基于智能手環的學生野外出游安全監測系統的探究

摘 要：針對學生集體出游具有人數多、校內傳統管理不適用、安全防范監控難度大等特點和難題，設計了一種基于智能手環的學生野外出游安全監測系統，文章介紹了基本性能、生理監測、定位和通訊功能、安全監控、多方位設計等五個方面的系統設計，對學生野外出游安全管理和教育科學化、準確化、智能化、信息化等具有一定的指導意義。

關鍵詞：智能手環；安全監測系統；學生野外出游

伴隨著Apple Watch等可穿戴智能設備的廣泛使用，可穿戴互聯網時代已經悄然而至。老師帶領學生集體戶外活動已經成為中小學教育課程中的重要組成部分。春游、暑假和秋游等多種形式的素質拓展和戶外活動中，學生們結伴野炊、爬山、親近大自然。但是學生集體出游的安全隱患也給校方和家長帶來了一絲憂慮，特別是假期人流量大、車流量多，給集體出游的安全防范帶來很大難度[1-2]。

為給老師帶領學生集體開展戶外活動提供一個安全、愉悅的環境，文章設計一款新型智能手環，建立了一套學生野外出游安全監測系統。該安全監測系統對學生實施全天候、全方位監控及人員流動的記錄，加強安全管理，提高戶外活動質量，使老師對學生的安全管理和教育更加科學化、準確化、智能化、信息化。

1 安全監測系統設計

學生野外出游安全監測系統的示意圖如圖1所示。

1.1 基本性能

考慮到學生青春活力的特點，新型智能手環由鋁合金鐫刻而成，堅固耐用。使用USB插口充電，每次充電可提供長達3天以上的電量。智能手環采用按扣式腕帶，備有安全滑塊保障手環不會脫落，具有防水功能。智能手環能提供準確的時間，配備鬧鐘提醒功能。手環配有鈦合金腕扣，耐用耐磨，質地輕巧易操作。

1.2 生理監測功能

智能手環可以為學生設定運動目標，監測身體心率、溫度等生理參數，通過指示燈提醒當前運動量，并根據數據予以改善建議[3-4]。

1.3 定位和通訊功能

智能手環具備運動定位和追蹤功能。采用腕帶與追蹤器分離的設計，通過藍牙或Wi-Fi等無線通訊手段與以手機為硬件的安全監控系統配對，能夠實現運動追蹤、數據同步等功能。此外智能手環可以手環接聽，方便通話[5-6]。

此外，智能手環添加社交網絡這個功能，方便學生將運動分享到學生交流網絡。智能手環實時了解自己的運動信息和所在交流網絡中的運動排行榜，方便老師和學生及時開展戶外活動評比。

1.4 安全監控功能

老師配備以手機為硬件的安全監控系統，能夠實現運動追蹤、數據同步等功能。通過無線同步功能的傳輸，老師將實時掌握所以學生的位置和運動情況。安全監控系統實時接收所以同學佩戴手環的信息，當任何一個、多個信號丟失，或者超出無線連接范圍時，安全監控系統通過聲音或者振動提示來提醒老師。同時，安全監控系統顯示丟失信號所在的位置和學生姓名等信息。此外，安全監控系統具有書簽記錄功能，隨時隨地都能記錄戶外活動中的突發情況。

安全監控系統存儲所有學生的定位和運動信息，可以永久保存數據。通過查閱運動數據曲線，并通過強大的曲線和圖表工具，老師們可以了解和對比學生的身體狀況和運動情況，并將以上信息及時反饋給學生家長。

1.5 多方位設計

中小學生具有運動、時尚、激情、自我等特點。智能手環的設計應當具備獨特、輕巧、時尚、和精美的設計風格，凸顯張揚個性。智能手環有黑、紅、藍、粉等多種顏色可供選擇，考慮到男女和胖瘦等手腕粗細差異，設計不同大小的智能手環。智能手環表面有一個隱藏的高亮OLED顯示屏，輕敲屏幕可顯示個人信息。

2 結束語

學生集體出游的安全性受多種因素影響，需要實施全天候、全方位監控及人員流動的記錄。建立的學生野外出游安全監測系統，為學生集體開展戶外活動提供了一個安全、愉悅的環境，提高了戶外活動質量，使老師在學生集體出游中的安全管理和教育更加科學化、準確化、智能化、信息化。

參考文獻

[1]王龍飛，姚遠.美國戶外探險旅游發展經驗及其啟示[J].體育文化導刊，2011，6：36-40.

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[6]楊法.衛星電話——戶外運動可靠的通訊保障[J].電子世界，

2006，2：20-29.