[发明专利]一种基于低功耗电子校徽的智能校园管理方法

说明书

本发明提出一种基于低功耗电子校徽的智能校园管理方法，结合学生的使用场景并考虑到后期考勤的管理及异常的监控等，提出高功耗、低功耗、运动、休眠及心跳五种功耗管理模式，同时在模式切换时提出最小算力转换方法，极大降低了系统功耗，解决了校园环境下，智能电子校徽功耗不可控，缓解学生一天课程还未结束，电子校徽就已经没电的情况。并通过BLE技术获取电子校徽的信息，实现远程考勤打卡，解决了走班制不容易进行考勤管理问题。

技术领域

本发明涉及电子校徽技术领域。

背景技术

电子校徽目前已在校园中应用，其可以别在胸前，通过安置在校门口的感应器捕捉电子校徽的信息，把学生进出校门的时间传输给终端服务器，方便考勤，同时为老师、家长和学生之间搭建起信息交流平台。如申请号为202010706972.8的发明专利公开一种基于NB物联网的电子校徽装置及其管理方法。其中，基于NB物联网的电子校徽装置，包括卡体，设于卡体上的PCB板，电池，及定位模块；电池和定位模块均与PCB板连接；PCB板上设有NB-IOT通信模块，WIFI模块，加速度传感器。本发明实现了对师生的出勤、迟到、早退状态实时监测，高效保障师生在校安全，以校园为界限，划定电子围栏，使电子校徽定时上报位置信息，自动统计师生进出校园的时间及次数等信息，对出勤等信息进行统计分析，免去了教师大量的考勤统计工作，还可实时获取各师生在校活动情况，避免学生逃课，在家长老师未知情的情况下离开校园带来的安全隐患。

如上技术存在如下缺陷：1、电子校徽一直处于工作模式，功耗消耗较高，在校园环境下不方便给电子校徽充电进而导致设备关机，学生异常情况不能监控等问题；2、通过刷卡考勤，一方面麻烦，另一方面，学生如果刷完卡就走，不能确定学生上课期间都在教室，无法精确实现走班考勤。

发明内容

为解决现有电子校徽存在的校园走班考勤难，设备功耗高且校园环境不方便充电导致设备关机等问题，提出一种基于低功耗电子校徽的智能校园管理方法。

步骤A1、判断电子校徽是否进入校门，若是，进入高功耗模式，否则维持休眠模式；所述高功耗模式下，主控制器、系统时钟、IMU、BLE、GPS、GPRS均处于工作状态；

步骤A2、判断电子校徽扫描到的环境中的MAC地址，是否与校徽本地的MAC进行匹配，如果有一个MAC地址匹配上，则发送考勤信息，并转入运动模式，否则发送异常命令；所述运动模式下，主控制器、系统时钟、IMU、GPS、均处于工作状态，BLE和GPRS处于休眠状态；

步骤B、判断检测到的MAC地址是否固定，若是，转入低功耗模式，否则维持运动模式；所述低功耗模式下降低主控制器的工作频率，系统时钟、IMU、均处于工作状态，BLE、GPRS和GPS处于休眠状态；

步骤C、判断学生是否处在上课时间段，若是，转入心跳模式，否则维持低功耗模式，所述心跳模式下，主控制器、系统时钟、GPRS、均处于工作状态，BLE间隔10分钟上线一次，IMU和GPS处于休眠状态；

步骤D，判断是否检测到放置在家中的从设备的BLE的MAC地址，若是，转入休眠模式，否则处于高功耗模式，所述休眠模式下，主控制器、系统时钟、IMU、BLE、GPS、GPRS均处于休眠状态。

进一步地，所述步骤B中在低功耗模式下进一步包括，电源管理模块上电量计监测到的系统电量，判断是否进入休眠模式，若低于电量阈值，则直接从低功耗模式切换到休眠模式。

进一步地，所述步骤B中在低功耗模式下进一步包括，判断是否小于若是，直接从低功耗模式切换到运动模式，其中，是学生的正常走路的平均加速度，ACC_X(i)是X轴坐标加速度值，ACC_y(i)是Y轴坐标加速度值，ACC_Z(i)是Z轴坐标加速度值,其中i为时间参数,n值是每分钟更新数据的频率。

进一步地，所述步骤C中，通过判断ACC_{ΔIMU_i}低于阈值时，直接从低功耗模式切换到心跳模式，其中，