校园环境下学生的位置信息采集与行为数据分析

来源 :中国新通信·理论版 | 被引量 : 0次 | 上传用户:qwertys
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要:随着互联网技術的高速发展,校园信息化建设成为各大高校研究的重点。最初的智能学习形式是数字校园,利用互联网技术将学习生活、科研成果、教学管理等相关的资源进行整合,完善现有资源的合理分配和利用,提高了工作效率和质量。随着大数据时代的到来,数字校园建设即将迎来尤异希的技术和思想的变革。
  关键词:校园环境;信息采集;行为数据
  现有的校园大数据有很多种类,也有很多的系统来储存数据,这些系统在建立之初没有考虑到后来的数据共享状况,导致数据无法整合,难以正对各种数据建立联系。大学生又是一个特殊的社会群体,他们大多数的时间都在校园中度过,而当代大学生由于缺乏紧张意识,在校园中的学习时间,宅在寝室、网吧打游戏或沉迷于小说,又或者在外闲逛。而学校对于学生的管理,一般为点名达到的形式,时效性差,信息反馈慢。在智慧校园构建中应用大数据技术,还需要结合学校的发展需求,不断完善与改进。教育管理更加精细化、规范化。在这种情况下,就能够更好的实现对教师、人才培养以及科研等各个方面的管理。
  现在许多学校还在沿用传统的学生管理和服务方式,对学生采用单一化的管理方式,缺乏针对学生行为特征的个性化管理和服务。本设计意在建立一套有效的数据跟踪体系,以便及时跟踪和评估数据的变动。达到对学生的准确定位,对学生在校期间的活动轨迹做出分析,制定相应管理规定,统一对数据进行分析,加强对数据资源的管理和维护,改正学生的不规范生活作息,让学生养成自主学习的习惯。
  一、系统原理设计
  本设计是研究校园环境下学生的地理位置信息获取以及行为数据分析,通过单片机以及GPS芯片进行学生的地理信息位置获取以及发送,后台通过获取的位置信息进行相关学生的行为数据分析。本设计拟采用的技术路线如图1所示。
  二、系统硬件设计
  本设计采用stm32f103芯片作为本设计主控芯片,该芯片拥有引脚多、用途广、功耗低、可编程能力强等诸多优点,在控制领域有着广泛用途,完全适用于该设计硬件芯片的要求,在数据采集方面,本设计使用北斗GPS模块对学生位置进行定位,该北斗GPS模块使用NMEA协议进行数据传输,可以对学生当前位置、海拔、运动速度进行采集,从而分析学生当前的活动状态,在数据传输方面,本设计采用GPRS模块对采集到的数据向APP端传输,GPRS模块拥有抗干扰能力强、网络容量大、防盗能力好等特点,对于保护学生个人隐私起到非常重要的作用,硬件总体流程如图:
  三、系统软件设计
  软件具体设计思路如下图3、图4所示:
  (一)APP的软件设计
  软件使用java编写运行于Android上,在首页嵌入一个h5页面。该页面为西昌学院平面简图,使用JavaScript脚本编写一套平面简图快速生成系统,通过导入相应区域范围、建筑平面关键点,快速生成平面简图。在该平面简图中能展示使用者现在位置,也能搜索查寻各地位置。在首页中还有一消息提醒框,展示使用者接下来应该遵循的行为,以作提示。学情展示页面通过各种统计图直观反映使用者学习情况,并对使用者一段时间内学习情况给予总结。
  (二)后端的软件设计
  后端使用Python语言作为服务器脚本语言,采用flask框架。以uwsgi作为服务器,nginx作为反向代理服务器,运行于Linux操作系统上。通过算法实现GPS精确定位,构建行为分析模型;使用MySQL数据库做数据存储。
  1精确定位模块实现
  (1)首先对数据进行清洗。由于建筑物遮挡和信号波动,会产生一系列对行为分析产生干扰的数据,所以需要在进行行为分析前进行数据清洗。
  ①轨迹点的基本属性为:“时间”、“经度"、“纬度”“速度”特征,若轨
  迹点中缺少任意-一个特征,都不具有任何参考价值,也不能反映出行者的出行信息,因此清洗掉属性缺失的轨迹点。
  ②对经纬度越界和重复冗余数据这两种异常数据进行清洗。
  ③对不符合行程数据进行清洗。
  (2)其次对特征变量进行计算。
  ①距离
  公式如下:
  式中, R表示地球半径,取值为6371km;d表示两点之间的距离; φ, 表示第i+1点的纬度,单位为弧度; φ表示第i点的纬度,单位为弧度;△h:第i点和i+1点的经度差,单位为弧度。
  ②速度
  公式如下
  式中,v为第i点速度; d表示第i点与第i-1点的距离; t表示第i点的
  时间; t1表示第i-1点的时间。
  2 行为分析模块实现
  (1)学生行为假设
  ①对校内区域进行划分。按照不同功能划分为学习区、住宿区、食堂区、运动区、商业区。
  ②通过不同时间段在不同区域滞留时间,假定学生在该时间内行为。如,夜晚在住宿区假定为休息。
  ③根据课表信息,假定学生行程。
  (2)对假定行为进行判断。
  (3)数据可视化。
  参考文献:
  [1]牛俊祝.大数据时代数字化校园建设的研究[J].通讯世界,2017(11)
  [2]张俊波. 打造智慧校园的思考与探索[A].
  [3]李治江. 基于GPS数据的校园群体情境分析与可视化[A].
  [4]焦阳. 面向智慧实验室情景的自主学习过程管理系统研究[D].太原理工大学,2017.
  [5]梁柱. 基于校园大数据的学生行为分析与预测方法研究[D].西安理工大学,2017.
  [6]谭浩. 基于校园大数据的数据挖掘研究[D].山东理工大学,2018.
  [7]徐健.大数据技术在智慧校园中的现状及发展趋势[J].电子商务,2019(02):57-58.
  [8]张贤虎. 人工智能、教育大数据与智慧校园[A]. 育课程改革研究中心:教育部基础教育课程改革研究中心,2018:2.
其他文献
摘 要:随着当前信息技术的不断发展,视频侦查技术是当前公安工作中非常重要的内容。以大数据为基础,对视频中的事物进行具体分析,明确所需要查找的人物。这种技术也是视频图像发展的表现,当前已经能够实现人脸检测、识别等等功能。特别是深度算法不断完善,将人脸识别技术应用于平安城市视频侦查中,能够保证工作质量。本文就先了解人脸识别技术的应用内容,然后说明人脸识别技术在平安城市侦查中的具体应用,最后说明人脸识
期刊
摘 要:当前许多智能建筑施工中都会涉及到综合布线系统工程,它关乎建筑内电气设备安全运行状态,也是智能化建筑项目将来能否稳定运行的重要关键。本文中希望從防雷设施安装的角度来探讨综合布线系统工程建设,主要探讨了综合布线系统的结构设计与综合布线技术应用。  关键词:综合布线系统工程;防雷技术;智能建筑;结构设计;技术应用  为了优化智能建筑建设完整性,满足其智能化发展需求,就必须做好综合布线系统工程,
期刊
摘 要:近些年信息化技术、计算机技术都在持续性发展过程中,关于管理系统的研究也在持续深入,当下许多领域都已经进行了信息化改革,其中通信技术对PLC控制系统的影响非常明显,可以直接影响整个系统的运行效益。对此,为了更好地推动PLC控制系统持续发展,本文简要分析了通信技术在PLC系统中的应用,希望能够为相关从业者提供一些帮助。  关键词:通信技术;PLC控制系统;应用  通信技术在PLC控制系统当中
期刊
摘 要:随着社会经济的快速发展,人们的生活水平有了明显的提升,人们在生活和工作中的用电量也随之加大,这要求供电企业应对供电设备故障问题进行有效的诊断维修,保障配电网供电设备能够为人们提供稳定可靠的电力支持。因此,本文通过对供电企业配电网供电设备常见的故障问题进行探究,进一步的针对故障问题的成因提出相应的维修方法,为配电网供电设备的高效生产提供参考和借鉴。  关键词:配电网;供电设备;常见故障;维
期刊
摘 要:现阶段在随着科学技术的高速发展,使互联网等一些信息技术广泛的应用到人们生活当中的方方面面。很多社会生产中都会应用到互联网技术,这样高频度的使用信息技术,使得计算机网络当中的安全问题受到人们的重视,为此本文主要介绍了在网络安全当中的数据加密技术,从而帮助人们在使用网络技术当中进行信息的加密。  关键词:电子商务;数据加密技术;网络安全;数据传输加密技术  前言:随着计算机的普及,人们会在网
期刊
摘 要:现在我国的社会经济已经逐渐进入了高速发展的状态,人们对于生活品质的要求也越来越高。再加上我国的环境问题日益严重,绿色施工技术的重要性也就随之凸显出来。如果施工人员可以对绿色施工技术进行有效的使用,那么不尽可以可以达到绿色环保的目的,突同时还会保证居民的生活质量。下文就将对建筑装饰装修工程中率的施工技术的应用进行分析。  关键词:建筑装饰装修;绿色施工技术;应用措施  以往施工人员在开展建
期刊
摘 要:在现代社会当中人们越来越依赖于网络,不管是在日常的信息交流,还是生产作业活动,都涉及计算机网络通讯设备,因此,不断提高网络通讯的质量是非常重要的,将会关系到人们生活以及生产的稳定性。本文所探讨的主要内容就是计算机网络通讯环节常见的一些技术故障,并进行了原因方面的分析,提出了具体地解决措施。  关键词:计算机;网络通讯技术;故障分析;解决措施  引言:  在现代科学技术水平的知识之下,我国
期刊
摘 要:近年来,我国面临的自然灾害形势严峻复杂,灾害风险进一步加剧。应急管理体制改革无疑是新一轮机构改革的重头戏。推动了应急管理与防灾减灾工作科学化、现代化,也标志着我国以信息化、数据化管理手段,构建“大安全、大应急、大减灾”的应急管理体系的初步构成。以现代信息技术为支撑、应急管理业务为主线,打造应急综合管理平台体系,实现信息互联共享,实时、准确、高效发布防灾减灾与应急管理工作中预警信息,着眼“
期刊
摘 要:本文通过对电阻焊原理的学习及应用,从零件材料、焊接设备等方面进行改进、完善,生产过程严格控制,从生产过程以及市场反映,产品电阻焊工序的稳定性得到了明显的提高  关键词:电阻焊 特殊过程控制  一、引言  公司某产品生产过程中,点焊连接片工序(将连接片与接线脚组合焊接在一起)使用电阻焊来实现。电阻焊作为特殊工序,影响因素校对,为了提升产品质量的稳定性,故对此特殊过程进行了专项研究。  二、电
期刊
摘 要:5G移动通信技术即第五代移动通信技术,它也被称为“新型无线空口技术”(New Radio,NR),它希望主要解决三大应用场景问题,属于典型的增强型移动宽带机制,且它还拥有海量机器通信功能与低时延通信功能。本文中简单介绍了5G新型无线空口技术的基本应用原理。  关键词:5G无线新空口;技术原理;物理层设计;信道编码  5G无线新空口技术对提高频谱效率、改进OFDM波形、灵活帧结构方面都有一
期刊