CN113077364A - 一种教育服务管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及智慧校园技术领域，具体为一种教育服务管理系统，包括监测装置和控制中心，所述监测装置佩戴在学生身上，所述控制中心与监测装置通过ZigBee技术无线连接，所述监测装置用于监测包括学生体征信息的检测数据，所述控制中心用于记录学生考勤信息和判断是否存在有学生代为签到的行为。本发明的教育服务管理系统能够准确详实地记录学生的考勤信息，防止了学生之间的代签行为。本发明主要用于学校、培训机构等教育行业对学生的管理。
Description
技术领域
本发明涉及智慧校园技术领域，具体涉及一种教育服务管理系统。
背景技术
随着物联网、大数据、云计算、移动互联网技术的不断发展，教育信息化已经成为了一种趋势，以物联网为基础的智能化校园环境将科学、科研、管理和校园生活不断地进行融合，促进了信息技术与教育教学的融合，提高了学与教的效果，提供了一种环境全面感知、智慧型、数据化、网络化、协作型一体化的教学、科研、管理和生活服务。
现有的考勤签到方式多为教师按学生名单依次进行点名，又或者通过考勤签到系统进行打卡签到，前者容易出现学生迟到或早退记录不完善的情况，后者也存在着同学之间代签或一个人反复签到的情况。因此，现有的考勤签到方式都存在着考勤记录不完善或不真实的缺陷。
发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供一种教育服务管理系统，以提高学生考勤签到记录的完整性与真实性。
本申请提供如下技术方案：
一种教育服务管理系统，包括监测装置和控制中心，所述监测装置佩戴在学生身上，所述控制中心与监测装置通过ZigBee技术无线连接，所述控制中心用于：
接收所述监测装置发送的包括学生体征数据的监测数据并通过ZigBee技术定位监测装置；
通过分析佩戴监测装置的学生是否处于当前课程活动区域来记录学生的考勤信息并将考勤信息发送给当前任课教师；通过分析是否存在相同的体征数据来判断是否有学生帮别人佩戴监测装置。
本发明的原理及优点在于：ZigBee技术有着功率低、耗电小的特点，并且ZigBee网络中节点的信号强度和距离具备着数学关系，因此可以用ZigBee技术实现定位，本方案中通过ZigBee技术定位监测装置所在位置是否处于当前课程活动区域来记录学生考勤信息，相较于现有技术中教室点名签到或考勤打卡系统而言，本方案可以检测到学生何时进入教室、是否出现早退或者中途离场，考勤记录更为地完善、详实。同时，因为每个人实时检测的体征数据都会有所不同，所以本方案还通过学生佩戴在身上的监测装置提供的体征数据来判断是否有学生同时佩戴多个监测装置以帮助他人签到，从而使得考勤记录相较于现有技术而言防止了学生之间代签的情况，使得考勤记录更为真实准确。
进一步，所述控制中心包括：
ZigBee协调器，用于建立和监测装置的无线连接；
存储模块，用于存储师生信息、课程信息、校内区域划分信息以及考勤信息；
通信模块，用于建立和教师的通信连接；
分析模块，用于对接收和存储的数据进行分析处理；
显示模块，用于显示接收和存储的数据及分析结果。
有益效果：用于对监测的数据进行存储以及处理，让校方直观地了解到学生情况，有助于校方对学生的监管教育。
进一步，所述监测装置包括：
显示模块，用于实时显示学生体征数据；
ZigBee终端节点，用于建立和控制中心的无线连接；
检测模块，用于检测学生的体征数据，体征数据包括心率、体温、血氧和血压。
有益效果：多角度地采集数据可以使得对学生当前健康状态的分析更为准确。
进一步，所述分析模块还包括健康分析模块，所述健康分析模块用于对学生体征数据进行健康分析，获取学生当前身体健康状态并通过存储模块进行保存。
有益效果：分析出学生实时健康状态，让学校管理人员更为直观地了解学生当前身体健康状态。
进一步，所述检测模块还用于检测烟雾信息；所述分析模块还包括烟雾分析模块，所述烟雾分析模块用于分析判定学生是否抽烟，当判断出学生抽烟时，控制中心会将该学生标记为抽烟学生并通过显示模块显示警示字幕。
有益效果：用于帮助校方监测学生是否抽烟，同时警示抽烟的学生吸烟有害健康。
进一步，所述控制中心还包括调座模块，调座模块用于根据学生是否抽烟将学生在教室的座位安排在两个不同的区域。
有益效果：根据是否抽烟将教室座位分区，减少抽烟的学生对不抽烟学生的影响，也可以将抽烟学生安排在教室前排，方便教师重点观察。
进一步，所述检测模块还用于检测学生的加速度信息，所述分析模块还包括斗殴分析模块，所述斗殴分析模块根据学生的体征数据和加速度信息来分析学生的运动状态，并结合学生的活动区域和周边学生人数来判定学生之间是否发生斗殴。
有益效果：监测学生之间的斗殴现象，加强学校安全防护，为学生生命安全提供保障。
进一步，所述监测装置还包括NFC模块，NFC模块用于模拟校园卡。
有益效果：通过NFC模块的近距离无线通讯技术读取校园卡数据，模拟校园门禁功能，方便学生出行。
进一步，所述分析模块还包括睡觉分析模块，所述睡觉分析模块还用于通过分析学生的心率数据来判断学生是否睡觉。
有益效果：通过对学生的心率数据进行分析，判断学生是否上课睡觉，有助于教师维持课堂纪律，提高授课质量。
进一步，所述控制中心还包括饮食模块，饮食模块用于根据学生身体健康状态对学校食堂的餐饮进行健康规划。
有益效果：根据学生的身体健康状态来搭配健康饮食，有助于提升学校整体学生身体素质。
附图说明
图1为本发明一种教育服务管理系统的星形拓扑结构示意图。
图2为本发明中控制中心的示意图。
图3为本发明中监测装置的示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
具体实施过程如下：
实施例一
实施例一基本如图1所示，一种教育服务管理系统，包括监测装置和控制中心，所述监测装置佩戴在学生身上，所述控制中心与监测装置通过ZigBee技术无线连接。
如图2所示，控制中心包括：
ZigBee协调器，用于建立和监测装置的无线连接；
存储模块，用于存储师生信息、课程信息、校内区域划分信息以及考勤信息；
通信模块，用于建立和教师的通信连接；
分析模块，所述分析模块包括考勤分析模块、睡觉分析模块、健康分析模块和斗殴分析模块；
显示模块，用于显示接收和存储的数据及分析结果。
所述控制中心用于:
接收所述监测装置发送的包括学生体征数据的监测数据并通过ZigBee技术定位监测装置；
所述考勤分析模块通过分析佩戴监测装置的学生是否处于当前课程活动区域来记录学生的考勤信息并将考勤信息发送给当前任课教师；其中，还会通过分析是否存在相同的体征数据来判断是否有学生帮别人佩戴监测装置，此外，所述考勤分析模块还会根据学生的体征数据通过相似度算法来匹配学生的历史体征数据，从而判断学生的体征数据是否发生数据异常，预防出现非学生本人佩戴的情况。
本实施例中的ZigBee技术的定位应用了基于RSSI测距的定位算法，利用无线电信号随距离增大而有规律地衰减的原理来测量节点间的距离，接收信号强度RSSI与传输距离d的关系为：
RSSI＝-(10×n×lgd+A)
式中，n表示信号传播常数，也叫传播系数；d表示与发送者的距离；A表示距发送者1m时的信号强度。测距精度的高低受到n与A实际取值大小的影响较大。A是一个经验参数，可以通过测量距离发送者1m处的RSSI值得到。n是用来描述信号强度随距离增加而递减的参量，n的大小依赖具体的环境。
所述课程活动区域由任课教师自行划分，控制中心根据课程表来确定当前课程活动区域并根据监测装置传来的定位信息来记录学生考勤并发送给任课教师，同时，考勤分析模块还会把收到的监测数据进行比对，如果出位置信息和体征数据都基本一致的检测数据，那么就会判定有学生帮别人佩戴监测装置。
具体的，学生佩戴监测装置进入ZigBee网络覆盖范围后会自动接入网络进行监测数据的传输，如图3所示，监测装置通过检测模块的心率传感器、温度传感器、血氧传感器、血压传感器和加速度传感器来检测学生体征数据，再将监测数据通过显示模块显示出来并通过ZigBee终端节点将监测数据传输到控制中心。
控制中心通过ZigBee协调器接收到监测数据后，会通过考勤分析模块记录学生的考勤信息并将考勤信息通过通信模块发送给当前任课教师，还会根据体征数据判定是否存在代签行为。此外，健康分析模块还会根据学生的体征数据分析出学生当前身体健康状态并通过饮食模块根据学生的身体健康状态对学校食堂的餐饮进行健康规划，用以保证学生营养均衡。
睡觉分析模块通过分析学生的体征数据中的心率数据，控制中心还可以判断学生是否出现上课睡觉的现象，用以帮助教师维持课堂纪律，提高授课质量。同时，斗殴分析模块也可以根据学生体征数据中的心率和体温以及加速度传感器的检测数据来分析出学生的运动状态，并根据ZigBee技术定位的附近学生的数量以及学生的活动区域来判断学生之间是否发生斗殴现象，及时对学生之间的斗殴现象采取制止措施，保护学生生命安全。
实施例二
实施例二与实施例一的区别仅在于，实施例二中的监测装置的检测模块还包括烟雾检测模块，所述烟雾采集模块具体通过气敏式烟雾传感器采集烟雾信息，所述分析模块还包括烟雾分析模块，当烟雾分析模块分析判断出学生抽烟时，控制中心会将学生标记为抽烟学生并且监测装置会通过显示模块显示“吸烟有害健康”字幕用以警示学生。
控制中心还存在调座模块，调座模块用于根据学生是否抽烟将学生在教室的座位安排在两个不同的区域，以减少抽烟的学生对不抽烟学生的影响，也可以选择将抽烟学生安排在教室前排，方便教师重点观察。
实施例三
实施例三与实施例一的区别仅在于实施例三中的监测装置还包括NFC模块，学生可通过NFC模块的近距离无线通讯技术读取校园卡数据，模拟校园门禁功能，方便出行。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (10)
1.一种教育服务管理系统，包括监测装置和控制中心，其特征在于，所述监测装置佩戴在学生身上，所述控制中心与监测装置通过ZigBee技术无线连接，所述控制中心用于：
接收所述监测装置发送的包括学生体征数据的监测数据并通过ZigBee技术定位监测装置；
通过分析佩戴监测装置的学生是否处于当前课程活动区域来记录学生的考勤信息并将考勤信息发送给当前任课教师；通过分析是否存在相同的体征数据来判断是否有学生帮别人佩戴监测装置。
2.根据权利要求1所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述控制中心包括：
ZigBee协调器，用于建立和监测装置的无线连接；
存储模块，用于存储师生信息、课程信息、校内区域划分信息以及考勤信息；
通信模块，用于建立和教师的通信连接；
分析模块，用于对接收和存储的数据进行分析处理；
显示模块，用于显示接收和存储的数据及分析结果。
3.根据权利要求2所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述监测装置包括：
显示模块，用于实时显示学生体征数据；
ZigBee终端节点，用于建立和控制中心的无线连接；
检测模块，用于检测学生的体征数据，体征数据包括心率、体温、血氧和血压。
4.根据权利要求3所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述分析模块还包括健康分析模块，所述健康分析模块用于对学生体征数据进行健康分析，获取学生当前身体健康状态并通过存储模块进行保存。
5.根据权利要求3所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述检测模块还用于检测烟雾信息；所述分析模块还包括烟雾分析模块，所述烟雾分析模块用于分析判定学生是否抽烟，当判断出学生抽烟时，控制中心会将该学生标记为抽烟学生并通过显示模块显示警示字幕。
6.根据权利要求5所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述控制中心还包括调座模块，调座模块用于根据学生是否抽烟将学生在教室的座位安排在两个不同的区域。
7.根据权利要求3所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述检测模块还用于检测学生的加速度信息，所述分析模块还包括斗殴分析模块，所述斗殴分析模块根据学生的体征数据和加速度信息来分析学生的运动状态，并结合学生的活动区域和周边学生人数来判定学生之间是否发生斗殴。
8.根据权利要求1所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述监测装置还包括NFC模块，NFC模块用于模拟校园卡。
9.根据权利要求3所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述分析模块还包括睡觉分析模块，所述睡觉分析模块还用于通过分析学生的心率数据来判断学生是否睡觉。
10.根据权利要求4所述的一种教育服务管理系统，其特征在于，所述控制中心还包括饮食模块，饮食模块用于根据学生身体健康状态对学校食堂的餐饮进行健康规划。
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