[發(fā)明專利]基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811510216.7
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109684514A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李明山
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢文都創(chuàng)新教育研究院（有限合伙）
• 主分類號: G06F16/83
• 分類號: G06F16/83;G06K9/62;G06Q50/20
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 徐瑛;祝蓉蓉

1.基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位系統(tǒng)，其特征在于，包括通過傳輸網(wǎng)絡(luò)通信連接的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和軌跡定位系統(tǒng)；所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，用于實時采集學(xué)生行為數(shù)據(jù)，并通過傳輸網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)傳輸至所述軌跡定位系統(tǒng)；所述軌跡定位系統(tǒng)，用于對接收的學(xué)生行為數(shù)據(jù)進行預(yù)處理、存儲、建模和展示；所述軌跡定位系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊，用于對采集到的不同來源、不同類型的學(xué)生行為數(shù)據(jù)進行預(yù)處理并以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進行傳輸；數(shù)據(jù)存儲模塊，用于按照預(yù)設(shè)存儲規(guī)則對采集的學(xué)生行為數(shù)據(jù)基于NoSQL數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分類；數(shù)據(jù)建模模塊，用于根據(jù)數(shù)據(jù)分類，按照每個學(xué)生的唯一ID號建立相應(yīng)的學(xué)生行為關(guān)聯(lián)模型，以對每個學(xué)生的行為數(shù)據(jù)進行軌跡跟蹤；數(shù)據(jù)展示模塊，用于對學(xué)生行為運動軌跡的定位和跟蹤進行可視化展示。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括：校園RFID一卡通系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、智能移動終端、校園無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、校園各場館的管理系統(tǒng)；所述校園RFID一卡通系統(tǒng)包括校園RFID卡和安裝在校園內(nèi)的用于讀取校園RFID卡的射頻識別設(shè)備；所述智能移動終端包括智能手機、平板電腦、無人機、可穿戴設(shè)備；所述校園各場館的管理系統(tǒng)包括圖書館管理系統(tǒng)、運動館管理系統(tǒng)和活動中心管理系統(tǒng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)包括：學(xué)生唯一ID號、行為時間、RFID卡號、無線AP賬號、APP賬號、設(shè)備SN號、視頻監(jiān)控設(shè)備位置信息、智能移動終端位置信息、校園無線設(shè)備位置信息、門禁設(shè)備位置信息、考勤設(shè)備位置信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊對學(xué)生行為數(shù)據(jù)進行的預(yù)處理包括：去除不完整數(shù)據(jù)；刪除重復(fù)數(shù)據(jù)、圖片；統(tǒng)計學(xué)生在不同時間段、不同位置處的行為，在獲取數(shù)據(jù)后，將其轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進行保存。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位系統(tǒng)，其特征在于，所述統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式為XML數(shù)據(jù)格式。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)存儲模塊中的數(shù)據(jù)存儲進一步包括：按照預(yù)設(shè)存儲規(guī)則將XML格式的學(xué)生行為數(shù)據(jù)存儲至NoSQL數(shù)據(jù)庫Cassandra中；數(shù)據(jù)分類進一步包括：按照K均值聚類方法對XML格式的學(xué)生行為數(shù)據(jù)進行分類。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)建模模塊進一步包括：根據(jù)每個學(xué)生的唯一ID號，以行為時間戳和位置為標(biāo)簽，建立對應(yīng)的學(xué)生行為關(guān)聯(lián)模型，生成與唯一ID號對應(yīng)的軌跡數(shù)據(jù)曲線。

8.基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位方法，采用如權(quán)利要求1-6中任一項所述的定位系統(tǒng)，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

步驟一、實時采集學(xué)生的行為數(shù)據(jù)，采集數(shù)據(jù)的途徑包括：校園RFID一卡通系統(tǒng)、校園監(jiān)控系統(tǒng)、智能移動終端、校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、校園各場館的管理系統(tǒng)；

步驟二、將采集到的不同來源、不同類型的學(xué)生行為數(shù)據(jù)進行預(yù)處理并以統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式進行傳輸，所述統(tǒng)一的數(shù)據(jù)格式為XML數(shù)據(jù)格式；

步驟三、按照預(yù)設(shè)存儲規(guī)則對預(yù)處理后的學(xué)生行為數(shù)據(jù)基于NoSQL數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)分類；

步驟四、根據(jù)數(shù)據(jù)分類，按照每個學(xué)生的唯一ID號，以行為時間戳和位置為標(biāo)簽，建立對應(yīng)的學(xué)生行為關(guān)聯(lián)模型，生成與唯一ID號對應(yīng)的軌跡數(shù)據(jù)曲線，以對每個學(xué)生的行為數(shù)據(jù)進行軌跡跟蹤；

步驟五、基于GIS地圖和WEB瀏覽器對學(xué)生行為運動軌跡進行展示。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位方法，其特征在于，步驟一采集的數(shù)據(jù)包括：學(xué)生唯一ID號、行為時間、RFID卡號、無線AP賬號、APP賬號、設(shè)備SN號、視頻監(jiān)控設(shè)備位置信息、智能移動終端位置信息、校園無線設(shè)備位置信息、門禁設(shè)備位置信息、考勤設(shè)備位置信息。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于軌跡數(shù)據(jù)的學(xué)生行為定位方法，其特征在于，步驟三進一步包括：按照預(yù)設(shè)存儲規(guī)則將XML格式的學(xué)生行為數(shù)據(jù)存儲至NoSQL數(shù)據(jù)庫Cassandra中，并按照K均值聚類方法對XML格式的學(xué)生行為數(shù)據(jù)進行分類。