CN210270939U - 一种学生上课玩手机的预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种学生上课玩手机的预警系统，包括摄像头、一级数据采集器、二级数据采集器、处理器、报警终端，摄像头用于采集学生信息并传输给一级数据采集器；一级数据采集器包括一级存储模块、图形识别模块、一级比对分析模块，一级数据采集器通过红外/蓝牙/无线局域网与二级数据采集器相连接，二级数据采集器包括二级存储模块、二级比对分析模块，处理器通过内存管理模块与二级存储模块相连接，处理器通过红外/蓝牙/无线局域网与报警终端相连接。本实用新型所提出的一种学生上课玩手机的预警系统，可实时针对学生课堂玩手机进行监测并预警，使得老师可以实时掌握课堂玩手机的情况，有助于提升教学质量。

Description

一种学生上课玩手机的预警系统

技术领域

本实用新型涉及预警或报警系统领域，具体的是一种学生上课玩手机的预警系统。

背景技术

随着电子设备的流行，我国社会产生很多问题，越来越多的学生团体沉迷于手机娱乐，对学业、事业产生了不利影响。而该现象在高校中尤为严重，在课堂上许多学生不自觉的打开手机玩起游戏，这样将严重的导致学生的挂科率上升。

故而，许多APP推出了“家长模式”、“防沉迷”、“学霸君”等手段，但是这些功能都需要拿到学生的手机才能进行设计，但是这种要求根本无法在课堂上完成。

再者虽说有一些技术方案中提出可以对手机进行流量监测，但是要获得手机软件的流量使用情况就需要获得手机的管理权限，但是这对于手机有种种弊端，其中最重要的就是手机厂商不对获得管理权限的手机进行维护。并且获得其他手机软件的流量使用情况将侵犯学生的隐私权。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种学生上课玩手机的预警系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种学生上课玩手机的预警系统，包括摄像头、一级数据采集器、二级数据采集器、处理器、报警终端，一级数据采集器与摄像头集成成一体，一级数据采集器通过数据线与摄像头相连接，摄像头用于采集学生面部表情、坐姿、手部动作、手机亮度等信息并传输给一级数据采集器；一级数据采集器包括一级存储模块、图形识别模块、一级比对分析模块，一级存储模块用于存储摄像头采集的信息及比对分析模块的分析数据，图形识别模块用于对图片扫描并转换为计算机可识别的数据如二进制数据，一级数据采集器通过红外/蓝牙/无线局域网与二级数据采集器相连接，二级数据采集器包括二级存储模块、二级比对分析模块，二级存储模块用于存储预设图形信息、预设数据信息、二级比对分析模块的分析数据，处理器通过内存管理模块与二级存储模块相连接，处理器通过红外/蓝牙/无线局域网与报警终端相连接。

摄像头实时采集学生在课堂上的数据并传输给一级数据采集器，一级数据采集器将数据存储、识别并比对，筛选出如低头、微笑、手部离开桌面的图片，并传输给二级数据采集器，二级数据采集器接收一级数据采集器传输的信息，对信息进行比对并计算同一数据持续时长，当某一数据如低头时长、手机亮灯时长达到预设数值后，处理器向报警终端发送报警指令，报警终端工作从而老师可以实时了解学生在课堂是否玩手机。

本实用新型进一步改进，还包括数据云平台，数据云平台通过通信协议分别与一级数据采集器、二级数据采集器、处理器、报警终端互联，这样就解决了存储模块空间不够的问题，同时数据云平台基于大数据运算，可以更快运算出准确结果。

本实用新型进一步改进，所述的二级比对模块采用SVM算法、决策树算法、逻辑回归算法拟合。

本实用新型所提出的一种学生上课玩手机的预警系统，可实时针对学生课堂玩手机进行监测并预警，使得老师可以实时掌握课堂玩手机的情况，有助于提升教学质量。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种学生上课玩手机的预警系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

参见附图，一种学生上课玩手机的预警系统，包括摄像头、一级数据采集器、二级数据采集器、处理器、报警终端，一级数据采集器与摄像头集成成一体，一级数据采集器通过数据线与摄像头相连接，摄像头用于采集学生面部表情、坐姿、手部动作、手机亮度等信息并传输给一级数据采集器；一级数据采集器包括一级存储模块、图形识别模块、一级比对分析模块，存储模块用于存储摄像头采集的信息及比对分析模块的分析数据，一级数据采集器通过红外/蓝牙/无线局域网与二级数据采集器相连接，二级数据采集器包括二级存储模块、二级比对分析模块，二级存储模块用于存储预设图形信息、预设数据信息、二级比对分析模块的分析数据，处理器通过内存管理模块与二级存储模块相连接，处理器通过红外/蓝牙/无线局域网与报警终端相连接。

摄像头实时采集学生在课堂上的数据并传输给一级数据采集器，一级数据采集器将数据存储、识别并比对，筛选出如低头、微笑、手部离开桌面的图片，并传输给二级数据采集器，二级数据采集器接收一级数据采集器传输的信息，对信息进行比对并计算同一数据持续时长，当某一数据如低头时长、手机亮灯时长达到预设数值后，处理器向报警终端发送报警指令，报警终端工作从而老师可以实时了解学生在课堂是否玩手机。

本实用新型进一步改进，还包括数据云平台，数据云平台通过通信协议分别与一级数据采集器、二级数据采集器、处理器、报警终端互联，这样就解决了存储模块空间不够的问题，同时数据云平台基于大数据运算，可以更快运算出准确结果。

本实用新型进一步改进，所述的二级比对模块采用SVM算法、决策树算法、逻辑回归算法拟合。

我们采集了163名学生得到1645条的数据，每条数据包括点击手机的频率，使用手机的亮度，网络开闭状态等12个特征值。并将所采集的数据通过Z-score算法，进行数据清洗，清洗掉分布于分布中处于尾部的数据点。之后再将空白值进行填充，填充的内容为该去除异常值的平均值。最后，通过分析各个特征值之间的关系我们选择了合适的算法进行拟合。

通过分析所采集的1645条数据，选择了SVM算法、决策树算法、逻辑回归算法对数据进行拟合。其中SVM算法主要思想是将所有数据点映射到高纬度空间中，并拟合可以将所有数据点有效分离的超平面。决策树算法的主要思想是每次寻找一个可以提升信息增益最大的特征值，将它作为主要的分类标准。而逻辑回归方法则是将数据点映射到高维空间，使用多阑值然后进行多分类。

引用了Xgboost的思想将三个拟合出来的模型进行合并。Xgboost思想则是一种”众人决策的思想”，它认为应该服从少数服从多数原则，即分类的最终决策也应该采用大多数分类器所预测的结果。最后通过10折交叉验证法对数据进行验证测试。得到分类的正确率为93.4％。

以上所述仅是本实用新型的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.一种学生上课玩手机的预警系统，包括摄像头、一级数据采集器、二级数据采集器、处理器、报警终端，其特征在于：一级数据采集器与摄像头集成成一体，一级数据采集器通过数据线与摄像头相连接，摄像头用于采集学生面部表情、坐姿、手部动作、手机亮度等信息并传输给一级数据采集器；一级数据采集器包括一级存储模块、图形识别模块、一级比对分析模块，一级存储模块用于存储摄像头采集的信息及比对分析模块的分析数据，图形识别模块用于对图片扫描并转换为计算机可识别的数据如二进制数据，一级数据采集器通过红外/蓝牙/无线局域网与二级数据采集器相连接，二级数据采集器包括二级存储模块、二级比对分析模块，二级存储模块用于存储预设图形信息、预设数据信息、二级比对分析模块的分析数据，处理器通过内存管理模块与二级存储模块相连接，处理器通过红外/蓝牙/无线局域网与报警终端相连接。

2.根据权利要求1所述的一种学生上课玩手机的预警系统，其特征在于：还包括数据云平台，数据云平台通过通信协议分别与一级数据采集器、二级数据采集器、处理器、报警终端互联。

3.根据权利要求1所述的一种学生上课玩手机的预警系统，其特征在于：所述的二级比对模块采用SVM算法、决策树算法、逻辑回归算法拟合。

Images