建构一个可以随时得知学生目前所在地点的校园安全系统.doc

Background / motivationGoal1. 建構一個可以隨時得知學生目前所在地點的校園安全系統2. 建構一個可以隨時紀錄學生在校園移動的路徑的資訊系統3. 建構一個預測學生個性4. 從學生的群聚得知學生人際關係的互動及學生個性分類預警系統Issue請先以條例說明後，再以內文說明1. 如何紀錄移動路徑偵測學生在校園內所在地點？利用GSP與Wireless來獲得學生在校園移動的路徑GPS ，Global Positioning System，數顆衛星在地球軌道上運轉，在地面上透過衛星接受器接收訊號，利用三角定位法，三顆衛星可以準確的定位出人在地面上的經緯度坐標，但是衛星接收訊息，僅限於戶外，當人進入到室內空間時，由於衛星訊號是直線進行的方式， 因此接收器將無法在建築物內使用。Wireless，目前無線網路被廣泛的被運用在校園、城市中，在校園環境中，透過佈置好無線基地台，以下稱為AP，透過AP傳送的訊號，能夠在校園的任何環境中連結上網際網路；而AP的訊號是廣播的方式，因此在校園中的一個點，很可能會接收到來自一個以上AP傳送來的訊號，每個訊號會因為距離的遠近程度而有強弱之分，距離較近的AP，訊號比較強，反之，遠的則弱。我們利用不同基地台所發送的訊號所交會的點來判斷目前學生所處在的位置，同樣的三個來自不同AP的訊號可以準確的定位出，學生的所在坐標。如何記錄學生移動路徑及移動屬性?說明如何定義學生移動特徵屬性及路徑2. 如何將學生分類？實際上，每個人在行走的步伐不同，而有不同的速率。有的人步伐大，在移動的過程中，速率就比較快；或是有急事時，會用跑步的。學生在下課時間內，有可能在校園的四處遊玩，我們紀錄學生在校園中移動的路徑變化，速率，來判斷，推測，這位學生可能是處於什麼狀況？活潑好動、喜歡待在教室等等。也可以從坐標的群聚，來找出同學間的互動情形，有哪些是常聚在一起玩樂？或是這位學生是常常獨自一個人？一位學生，在上課鐘響後，在地圖上很快速的移動到教室，可以觀察出是用奔跑的方式到達教室。以上課後的時間移動到教室的查詢，可以很容易的查出，有哪些學生是習慣遲到教室的。人與人之間的互動，難免有摩擦，當有所摩擦時，學生很有可能會訴諸於暴力，當有學生面臨緊急狀況時，可以立即的從地圖上得知，學生目前所處在的校園確位置。Method學生身處在校園中，透過無線網路連接到中央控制Sever，將單位時間內的學生移動的坐標，主動的傳送到Server存入資料庫，再透過後端程式語言(ASP,PHP)的方式，將坐標即時程現在Web環境中瀏覽。當所有的點都連結起來時，將程現出一條路徑在地圖上。Database資料庫方面，從中央Server接收到使用者主動傳送而來的坐標位置、時間及其它相關訊息(?) ，資料庫存放著學生移動的坐標和時間點。考慮在網路可以暫時不通的情況下，我們會先將傳送給中央Server的訊息，儲存在本機，當網路正確接通後，在之前因網路中斷的關係未傳遞出去的封包訊息，傳送給中央Server。我們會在資料庫中儲存，使用者帳號，坐標，時間，坐標取得方式(GPS or Wireless)。如何從Wireless的方式得到坐標我們無法得知AP的所在坐標，因此必需先實地的測量校園中的AP位置，以及在每個AP位置所測得到的其它AP訊號。利用測量AP的坐標結果，來判斷學生在室內(接收不到GPS訊號的情況下)所在處在的坐標位置。透過Machine Learning的方式，從中分析我們所需要的資料。角色：1. 學生2. 老師場所：1. 操場2. 福利社3. 體育館4. 圖書館5. 辦公室6. 美術、音樂、工藝教室7. 遊樂器材8. 校門9. 班級教室時間：1. 上學2. 放學3. 上課4. 下課5. 午休6. 中午用餐預測1. 習慣路徑可能走向2. 常時間活動場所3. 固定時間所做的行為、移動場所4. 移動速度推測學生的個性、喜好、歡樂度劇本1. 愛打球的學生常常是在每節下課時間，會很快速的移動到球場，因為球場通常是先到先佔領，而久了也常是停留在球場的固定範圍內活動。2.自閉傾向的學生常時間固定待在教室，上、下課，戶外活動課，與其它同學的互動情形非常之少平常固定活動範圍只在洗手間、教室、福利社。走在路上遇到認識的人，也是躲躲閃閃的。3.校花走在路上總是引眾人的目光，可能常常被搭訕，社交比較廣，認識的人比較多，常常在路上可以遇到熟人。或是移動中，反而是其它眾人停下