[发明专利]基于手环的学生校园活动管理方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能手环技术领域，具体涉及一种基于手环的学生校园活动管理方法。

背景技术

由于智能穿戴设备发展迅速，而且简单实用的智能手环更是市场追捧的热点，智能手环受到了越来越多运动爱好者的青睐。而针对校园学生活动分析管理的校园手环并不多见，特别是针对学生课堂和课间活动的手环。

发明内容

本发明解决的技术问题是让学校和老师通过手环监控学生的课内和课间活动。

为实现上述目的，本发明提供一种基于手环的学生校园活动管理方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、手环接收目标时间段设置，同时实时将监测到的数据发出；

B、手环感应并计算合加速度从而识别学生是在上课还是下课，识别到学生在上课时执行步骤C，识别到学生下课时执行步骤D；

C、手环监测三个轴加速度的变化来识别学生是否举手及举手的次数；

D、手环通过模糊逻辑的方法评估学生的课间活动量。

进一步地，所述手环包括三轴加速度传感器和心率传感器。

进一步地，步骤B识别学生是在上课还是下课的具体步骤如下：

B1、设定三轴加速度传感器的数据采集频率，定义静止或轻度运动状态，设定静止或轻度运动状态持续时间阈值，设定合加速度阈值，设定监测到每分钟合加速度大于设定合加速度阈值的次数占总监测次数百分比为剧烈运动阈值；

B2、通过三轴加速度传感器分别采集x、y和z方向加速度数值a、b和c并通过公式F=或F= 计算合加速度F；

B3、用均值滤波、中值滤波、高斯滤波或小波去燥方法对合加速度F进行数据预处理；

B4、若计算处理的静止或轻度运动状态持续时间大于设定静止或轻度运动状态持续时间阈值，则判定学生在上课，若计算处理的剧烈运动阈值大于设定剧烈运动阈值，判定学生下课。

进一步地，B1中加速度传感器的数据采集频率设定在20hz~100hz之间，合加速度F的在0.9g~1.1g之间定义为静止或轻度运动状态，静止或轻度运动状态持续时间阈值设定为3min~5min之间，合加速度阈值设定为2.5g~3.5g之间，剧烈运动阈值设定为70％；

进一步地，步骤C识别学生举手的具体方法为，如果手环监测到有抬手动作且重力从一个轴转向另一个轴，同时持续时间200ms~1000ms之间，则发生一次举手动作。

进一步地，步骤D评估学生活动量的具体步骤为：

D1、监测并提取学生的活动特征量；

D2、为各活动特征量设置模糊隶属度函数；

D3、设置模糊规则；

D4、用模糊逻辑对学生的活动量进行评价。

进一步地，步骤D1所述的学生活动特征量包括平均心率、累计波峰数量和强度运动百分比。

进一步地，步骤D2中的隶属函数为三角形模糊函数、梯形模糊函数、钟形模糊函数或高斯模糊函数。

进一步地，步骤D3的模糊规则为：平均心率和波峰个数均属于高，则活动量为高；如果波峰个数和强度运动百分比均属于高，则活动量为高；如果波峰个数属于低，则活动量为低。

进一步地，步骤A中手环发出的数据经基站或终端传输到服务器并保存在服务器中，终端可读取到服务器存储的数据或手环发出的数据。

本发明实现的有益效果主要有以下几点：提供了一种监控学生校园活动的方法，包括监测学生是否上课、上课是否举手回答问题及举手的次数，为学校的教学活动提供了有效的参考；还能够评估学生的课间活动量，有利于学生的身心健康发展。

附图说明

图1为一种学生校园活动管理方法的步骤；

图2为一种判定学生上课或下课的具体步骤；

图3为一种评估学生课间活动的具体步骤；

图4为平均心率隶属度函数。

附图标记说明：

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的；相同或相似的标号对应相同或相似的部件；附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步详细描述。

实施例一