体育课评测用学生手环应用技术选型方案探讨

1.  应用场景需求

  体育课评测用学生手环主要实现如下场景：

l  上课签到

l  课中实时运动数据采集

l  体育课运动大数据分析

2.   前期试点技术路线与试点结果

近几年各地学校都试点上了基于学生手环的体育课评价系统，主流技术方案是蓝牙BLE手环+平板+app的工具箱配置方式，即40多个蓝牙学生手环+1个蓝牙基站+平板+app，配置在一个便携箱体里面，箱体里配置充电，移动电源以及蓝牙基站。

前期基于此种配置方式的试点并不理想，偶尔试点或者演示效果不错，实际难长期坚持使用。试点反馈主要反馈问题点如下：

l  手环充电麻烦。基本上每次上课前老师都要对手环充电，简单事情长期做，对老师是很大的负担。

l  只能用在小区域。比如篮球，排球这些场合，对于田径场上跑步与跳远这些大范围运动场景，数据接收有困难。

l  学生数据绑定麻烦，学生手环需要每节课绑定到不同的学生。

l  采集数据有限。主要是心率与血压计步等。

      上述用户体验不佳的原因是蓝牙学生手环技术本身带来的挑战。原因如下：

l  蓝牙BLE手环数据传输基于标准蓝牙4.0或者蓝牙5.0协议，在作数据传输时，需先连接在发送数据，功耗本身就大，再加上使用时采集心率血压这些数据，工作电流大，这是导致手环需要经常充电的主要原因。

l  信号覆盖范围不大的原因是标准规定蓝牙发射功率为0db，这也是日常我们蓝牙手环与手机间距离一般5-10m的原因。

l  绑定数据麻烦。这个主要是软件流程原因。采用专用平板，需在有网络的地方才能同步与配置数据。

3.  核心用户体验需求

根据前期试点反馈，基于学生手环的体育课评测系统要实现长期使用，需在如下核心用户体验方面达到客户要求：

1)   手环续航时间长。手环续航时间短的话，对手环的维护将是比较大的负担。

2)   信号覆盖范围大。

3)   学生手环数据配对简单。

4.  拙进通信的探索

      针对校园学生手环应用场景，拙进通信提供2种解决方案。

一种是全场景解决方案，全场景方案中，学生每人配置一个学生手环，在校门，班级，操场部署固定设备，可以实现校门进出考勤，班级考勤，大课间运动评价，体育课运动评测，健康评价，一卡通等全场景功能。在全场景方案下，体育老师无需维护手环，无需绑定数据，只需在业务系统平台看数据即可。全场景配置模式下，体育课运动评测可以在操场配置计时计圈设备，在篮球馆，游泳馆配置采集设备，自动实现运动数据采集与分类。

 另一种是体育课评测专用配置方案。即手环+基站+app配置方式。针对这种配置方式，拙进通信配置方式如下：

l  RFID学生手环

l  手持式阅读器

l  便携式设备箱。内置手环与阅读器充电单元。

     采用RFID学生手环，手环的续航时间厂，数据传输效率高，有效解决手环续航能力问题。RFID学生手环与蓝牙手环的技术对比见网上《校园可穿戴技术方案评析》这篇文章。

     采用手持式阅读器，可以在老师手机安装app，无需配置专门的app，信号接收距离可以达到100米。

学生手环数据配对采用预先自动配对方式，学生现场直接使用配对好的手环，有效减少了老师现场操作的麻烦。