CN113191470A

CN113191470A - 课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法

Info

Publication number: CN113191470A
Application number: CN202110494235.0A
Authority: CN
Inventors: 韩璧丞; 朱深雷; 周建吾; 梁茂星; 田相瑞; 谢高翔
Original assignee: Shenzhen Zhongyouqiang Brain Education Technology Co ltd
Current assignee: Shenzhen Zhongyouqiang Brain Education Technology Co ltd
Priority date: 2021-05-07
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2021-07-30

Abstract

本发明涉及快速身份绑定技术领域，尤其涉及一种课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法，包括存储有身份卡信息数据库的服务器；每个学生拥有已录入自己信息的身份卡；共用的可穿戴脑电采集设备，每个可穿戴脑电采集设备拥有唯一识别码，支持读取身份卡信息；支持蓝牙多连接的桥接器和安装有身份识别教学软件的控制端，本发明中，预先在数据库中录入关于身份卡设有身份卡基本信息表和学生与身份卡的关联表，再通过引入RFID身份卡，在可穿戴脑电采集设备上增加读取RFID卡功能，每个学生都有一张代表自己身份的RFID身份卡，通过一张身份卡实现自动识别绑定，并且可以同时刷卡绑定，减少了工作量，提高了效率。

Description

课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法

技术领域

本发明涉及快速身份绑定技术领域，尤其涉及课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法。

背景技术

教育对于个人、家庭乃至社会和国家都具有重大意义。其中，课堂教学是目前基础教育中教学活动最主要的形态，课堂教学效果是教育质量的基础和关键。因此，如何客观有效地对课堂教学效果进行评测备受关注。

传统的课堂教学效果评测主要依赖主观报告实现，包括师生及课堂外专家对交互过程的打分、学生的学业成绩等方面。近年来，人体神经生理信号传感技术的发展，为评测课堂教学效果提供了新的解决思路，基于神经生理指标的课堂教学效果评测技术应运而生。基于神经生理指标的课堂教学效果评测技术运用可穿戴式传感器获取人体的脑电、皮电、心电等神经生理指标，通过这些指标可以更加全面地刻画学生个体在课堂中的表现。

课堂内脑电数据采集系统使用时，需要将学生与对应的采集设备进行绑定，现有技术是通过提前人工确认并录入到系统中。上课前老师会根据采集设备识别号（手写编号或者SN或是MAC地址）和学生姓名学号进行一一对应绑定。这种情况下，如果下一节课学生A和学生B的头环互换之后，老师必须重新人工和学生A、B确认。如果班级人数在30-50人之间，每节课前都需要花费大量时间来绑定设备和学生。如果班级每个学生固定一个设备也可以解决这个问题，但是大多数场景下多个学生会共用一个设备，更多情况下一个学校只有几个教室配有这样的系统，不同的学生会共用一个设备，这个时候就只能每次上课前重新录入一遍。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种课堂内脑电数据采集系统，包括存储有身份卡信息数据库的服务器；每个学生拥有已录入自己信息的身份卡；共用的可穿戴脑电采集设备，每个可穿戴脑电采集设备拥有唯一识别码，支持读取身份卡信息；支持蓝牙多连接的桥接器和安装有身份识别教学软件的控制端，控制端能够查阅和使用服务器内部的身份卡信息数据库。

优选的，所述可穿戴脑电采集设备内部设置有RFID收发器，所述身份卡为RFID芯片卡，可穿戴脑电采集设备的RFID收发器会扫描到身份卡并读取身份卡中的绑定信息，在读取好绑定信息后，通过桥接器把可穿戴脑电采集设备自己的ID和绑定信息发送给控制端，所述控制端为平板电脑、笔记本电脑或台式电脑中的一种。

优选的，所述桥接器包括BLE SOC和BLE HUB，其中BLE SOC的数据输入端与可穿戴脑电采集设备的数据输出端相连接，BLE HUB的数据输出端与控制端的数据输入端相连接。

优选的，一种课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法，包括以下步骤：

S1、将学生信息录入到身份卡，进行绑卡操作，使得每个学生拥有已录入自己信息的身份卡，所述学生信息包括姓名和学号；

S2、录入身份卡的信息到服务器的数据库中；

S3、将每个学生把自己的身份卡靠近可穿戴脑电采集设备进行快速绑定，并将绑定信息传递至控制端；可穿戴脑电采集设备把自己的ID和绑定信息传输给桥接器，桥接器再把数据传输给安装有身份识别教学软件的控制端；

S4、教学软件通过查询对比桥接器发送来的可穿戴脑电采集设备ID、绑定信息和服务器中数据库的信息，判断是哪个学生在使用哪个设备，将学生信息与可穿戴脑电采集设备的ID相匹配，完成绑定，并将绑定后的信息在控制端的显示器上进行显示。

优选的，所述数据库中关于身份卡设计有两张表：身份卡基本信息表和学生与身份卡的关联表；

身份卡基本信息表：主要存储所有的卡号及卡类型，用来验证卡号的唯一性；

学生与身份卡的关联表：主要存储学生基本信息以及学生绑定的卡号信息，用来关联学生与身份卡的信息，每个学生只会对应一张身份卡，通过学生与身份卡的关联表的中身份卡的卡号来判断此卡是否已被其人绑定。

优选的，所述身份卡基本信息表中卡类型包括有学生卡、教师卡、访客卡和管理员卡。

优选的，所述绑卡操作包括以下步骤：

A1、登录教学软件，准备一个BLE HUB和一个可穿戴脑电采集设备；

A2、教学软件发送命令让可穿戴脑电采集设备进入刷卡模式；

A3、调用数据库中预存的学生信息，进行绑定身份卡；

A4、绑定身份卡时，拿一张身份卡靠近可穿戴脑电采集设备，直到刷卡成功，此时该身份卡会录入一条学生信息，取下移开该身份卡；

A5、在该身份卡外壁上粘贴或者填写录入学生信息对应的姓名；

A6、循环执行上述A3-A5步骤直到所有学生身份卡都绑定好，学生身份卡都绑定好之后，将对应的身份卡发放给对应的学生。

优选的，通过教学软件发现有可穿戴脑电采集设备未与身份卡绑定成功，持有该可穿戴脑电采集设备的学生可以重新绑定身份卡。

本发明的有益效果是：

1、本发明中，预先在数据库中录入关于身份卡的身份卡基本信息表和学生与身份卡的关联表，再通过引入RFID身份卡，在可穿戴脑电采集设备上增加读取RFID卡功能，每个学生都有一张代表自己身份的RFID身份卡，在上课前，教师让所有的学生在自己佩戴的设备上刷一次卡，这时候可穿戴脑电采集设备就与该学生绑定了，后续传输的脑电数据中就包含了该学生的身份信息，教师通过控制端的教学软件就能分辨出哪些数据是哪个学生的了，通过一张身份卡实现自动识别绑定，并且可以同时刷卡绑定，减少了工作量，提高了效率。

2、实际使用时，S1和S2步骤为前序准备步骤，每学期、每年或者每位新生入学时执行一次，后续课堂使用时，只需要执行S3和S4步骤即可，S3和S4步骤的执行过程方便简单，耗时短，能够在课堂上实现快速绑定，有效地提高课堂效率。

附图说明

图1为本发明提出的课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法的原理示意图。

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。

参照图1，一种课堂内脑电数据采集系统，包括存储有身份卡信息数据库的服务器；每个学生拥有已录入自己信息的身份卡；共用的可穿戴脑电采集设备，每个可穿戴脑电采集设备拥有唯一识别码，支持读取身份卡信息；支持蓝牙多连接的桥接器和安装有身份识别教学软件的控制端，控制端能够查阅和使用服务器内部的身份卡信息数据库。

S2、录入身份卡的信息到服务器的数据库中；

进一步的，身份卡基本信息表中卡类型包括有学生卡、教师卡、访客卡和管理员卡。

所述绑卡操作包括以下步骤：

A3、调用数据库中预存的学生信息，进行绑定身份卡；

进一步的，通过教学软件发现有可穿戴脑电采集设备未与身份卡绑定成功，持有该可穿戴脑电采集设备的学生可以重新绑定身份卡。

下面是关于数据库的执行代码：

drop table if exists biz_card;

/*=======================================================*/

/* Table: biz_card */

/*=======================================================*/

create table biz_card

(

bc_id bigint(12) not null auto_increment,

bc_Num varchar(32),

bc_type int,

bc_createDate datetime,

primary key (bc_id)

);

alter table biz_card;

drop table if exists base_student;

/*=====================================================*/

/* Table: base_student */

/*=====================================================*/

create table base_student

(

id bigint(12) not null,

bc_id bigint(12),

name varchar(32),

sex char,

cardNum varchar(32),

classId bigint(12),

birthday datetime,

isDel char,

createDate datetime,

updateDate datetime,

reserved1 varchar(64),

reserved2 varchar(64),

primary key (id)

);

alter table base_student;

alter table base_student add constraint FK_Reference_1 foreign key(bc_id)

references biz_card (bc_id) on delete restrict on updaterestrict;

本发明中，预先在数据库中录入关于身份卡的身份卡基本信息表和学生与身份卡的关联表，再通过引入RFID身份卡，在可穿戴脑电采集设备上增加读取RFID卡功能，每个学生都有一张代表自己身份的RFID身份卡，在上课前，教师让所有的学生在自己佩戴的设备上刷一次卡，判断是哪个学生在使用哪个设备，将学生信息与可穿戴脑电采集设备的ID相匹配，这时候可穿戴脑电采集设备就与该学生绑定了，后续传输的脑电数据中就包含了该学生的身份信息，教师通过控制端的教学软件就能分辨出哪些数据是哪个学生的了，通过一张身份卡实现自动识别绑定，并且可以同时刷卡绑定，减少了工作量，提高了效率。

实际使用时，S1和S2步骤为前序准备步骤，每学期、每年或者每位新生入学时执行一次，后续课堂使用时，只需要执行S3和S4步骤即可，S3和S4步骤的执行过程方便简单，耗时短，能够在课堂上实现快速绑定，有效地提高课堂效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种课堂内脑电数据采集系统，其特征在于，包括存储有身份卡信息数据库的服务器；每个学生拥有已录入自己信息的身份卡；共用的可穿戴脑电采集设备，每个可穿戴脑电采集设备拥有唯一识别码，支持读取身份卡信息；支持蓝牙多连接的桥接器和安装有身份识别教学软件的控制端，控制端能够查阅和使用服务器内部的身份卡信息数据库。

2.根据权利要求1所述的课堂内脑电数据采集系统，其特征在于，所述可穿戴脑电采集设备内部设置有RFID收发器，所述身份卡为RFID芯片卡，可穿戴脑电采集设备的RFID收发器会扫描到身份卡并读取身份卡中的绑定信息，在读取好绑定信息后，通过桥接器把可穿戴脑电采集设备自己的ID和绑定信息发送给控制端，所述控制端为平板电脑、笔记本电脑或台式电脑中的一种。

3.根据权利要求2所述的课堂内脑电数据采集系统，其特征在于，所述桥接器包括BLESOC和BLE HUB，其中BLE SOC的数据输入端与可穿戴脑电采集设备的数据输出端相连接，BLE HUB的数据输出端与控制端的数据输入端相连接。

4.一种课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法，其特征在于，包括以下步骤：

S2、录入身份卡的信息到服务器的数据库中；

5.根据权利要求4所述的课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法，其特征在于，所述数据库中关于身份卡设计有两张表：身份卡基本信息表和学生与身份卡的关联表；

6.根据权利要求5所述的课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法，其特征在于，所述身份卡基本信息表中卡类型包括有学生卡、教师卡、访客卡和管理员卡。

7.根据权利要求4所述的课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法，其特征在于，所述绑卡操作包括以下步骤：

A3、调用数据库中预存的学生信息，进行绑定身份卡；

8.根据权利要求4所述的课堂内脑电数据采集系统中快速身份绑定方法，其特征在于，通过教学软件发现有可穿戴脑电采集设备未与身份卡绑定成功，持有该可穿戴脑电采集设备的学生可以重新绑定身份卡。