的终端设备，学校老师的终端设备以及建在学校的数据处理中心，并在学校构建2.4G通讯以及网络通讯的复合通讯网络，以实现学校老师和学生家长与学生的智能穿戴式设备的互联通讯。
在本申请实施例中，采用智能手表作为学生的穿戴式设备使用，利用智能手表内的蓝牙模块或者无线wifi模块实现与数据处理中心的数据传输，并利用智能手表内的RFID电子标签、13.56M天线模块、NFC模块以及学校内的检测设备实现位置信息的检测，数据处理中心再与检测设备通过无线wifi数据连接、蓝牙数据连接或者是有线数据连接；而学生家长的智能设备采用联网的通讯方式与学校的数据处理中心数据连通。
以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，其特征在于：包括有如下步骤，
S1.在校园构建学生身份识别和通讯的管理网络，管理网络包括有数据处理中心；学生配备具有检测模块和通讯模块的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备与数据处理中心通讯连接，且智能穿戴式设备与学校老师的终端设备和学生家长的终端设备通讯连接；
S2.在校园布置用于感应识别学生智能穿戴式设备位置的检测设备，且检测设备与数据处理中心通讯连接，并在感应识别到智能穿戴式设备后，发送识别信息数据至数据处理中心；
S3.当数据处理中心接收到识别信息数据时，发送数据采集信息至所识别的智能穿戴式设备，智能穿戴式设备开始采集学生的数据信息并上传至数据处理中心；
S4.数据处理中心将所采集的学生数据信息发送至学校老师和/或学生家长的终端设备。
2.根据权利要求1所述的一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，其特征在于：智能穿戴式设备检测学生的心率和步数，并将数据信息发送至数据处理中心，数据处理中心根据所接收的学生心率和步数数值判断学生的状态；当检测并判断学生处于运动状态时，智能穿戴式设备提高学生心率的检测频率，当检测并判断学生处于静止状态时，智能穿戴式设备降低学生心率的检测频率。
3.根据权利要求2所述的一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，其特征在于：在数据处理中心预设学生心率检测警戒数值，当检测到的学生心率数值大于心率检测警戒数值时，数据处理中心向学校老师和/或学生家长的终端设备发送报警信息。
4.根据权利要求1所述的一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，其特征在于：设定日间检测时间段和夜间检测时间段；在日间检测时间段，智能穿戴式设备提高学生心率检测频率，在夜间检测时间段，智能穿戴式设备降低学生心率检测频率。
5.根据权利要求4所述的一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，其特征在于：在夜间检测时间段内，通过智能穿戴式设备的计步模块检测学生的步数数据，并根据步数数据判断学生处于静止状态或者运动状态；当学生处于运动状态时，提高学生心率检测频率，当学生处于静止状态时，降低学生心率检测频率。
6.根据权利要求1所述的一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，其特征在于：在学校入口布置到校检测设备，在到校检测设备感应识别到学生的智能穿戴式设备后，发送识别数据信息至数据处理中心，数据处理中心记录并发送检测信号至智能穿戴式设备，智能穿戴式设备提高学生的心率检测频率。
7.根据权利要求6所述的一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，其特征在于：在教室内布置到课检测设备，到课检测设备感应识别到学生的智能穿戴式设备后，发送识别数据信息至数据处理中心，数据处理中心记录识别数据信息并发送检测信号至智能穿戴式设备，智能穿戴式设备降低位置检测频率或者停止位置感应模块。
8.根据权利要求1所述的一种智能穿戴式设备的能耗判断方法，其特征在于：智能穿戴式设备根据学生是否在校进行校内、校外工作模式切换。
9.一种应用如权利要求1-8任意一项所述智能穿戴式设备能耗判断方法的智能穿戴式设备能耗判断系统，其特征在于：包括有学生的智能穿戴式设备、教室内的位置检测设备、学校老师和学生家长的终端设备以及数据处理中心；智能穿戴式设备、学校老师的终端设备以及数据处理中心采用2.4G数据通信连接；位置检测设备采用RFID电子标签感应的方式识别学生智能穿戴式设备的位置信息；学生家长的终端设备与数据处理中心采用网络通信连接。
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