基于射頻技術的學生自習監督系統的制作方法

本發明涉及射頻技術與人員管理領域，尤其是一種基于射頻技術的學生自習監督系統。

背景技術：

自2004年起，全球范圍內掀起了一場無線射頻識別技術(rfid)的熱潮，射頻識別技術的一種非接觸式的最新自動識別技術，目前正在全世界的各種行業中得以推廣應用。射頻識別是一種無線通信技術，可以通過無線電訊號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或者光學接觸。射頻識別技術以廣泛應用到各個領域，包括學校學生管理領域。

現在學校普遍都安排學生在校自習，以督促學生學習，但由于許多學生自制力不強，經常會利用各種辦法逃避自習。現在對學生自習進行監督的普遍方法和各自的缺點為：

1.老師在教師陪同學生自習，此方法需要老師時刻守在教室才能對學生自習進行監督，耗費人力。

2.利用教室內的攝像頭進行監督，此方法同樣也需要老師時刻查看攝像視頻才能獲知學生是否在教室，同樣耗費人力。

3.利用打卡的方式記錄，學生上下自習均打一次卡，根據打卡時間來判斷學生的自習時間。此方法的缺點是：學生可以在中間時間外出或由他人代替打卡，容易造成監管漏洞。

綜上，現在需要一種能時刻監督與記錄學生在教室自習的系統，并能統計學生的真實在教室自習的時間。

技術實現要素：

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種基于射頻技術的學生自習監督系統，該系統能實時判斷學生是否在座位上，并記錄統計學生的真實在座位時間，有效幫助教師對學生的自習情況進行監督管理。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種基于射頻技術的學生自習監督系統，包括：電子標簽、壓力傳感器、溫度傳感器、閱讀器、判斷單元、計時單元、終端管理電腦；

所述電子標簽、壓力傳感器和溫度傳感器以一體式整合安裝于學生座位座椅的座面下；所述電子標簽分別與所述壓力傳感器和所述溫度傳感器連接，實時記錄所述壓力傳感器和所述溫度傳感器的測量值；所述壓力傳感器用于測量座椅整個座面上的總壓力，并將測量結果實時傳輸到所述電子標簽；所述溫度傳感器用于測量座椅座面的溫度，并將測量結果實時傳輸到所述電子標簽；

所述閱讀器安裝于教室內，所述閱讀器與所述判斷單元連接，用于掃描教室內的所述電子標簽，并將從所述電子標簽中獲取的信息傳輸至所述判斷單元；

所述計時單元與所述判斷單元連接，根據所述判斷單元傳輸的信息對學生的在座位時間和離座位時間進行計算與統計，并將處理結果發送至所述終端管理電腦；

所述終端管理電腦安裝于教師辦公室，用于顯示學生的自習總時間、在座位詳細時間與離座位詳細時間。

優選的是，所述判斷單元預先由終端管理電腦設定溫度值的臨界范圍和壓力的閥值，當所述判斷單元接收的信息中同時滿足溫度值處于臨界范圍內且壓力值大于閥值時，判斷該學生處于在座位狀態，否則，判斷該學生處于離座位狀態，所述判斷單元再將判斷結果及對應學生的班級和姓名發送至所述計時單元，判斷單元結合壓力值和溫度值來判斷座椅上是否有人，一方面提高了判斷結果的準確性，另一方面能防止學生將書本或其他重物放置于座椅來冒充在座位狀態的現象。

優選的是，所述電子標簽采用可讀寫電子標簽，所述電子標簽分別與所述壓力傳感器和所述溫度傳感器連接，實時記錄所述壓力傳感器和所述溫度傳感器的測量值；所述電子標簽具有唯一的電子編碼，還包括與座椅對應的學生的班級和姓名的信息。

優選的是，所述電子標簽采用可讀寫電子標簽，所述電子標簽分別與所述壓力傳感器和所述溫度傳感器連接，實時記錄所述壓力傳感器和所述溫度傳感器的測量值；所述電子標簽具有唯一的電子編碼，還包括與座椅對應的學生的班級和姓名的信息。

優選的是，所述計時單元根據接收的信息詳細記錄學生在座位狀態與離座位狀態的具體開始時間和結束時間，并統計學生的在座位的總時間和離座位的總時間，將處理結果發送至所述終端管理電腦。

優選的是，所述終端管理電腦安裝于教師辦公室，接收所述計時單元傳輸的數據，顯示每個學生的在座位自習狀態與離座位狀態的詳細時間數據，供教師監督學生的自習情況，所述終端管理電腦將學生的在座位時間判定為自習時間。

優選的是，所述終端管理電腦還與所述判定單元連接，用于設定和修改判斷單元中溫度值的臨界范圍和壓力的閥值，溫度臨界范圍的設定要依據實際的環境溫度，且臨界溫度范圍必須包括人體的正常溫度范圍，例如，當環境溫度為20℃時，可設定臨界溫度為25℃-40℃；壓力的閥值設定為100n-400n。

優選的是，所述溫度傳感器用于測量座椅座面上的溫度，座椅上沒人時，測量的溫度為環境溫度，座椅上有人時，測量的溫度為人體的表面溫度。

優選的是，當座椅上沒人時，設定所述壓力傳感器的測量值為0。

本發明的有益效果為：本發明結合射頻技術，利用壓力傳感器和溫度傳感器判斷學生是否在座位上，并記錄統計學生在座位上的時間，有效幫助教師對學生的自習情況進行監督管理。此外，本發明設計合理、結構簡單、智能化程度高、投入成本低且安裝布設方便。

附圖說明

圖1為本發明的基于射頻技術的學生自習監督系統的原理框圖

具體實施方式

下面結合附圖對本發明做進一步的詳細說明，以令本領域技術人員參照說明書文字能夠據以實施。

應當理解，本文所使用的諸如“具有”、“包含”以及“包括”術語并不配出一個或多個其它元件或其組合的存在或添加。

如圖1所示，本實施例的一種基于射頻技術的學生自習監督系統，包括：電子標簽、壓力傳感器、溫度傳感器、閱讀器、判斷單元、計時單元、終端管理電腦。

電子標簽、壓力傳感器和溫度傳感器以一體式整合安裝于學生座位座椅的座面下；

電子標簽分別與壓力傳感器和溫度傳感器連接，電子標簽采用可讀寫電子標簽，實時記錄壓力傳感器和溫度傳感器的測量值，電子標簽具有唯一的電子編碼，還包括與座椅對應的學生的班級和姓名的信息；

壓力傳感器采用膜片式壓力傳感器，用于測量座椅整個座面上的總壓力，并將實時測量結果傳輸到電子標簽；溫度傳感器用于測量座椅座面的溫度，并將實時測量結果傳輸到電子標簽；

系統包括多個閱讀器，閱讀器安裝于教室內指定位置，信號輻射范圍覆蓋整個教室，閱讀器與判斷單元連接，用于掃描教室內的電子標簽，并將從電子標簽中獲取的信息傳輸至判斷單元；

計時單元與判斷單元連接，根據判斷單元傳輸的信息對學生的在座位時間和離開座位時間進行計算與統計，并將處理結果發送至終端管理電腦；

終端管理電腦安裝于教師辦公室，，用于顯示學生的自習總時間、在座位詳細時間與離座位詳細時間；終端管理電腦還與判斷單元連接，用于對判斷單元的參數進行修改。

所述系統的具體運行流程為：

學生坐上自己座位的座椅后，安裝于座位座面下的壓力傳感器測定座面上的壓力，并將測量結果傳輸至電子標簽；安裝于座位座面下的溫度傳感器測定座面表面的溫度，并將測量結果傳輸至電子標簽，電子標簽實時記錄壓力傳感器和溫度傳感器傳輸來的數據；安裝于教室內的閱讀器掃描電子標簽，獲取電子標簽中記錄的包括溫度值、壓力值以及與座椅對應的學生的班級和姓名的信息，再將獲取的信息傳輸至判斷單元；判斷單元預先由終端管理電腦設定溫度值的臨界范圍和壓力的閥值，當接收的信息中同時滿足溫度值處于臨界范圍內且壓力值大于閥值時，判斷該學生處于在座位狀態，否則，判斷該學生處于離座位狀態，判斷單元再將判斷結果及對應學生的班級和姓名發送至計時單元；計時單元根據接收的信息詳細記錄學生在座位狀態與離座位狀態的具體開始時間和結束時間，并統計學生的在座位總時間和離座位的總時間，將處理結果發送至終端管理電腦；安裝于教師辦公室的終端管理電腦顯示每個學生的自習時間與離座位時間的詳細數據，供教師了解與監督學生的自習情況，終端管理電腦將學生的在座位時間判定為自習時間。

其中，終端管理電腦還與判斷單元連接，用于設定和修改判斷單元中溫度值的臨界范圍和壓力的閥值，溫度臨界范圍的設定要依據實際的環境溫度，且臨界溫度范圍必須包括人體的正常溫度范圍，例如，當環境溫度為20℃時，可設定臨界溫度為25℃-40℃；壓力的閥值設定為100n-400n。

其中，電子標簽采用可讀寫電子標簽，其記錄的數據每5秒更新一次，更新的方式為：后接受的數據覆蓋先接收的數據，即電子標簽記錄的壓力值和溫度值始終為當前的測量值。

其中，溫度傳感器用于測量座椅座面上的溫度，座椅上沒人時，測量的溫度為環境溫度，座椅上有人時，測量的溫度為人體表面的溫度。

其中，當座椅上沒人時，設定壓力傳感器的測量值為0。

其中，判斷單元結合壓力值和溫度值來判斷座椅上是否有人，一方面提高了判斷結果的準確性，另一方面能防止學生將書本或其他重物放置于座椅來冒充在座位狀態的現象。

盡管本發明的實施方案已公開如上，但其并不僅僅限于說明書和實施方式中所列運用。它完全可以被適用于各種適合本發明的領域。對于熟悉本領域的人員而言，可容易地實現另外的修改。因此在不背離權利要求及等同范圍所限定的一般概念下，本發明并不限于特定的細節和這里示出與描述的圖例。