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注兒童身體成長、內在心理健康以及興趣愛好的發現與引導。隨著家長對高品質幼兒教育的追求，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。

　　基于幼兒手環的智慧幼兒園建設，可以在幼兒身份識別基礎上實現對幼兒的安全管理、體質健康與運動評價、愛好分析、生活習慣統計等方面實現無感大數據采集與分析，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據，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，實現個性化教育提供客觀數據，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，有效實現家園互動。

　　2、功能場景

　　基于幼兒手環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，經過無感考勤識別點時自動實現身份識別，入園、離園考勤信息自動發送給幼兒家長，有效解決幼兒家長對幼兒接送安全的擔心。

　　2) 危險區域預警

　　在幼兒園區活動范圍，在危險區域部署信號識別設備，當幼兒戴著手環進入危險區域，即產生預警信息并推送到相關老師。

　　3) 體質健康

　　通過幼兒手環，可以無感采集幼兒在園計步、午睡睡眠、夜間睡眠、靜心心率、血氧等數據，實現對幼兒的體質健康的長期數據分析與評價。

　　通過在體檢機、身高體重秤等設備內置仙農信息RFID識別模塊，可以實現自動無感身份識別與測量數據的快速綁定上傳。

　　4) 智慧區角

　　幼兒園區角活動是重要的幼兒園教學活動，智慧區角通過在區角部署仙農信息區角定標器，自動對幼兒的區角活動進行無感識別統計，實現對幼兒興趣分析、區角興趣轉換分析、親密度分析等大數據分析，為老師改進區角教學提供數據支撐，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的鍛煉與增強。通過在操場部署仙農信息戶外一體化基站，實時采集幼兒的運動時長、運動心率，實現幼兒戶外活動量時間統計，有效運動時間、有效運動量的統計，實現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

　　通過在衛生間、飲水區等部署定標設備，實現對幼兒在園生活習慣的統計，滿足家長對孩子在園生活的關切。

　　7) 家園互動

　　通過幼兒公眾號或者企業微信、釘釘等移動端，幼兒在園出入園信息會即時推送給家長;家長們關心的睡眠、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

　　幼兒手環用戶體驗的痛點主要表現在如下幾個方面：

　　1) 手環佩戴舒適，續航時間長

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

　　2) 識別設備采集數據快速準確，支持大并發數據采集

　　幼兒在班、在操場都需要大并發的實時采集數據，基于藍牙技術的手環受技術原理限制，難以實現大并發與低功耗、快速的兼顧。

　　3) 設備部署簡單，維護簡單

　　除新建園可以統一設計施工建設外，大量的幼兒園都是已經裝修好的，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。

　　尤其是區角識別設備，既要準確識別，又要能靈活部署。

　　4、仙農幼兒手環技術方案

　　4.1. 系統拓撲

　　設備配置主要包括如下：

　　基站：實現數據采集與上傳，通過有線或者無線網絡將數據上傳到云服務器平臺。

　　定標器：實現教室定位與數據采集，區角定位與數據采集，操場定位與數據采集，出入校識別與數據采集。

　　4.2 技術特點

　　a。系統配置與部署簡單

　　系統設備種類少，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，安裝部署簡單。

　　b 大并發數據采集與傳輸

　　手環與基站間數據傳輸采用自主設計的空中接口協議，可以實現大并發數據采集。

　　c 準確的房間與區角定位

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

　　a) 長續航時間

　　基于自主設計的系統架構與空中接口協議，手環平時絕大部分處于休眠待機狀態狀態，只在特定區域才會被設備喚醒，在us級的時間里發射0db信號，既極大的降低功耗，實現手環的長續航時間，也使得手環基本沒有信號輻射。

　　b) 基于云平臺的業務平臺，一屏一端的極簡業務體驗

　　設備直接將數據上傳到云平臺，幼兒園只需開通賬戶，即可實現業務開通，幼兒園大屏實時顯示大數據看板，家長，老師通過微信公眾號、企業微信、釘釘等移動端接收推送信息與數據報告查看。

　　4 平臺功能

　　平臺功能實現如下配置管理與數據呈現功能：

　　a) 基礎數據管理

　　實現班級，學生，設備，手環等基本數據配置與管理

　　b) 出入園管理

　　實現出入園記錄與考勤結果記錄查看

　　c) 健康數據

　　實現幼兒在園計步，靜心心率，血氧、卡路里等數據分析與曲線展示

　　d) 生活習慣

　　實現幼兒在園生活習慣數據的統計與呈現

　　e) 運動評價

　　實現幼兒在園運動數據記錄與統計分析，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