1、背景

　　幼兒園階段的教學與中小學有較大的不同，中小學階段更著重知識傳遞，而幼兒園教育更多關(guān)注兒童身體成長、內(nèi)在心理健康以及興趣愛好的發(fā)現(xiàn)與引導。隨著家長對高品質(zhì)幼兒教育的追求，智慧幼兒園的建設需要能在不增加老師與家長負擔的前提下，幫助老師與家長更好的了解小朋友的成長變化、興趣愛好、在園生活點滴，在家園溝通、園所管理、教學管理、幼兒成長檔案等方面為幼兒園提供全方位支持。

　　基于幼兒手環(huán)的智慧幼兒園建設，可以在幼兒身份識別基礎上實現(xiàn)對幼兒的安全管理、體質(zhì)健康與運動評價、愛好分析、生活習慣統(tǒng)計等方面實現(xiàn)無感大數(shù)據(jù)采集與分析，為老師與家長提供幼兒在園客觀的生活、健康、習慣等綜合過程性分析評價數(shù)據(jù)，既減輕老師繁瑣的日常工作量，又為幼兒園有針對的改進教學，實現(xiàn)個性化教育提供客觀數(shù)據(jù)，同時信息即時反饋給家長，有助于家長對孩子在園情況的充分了解，有效實現(xiàn)家園互動。

　　2、功能場景

　　基于幼兒手環(huán)的功能場景主要包括如下場景：

　　1) 出入園管理

　　幼兒佩戴手環(huán)，經(jīng)過無感考勤識別點時自動實現(xiàn)身份識別，入園、離園考勤信息自動發(fā)送給幼兒家長，有效解決幼兒家長對幼兒接送安全的擔心。

　　2) 危險區(qū)域預警

　　在幼兒園區(qū)活動范圍，在危險區(qū)域部署信號識別設備，當幼兒戴著手環(huán)進入危險區(qū)域，即產(chǎn)生預警信息并推送到相關(guān)老師。

　　3) 體質(zhì)健康

　　通過幼兒手環(huán)，可以無感采集幼兒在園計步、午睡睡眠、夜間睡眠、靜心心率、血氧等數(shù)據(jù)，實現(xiàn)對幼兒的體質(zhì)健康的長期數(shù)據(jù)分析與評價。

　　通過在體檢機、身高體重秤等設備內(nèi)置仙農(nóng)信息RFID識別模塊，可以實現(xiàn)自動無感身份識別與測量數(shù)據(jù)的快速綁定上傳。

　　4) 智慧區(qū)角

　　幼兒園區(qū)角活動是重要的幼兒園教學活動，智慧區(qū)角通過在區(qū)角部署仙農(nóng)信息區(qū)角定標器，自動對幼兒的區(qū)角活動進行無感識別統(tǒng)計，實現(xiàn)對幼兒興趣分析、區(qū)角興趣轉(zhuǎn)換分析、親密度分析等大數(shù)據(jù)分析，為老師改進區(qū)角教學提供數(shù)據(jù)支撐，為家長對幼兒在園興趣學習有直觀的了解。

　　5) 運動評價

　　幼兒園階段體育運動的目的在于體質(zhì)的鍛煉與增強。通過在操場部署仙農(nóng)信息戶外一體化基站，實時采集幼兒的運動時長、運動心率，實現(xiàn)幼兒戶外活動量時間統(tǒng)計，有效運動時間、有效運動量的統(tǒng)計，實現(xiàn)對幼兒的運動過程評價，有針對性的進行個性化教學。

　　6) 生活習慣

　　通過在衛(wèi)生間、飲水區(qū)等部署定標設備，實現(xiàn)對幼兒在園生活習慣的統(tǒng)計，滿足家長對孩子在園生活的關(guān)切。

　　7) 家園互動

　　通過幼兒公眾號或者企業(yè)微信、釘釘?shù)纫苿佣?，幼兒在園出入園信息會即時推送給家長;家長們關(guān)心的睡眠、拉臭臭、喝水等等，都能夠推送到家長微信。家長可以定期查看幼兒在園的綜合情況的成長報告。

　　3、用戶體驗痛點

　　幼兒手環(huán)用戶體驗的痛點主要表現(xiàn)在如下幾個方面：

　　1) 手環(huán)佩戴舒適，續(xù)航時間長

　　幼兒手臂小，自理能力相對弱，這就要求幼兒手環(huán)既要實現(xiàn)功能，還要小、薄、外觀炫、顏色亮麗，佩戴簡單，電池續(xù)航時間長。

　　2) 識別設備采集數(shù)據(jù)快速準確，支持大并發(fā)數(shù)據(jù)采集

　　幼兒在班、在操場都需要大并發(fā)的實時采集數(shù)據(jù)，基于藍牙技術(shù)的手環(huán)受技術(shù)原理限制，難以實現(xiàn)大并發(fā)與低功耗、快速的兼顧。

　　3) 設備部署簡單，維護簡單

　　除新建園可以統(tǒng)一設計施工建設外，大量的幼兒園都是已經(jīng)裝修好的，與中小學不一樣，幼兒園很少有專門的信息化老師編制，這就要求識別設備部署非常簡單，維護簡單，不能給幼兒園老師添麻煩。

　　尤其是區(qū)角識別設備，既要準確識別，又要能靈活部署。

　　4、仙農(nóng)幼兒手環(huán)技術(shù)方案

　　4.1. 系統(tǒng)拓撲

　　設備配置主要包括如下：

　　基站：實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集與上傳，通過有線或者無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)上傳到云服務器平臺。

　　定標器：實現(xiàn)教室定位與數(shù)據(jù)采集，區(qū)角定位與數(shù)據(jù)采集，操場定位與數(shù)據(jù)采集，出入校識別與數(shù)據(jù)采集。

　　4.2 技術(shù)特點

　　a。系統(tǒng)配置與部署簡單

　　系統(tǒng)設備種類少，只有定標器與基站兩種設備，配置邏輯簡單，項目設計時，前端人員或者客戶可以非常簡單確定項目的配置。

　　定標器與基站之間通過無線組網(wǎng)，安裝部署簡單。

　　b 大并發(fā)數(shù)據(jù)采集與傳輸

　　手環(huán)與基站間數(shù)據(jù)傳輸采用自主設計的空中接口協(xié)議，可以實現(xiàn)大并發(fā)數(shù)據(jù)采集。

　　c 準確的房間與區(qū)角定位

　　基于自主設計的多模RFID技術(shù)，實現(xiàn)準確的房間與區(qū)角定位，無相鄰教室無盤，無區(qū)角誤判。

　　a) 長續(xù)航時間

　　基于自主設計的系統(tǒng)架構(gòu)與空中接口協(xié)議，手環(huán)平時絕大部分處于休眠待機狀態(tài)狀態(tài)，只在特定區(qū)域才會被設備喚醒，在us級的時間里發(fā)射0db信號，既極大的降低功耗，實現(xiàn)手環(huán)的長續(xù)航時間，也使得手環(huán)基本沒有信號輻射。

　　b) 基于云平臺的業(yè)務平臺，一屏一端的極簡業(yè)務體驗

　　設備直接將數(shù)據(jù)上傳到云平臺，幼兒園只需開通賬戶，即可實現(xiàn)業(yè)務開通，幼兒園大屏實時顯示大數(shù)據(jù)看板，家長，老師通過微信公眾號、企業(yè)微信、釘釘?shù)纫苿佣私邮胀扑托畔⑴c數(shù)據(jù)報告查看。

　　4 平臺功能

　　平臺功能實現(xiàn)如下配置管理與數(shù)據(jù)呈現(xiàn)功能：

　　a) 基礎數(shù)據(jù)管理

　　實現(xiàn)班級，學生，設備，手環(huán)等基本數(shù)據(jù)配置與管理

　　b) 出入園管理

　　實現(xiàn)出入園記錄與考勤結(jié)果記錄查看

　　c) 健康數(shù)據(jù)

　　實現(xiàn)幼兒在園計步，靜心心率，血氧、卡路里等數(shù)據(jù)分析與曲線展示

　　d) 生活習慣

　　實現(xiàn)幼兒在園生活習慣數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與呈現(xiàn)

　　e) 運動評價

　　實現(xiàn)幼兒在園運動數(shù)據(jù)記錄與統(tǒng)計分析，運動量分析。

　　f) 魔法互動

　　記錄老師通過魔法棒或者手機掃碼給幼兒獎勵記錄