本發(fā)明涉及通訊領(lǐng)域，具體的說是一種監(jiān)控學(xué)生體質(zhì)健康的方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

學(xué)生的體質(zhì)健康越來越多的引起國務(wù)院和體育管理局的重視，2016年5月5日和6日國務(wù)院和國家體育總局相繼出臺了《體育發(fā)展十三五規(guī)劃》和針對學(xué)生身體素質(zhì)的相關(guān)文件。學(xué)生的運動、睡眠、和身體素質(zhì)健康影響到國家未來的發(fā)展，已經(jīng)上升到國家層面，所以能否使用技術(shù)手段將學(xué)生運動和睡眠相關(guān)的體質(zhì)健康數(shù)據(jù)實時讓管理者進行跟蹤、分析已經(jīng)愈加顯得重要。

可是，隨著百姓生活質(zhì)量的提升，學(xué)生的身體素質(zhì)并未得到本質(zhì)地改善。相反的，官方數(shù)據(jù)顯示，學(xué)生的肥胖率、近視率、肺活量不達標(biāo)率等方面均有不同程度的上升。

《國務(wù)院辦公廳關(guān)于強化學(xué)校體育促進學(xué)生身心健康全面發(fā)展的意見》對學(xué)生體質(zhì)健康提出了明確的目標(biāo)：要求增加大課間、加強學(xué)生體育運動量、培養(yǎng)學(xué)生體育運動的興趣和終身體育運動意識，關(guān)注個體差異與不同需求，有條件的要開展體育家庭作業(yè)，每年組織運動會。

但是，每個學(xué)生的自身條件不一，不能一概而論，無法采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)去要求，目前又沒有很好的技術(shù)或者裝置去監(jiān)測學(xué)生的身體各項運動指標(biāo)，因此，無法實現(xiàn)有針對性的開展體育鍛煉，這對于學(xué)生開展健康積極的體育鍛煉帶來嚴(yán)重的阻礙。再者，每年因鍛煉不適造成猝死的案例屢見不鮮。但是，如果因為這樣而降低運動量的話，對于絕大部分學(xué)生來說是達不到其實際需求的。

針對這個問題，目前市場上還沒有一款簡單的產(chǎn)品，例如智能腕表，對學(xué)生的日常體育運動和睡眠和相關(guān)學(xué)生體質(zhì)進行日常實時數(shù)據(jù)的監(jiān)測，從而指導(dǎo)體育老師或家長適時調(diào)整學(xué)生的作息時間以及體育鍛煉的量和強度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

根據(jù)上述不足之處，本發(fā)明的目的在于：提供一種監(jiān)控學(xué)生體質(zhì)健康的方法及其系統(tǒng)，通過此方法及其系統(tǒng)，實現(xiàn)對于學(xué)生群體的體質(zhì)健康的監(jiān)控，從而指導(dǎo)體育老師或家長更好的開展相關(guān)活動。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于：一種監(jiān)控學(xué)生體質(zhì)健康的方法，包括如下過程：

(1)數(shù)據(jù)采集：通過便攜式佩戴裝置采集被監(jiān)控對象的體質(zhì)指標(biāo)，所述的體質(zhì)指標(biāo)至少包括運動速度、步數(shù)、卡路里消耗量、心率、體溫；

(2)數(shù)據(jù)傳輸：一方面，通過設(shè)置在便攜式佩戴裝置附近的集采設(shè)備對便攜式佩戴裝置采集的數(shù)據(jù)進行循環(huán)傳輸至移動終端；另一方面，移動終端控制其內(nèi)置系統(tǒng)，通過集采設(shè)備實時調(diào)取一個或多個被監(jiān)控對象的體質(zhì)指標(biāo)，進行實時監(jiān)測；

(3)數(shù)據(jù)存儲及分析：通過路由器將移動終端內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器內(nèi)進行存儲；服務(wù)器在后臺對于采集到的信息進行分析計算，以指導(dǎo)體育老師根據(jù)不同年級、不同性別的學(xué)生進行適宜的體育鍛煉；

(4)數(shù)據(jù)報警：當(dāng)移動終端采集到的數(shù)據(jù)高于設(shè)定的限額時，觸發(fā)報警系統(tǒng)，通過移動終端進行報警，并顯示被監(jiān)控對象的位置。

優(yōu)選的是：還包括身份識別：通過便攜式佩戴裝置內(nèi)置的智能芯片與體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備和服務(wù)器形成唯一身份的識別，以準(zhǔn)確記錄每個學(xué)生的數(shù)據(jù)，結(jié)合服務(wù)器存儲的學(xué)生的日常數(shù)據(jù)，以便定期出具學(xué)生的數(shù)據(jù)報告。

本發(fā)明還提供一種監(jiān)控學(xué)生體質(zhì)健康的系統(tǒng)，至少包括便攜式佩戴裝置、集采設(shè)備、移動終端、路由器和服務(wù)器，所述的便攜式佩戴裝置與集采設(shè)備之間、所述的集采設(shè)備與移動終端之間、所述的移動終端與路由器之間、所述的路由器與服務(wù)器之間通信連接。

優(yōu)選的是：還包括體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備，所述的體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備與服務(wù)器之間通信連接。

優(yōu)選的是：所述的便攜式佩戴裝置為腕表。

優(yōu)選的是：所述的集采設(shè)備設(shè)有全方位天線。

本發(fā)明的有益效果在于：

(1)通過便攜式佩戴裝置采集學(xué)生的各項指標(biāo)的數(shù)據(jù)，通過集采設(shè)備和移動終端，不僅可以實時收集數(shù)據(jù)，同時也能循環(huán)收集數(shù)據(jù)，即學(xué)生放學(xué)回家后的各時間段的數(shù)據(jù)均能收集，特別是睡眠中的數(shù)據(jù)，采集的數(shù)據(jù)更為全面；

(2)通過對學(xué)生各項數(shù)據(jù)的采集，便于學(xué)校對學(xué)生體質(zhì)、運動、睡眠等數(shù)據(jù)的監(jiān)測，同時在整個教學(xué)環(huán)節(jié)實現(xiàn)實時采集數(shù)據(jù)的要求，解決了老師對學(xué)生整體運動健康狀況掌握不夠的問題，同時也可以有針對性地對個體運動、健康狀況進行關(guān)注和干預(yù)；

(3)通過便攜式佩戴裝置內(nèi)置的智能芯片，實現(xiàn)與體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備和服務(wù)器形成唯一身份的識別，便于學(xué)校組織進行學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測時學(xué)生身份的識別，同時實現(xiàn)每位學(xué)生的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確記錄，大大節(jié)省了學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測時信息輸入的過程，并且避免了數(shù)據(jù)記錄錯誤的情況；

(4)移動終端可以顯示運動、心率、體檢報告相關(guān)的數(shù)據(jù)，對超過設(shè)定的限額進行實時的報警推送，可以迅速準(zhǔn)確的進行救治；服務(wù)器可以按照階層，例如學(xué)校、年級、班級、性別等對學(xué)生體質(zhì)健康狀況進行分析，從而解放了大量的人力物力，將之前的學(xué)生體質(zhì)監(jiān)測和運動、睡眠分析從主觀評價變成客觀評價和指導(dǎo)，可以更好地對學(xué)生體質(zhì)制定新的標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中，A₁-A_n是體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備；B₁-B_n是便攜式佩戴裝置；C₁-C_n是集采設(shè)備；D是服務(wù)器；E是路由器；F是移動終端。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明做進一步說明。

一種監(jiān)控學(xué)生體質(zhì)健康的方法，其特征在于：包括如下過程：

(1)數(shù)據(jù)采集：通過便攜式佩戴裝置B₁-B_n采集被監(jiān)控對象的體質(zhì)指標(biāo)，所述的體質(zhì)指標(biāo)至少包括運動速度、步數(shù)、卡路里消耗量、心率、體溫；

(2)數(shù)據(jù)傳輸：一方面，通過設(shè)置在便攜式佩戴裝置B₁-B_n附近的集采設(shè)備C1-Cn對便攜式佩戴裝置B₁-B_n采集的數(shù)據(jù)路由器(E)實時傳輸至移動終端F，可以是無線WiFi或者可以通過其他通信手段也能實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞?；另一方面，移動終端F控制其內(nèi)置系統(tǒng)，通過集采設(shè)備實時調(diào)取一個或多個被監(jiān)控對象的體質(zhì)指標(biāo)，進行實時監(jiān)測；

(3)數(shù)據(jù)存儲及分析：通過路由器E將移動終端F內(nèi)存儲的數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器D內(nèi)進行存儲；服務(wù)器D在后臺對于采集到的信息進行分析計算，以指導(dǎo)體育老師根據(jù)不同年級、不同性別的學(xué)生進行適宜的體育鍛煉，并選拔體育苗子進入體育隊；

(4)數(shù)據(jù)報警：當(dāng)移動終端F采集到的心率數(shù)據(jù)高于設(shè)定的限額時，觸發(fā)報警系統(tǒng)，通過移動終端F進行報警，并顯示被監(jiān)控對象的位置。

另外還包括身份識別：通過便攜式佩戴裝置B₁-B_n內(nèi)置的智能芯片與體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備A₁-A_n和服務(wù)器D形成唯一身份的識別，以準(zhǔn)確記錄每個學(xué)生的數(shù)據(jù)，結(jié)合服務(wù)器D存儲的學(xué)生的日常數(shù)據(jù)，以便定期出具學(xué)生的數(shù)據(jù)報告。

一種監(jiān)控學(xué)生體質(zhì)健康的系統(tǒng)，如圖1所示，至少包括便攜式佩戴裝置B₁-B_n、集采設(shè)備C₁-C_n、移動終端F、路由器E和服務(wù)器D，便攜式佩戴裝置B₁-B_n與集采設(shè)備C₁-C_n之間、集采設(shè)備C₁-C_n與移動終端F之間、移動終端F與路由器E之間、路由器E與服務(wù)器D之間通信連接。

進一步的，便攜式佩戴裝置B₁-B_n為腕表，便于學(xué)生長期佩戴，又不影響正常生活。

進一步的，監(jiān)控學(xué)生體質(zhì)健康的系統(tǒng)還包括體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備A₁-A_n，體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備A₁-A_n與服務(wù)器D之間通信連接。

進一步的，便攜式佩戴裝置B₁-B_n、集采設(shè)備C₁-C_n、體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備A₁-A_n間全部使用藍牙4.0技術(shù)進行數(shù)據(jù)傳輸，低功耗、低輻射、更省電，數(shù)據(jù)傳輸方式可以建聯(lián)形式傳輸數(shù)據(jù)。

進一步的，便攜式佩戴裝置B₁-B_n帶有顯示屏，通過表面的物理按鍵可以查看時間、日期、運動、心率、睡眠、電量、藍牙連接狀況信息并進行選擇確定。

進一步的，便攜式佩戴裝置B₁-B_n內(nèi)置高靈敏度運動、睡眠監(jiān)測和心率傳感器，能準(zhǔn)確記錄學(xué)生運動數(shù)據(jù)、睡眠數(shù)據(jù)和心率數(shù)據(jù)，保證了數(shù)據(jù)記錄的準(zhǔn)確性和真實性。

進一步的，便攜式佩戴裝置B₁-B_n待機可達四周左右，正常使用可達到一周左右，這樣有效避免了學(xué)生佩戴經(jīng)常充電的問題，腕表使用磁吸充電更適合學(xué)生使用。

進一步的，便攜式佩戴裝置B₁-B_n具備IP6X防水功能，可在洗手時正常佩戴使用。

進一步的，便攜式佩戴裝置B₁-B_n非常輕便，佩戴表帶使用醫(yī)用橡膠制品制成，適合學(xué)生群體長期佩戴而不會引起過敏反應(yīng)。

進一步的，集采設(shè)備C₁-C_n使用12V直流供電方式。

進一步的，集采設(shè)備C₁-C_n可以同時掃描到周邊20米內(nèi)的范圍。

進一步的，集采設(shè)備C₁-C_n具有光纖接口，可以通過光纖將大量數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器D上存儲。

進一步的，集采設(shè)備C₁-C_n設(shè)有全方位天線，在室外和便攜式佩戴裝置B₁-B_n的連接距離達到20米以上的距離，保證了遠距離傳輸數(shù)據(jù)的可靠性和穩(wěn)定性。集采設(shè)備C₁-C_n接受移動終端F軟件發(fā)出的控制信號，從而會與便攜式佩戴裝置B₁-B_n進行連接，并將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)器D上存儲。

進一步的，移動終端F上面配有控制軟件，可以對集采設(shè)備C₁-C_n發(fā)出控制信號，并將學(xué)生的實時運動、心率、卡路里等數(shù)據(jù)顯示在移動終端F的屏幕上，供體育老師現(xiàn)場指導(dǎo)學(xué)生運動課程教學(xué)目標(biāo)的達成。

進一步的，移動終端F與路由器E均具備無線WiFi功能，無線移動終端F通過WiFi信號與無線WiFi路由器E進行連接，從而可以發(fā)送控制命令給集采設(shè)備，使用時非常方便。

進一步的，無線WiFi路由器E在接收到智能終端軟件發(fā)送的控制命令后，會通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到集采設(shè)備，從而讓集采設(shè)備C₁-C_n可以對便攜式佩戴裝置B₁-B_n的相關(guān)數(shù)據(jù)進行收集，并通過光纖存儲到服務(wù)器D上。

進一步的，體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備A₁-A_n在接收到便攜式佩戴裝置的信號后，對便攜式佩戴裝置B₁-B_n的佩戴者的身份進行驗證，驗證通過后，進行學(xué)生相關(guān)體質(zhì)信息的監(jiān)測，并將該學(xué)生監(jiān)測的相關(guān)數(shù)據(jù)通過有線網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器D上存儲。

進一步的，服務(wù)器D上會建立每一個學(xué)生唯一的身份驗證號碼，而且這些數(shù)據(jù)后期可以進行大數(shù)據(jù)分析，從而對該學(xué)生的體質(zhì)健康和運動素質(zhì)、睡眠數(shù)據(jù)做出有價值的評價。

進一步的，便攜式佩戴裝置B₁-B_n內(nèi)置的智能芯片還能與校園其他智能終端相匹配，實現(xiàn)打卡簽到、圖書館借書、門禁、打飯等其他任何與學(xué)生身份相匹配的功能。

進一步的，當(dāng)學(xué)生放學(xué)回家后，便攜式佩戴裝置B₁-B_n一直在記錄學(xué)生的相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)學(xué)生再次回到校園，踏進集采設(shè)備C₁-C_n所能采集的范圍后，便通過集采設(shè)備將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸至移動終端F內(nèi)，再可以通過移動終端F將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器D進行存儲和后期的分析。

進一步的，當(dāng)學(xué)生在上課期間或者運動過程中，發(fā)現(xiàn)心率過高或者體溫過高，超過設(shè)定的限額時，移動終端F便能收到與學(xué)生身份惟一匹配的報警信號，并能顯示學(xué)生的所在位置，以便迅速做出應(yīng)急反應(yīng)。

使用時，學(xué)生只需要將便攜式佩戴裝置B₁-B_n戴至手腕處，內(nèi)置的傳感器便會檢測學(xué)生的各項體質(zhì)指標(biāo)。在學(xué)校內(nèi)時，由于屬于集采設(shè)備C₁-C_n采集范圍之內(nèi)，通過移動終端F可以實現(xiàn)實時采集學(xué)生的體質(zhì)指標(biāo)的相關(guān)數(shù)據(jù)。當(dāng)學(xué)生放學(xué)回家后，便攜式佩戴裝置B₁-B_n仍然會檢測學(xué)生的各項體質(zhì)指標(biāo)，當(dāng)學(xué)生再次回到學(xué)校，進入集采設(shè)備的工作范圍之內(nèi)時，集采設(shè)備C₁-C_n會將數(shù)據(jù)收集至移動終端F，并通過移動終端F上傳至服務(wù)器D進行存儲。當(dāng)學(xué)生在運動過程中出現(xiàn)緊急情況時，移動終端F便能發(fā)出報警信號，老師和校醫(yī)便可以迅速做出反應(yīng)，進行及時救治。另外，由于便攜式佩戴裝置B₁-B_n內(nèi)置智能芯片，并與學(xué)生身份形成唯一識別認(rèn)證，便攜式佩戴裝置B₁-B_n可以當(dāng)作校園一卡通進行使用。再者，當(dāng)學(xué)校需要進行利用體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備A₁-A_n對學(xué)生進行檢測時，通過便攜式佩戴裝置與體質(zhì)監(jiān)測設(shè)備進行身份識別，免除了傳統(tǒng)檢測時需要老師一一輸入學(xué)號才能進行檢測，不但大大提高了工作效率，也避免了出現(xiàn)學(xué)號輸入有誤造成檢測報告有誤的情況。