本发明涉及一种体育达标测试系统及方法。
背景技术
我国中小学信息化建设至今已有很长一段路程，在这期间，信息化从单机应用系统辅助教学管理到各个职能管理系统的普遍应用，从center建设到全面集成的数字化校园网络，信息化在给学校管理带来深刻变化的同时也积累了海量的数据。各职能子系统单独开发，独立运行，缺少整体规划；教育资源数据存储在不同系统中，系统之间信息交流不畅，无法实现数据共享，"信息孤岛"现象严重。目前中学学生每学年都会进行学身体体检、每学期都会进行体育项目达标测试、每天都在摄入“各种食物”补充营养、并进行各种体育运动加强自身体质。日积月累的数据并未真正进行深入分析，数据应用仅仅停留在信息系统管理代替手工作业的层面，数据分析及应用很不到位。
学生的体育达标测试与当日的学生身体状况、运动量和平时的运动方式、饮食结构都息息相关，通过大数据的收集和分析，可以对体育达标情况进行综合的评判和分析，中小学生正是生长发育的关键时期，饮食规律和运动规律直接影响其体质健康。现在中小学生中肥胖儿童、免疫力低儿童成爆发式增长趋势，都源于饮食不规律和运动不规律，因此体质健康监测的目的是指导中小学生生长发育。现有技术中的手环有很多品牌和样式，大多都能采集心率和运动信息，但是没有一套完整的系统，能收集这类信息，并将信息汇总，对用户进行健康指导，而现有的数据和标准的基础也需要不断的更新和扩大，根据生活标准的变化和各地饮食差异，对学生用户进行指导帮助。
技术实现要素：
针对上述问题，本发明的目的提供一种体育达标测试系统及方法，针对在校的中小学生进行体质监测、健康管理和体育达标监测，并形成运动指导，形成完整的健康成长与体育标准档案。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种体育达标测试系统，包括学生用户终端、家长用户终端、教师用户终端和管理员用户终端，信号采集终端和服务器，其特征在于，服务器内预先建立数据库，所述学生用户终端为手环，并由学生佩戴，包括采集模块、无线通信模块、显示模块；学生用户终端将收集到的数据通过信号采集终端传输至服务器，学生用户终端与信号采集终端通过无线通信传输数据，所述家长用户终端通过权限访问服务器获得与自己相关的学生信息，所述教师用户终端通过服务器获得与自己相关的学生信息，并对信息进行汇总和整理，对于自己相关的学生信息的录入和整理，所述管理员用户终端通过访问服务器，管理所有的数据信息，并具有对其他用户终端权限的设定的权限；数据库向学生用户终端发送数据的同时抄送给家长用户终端；所述信号采集终端和服务器均设有防火墙；
所述信号采集终端包括设置在体育器材上的体育测试终端、户外信号基站、教室服务终端、校园考勤终端；学生用户终端进入校园后，通过与校园考勤终端打卡的方式完成与信号采集终端的匹配；
所述体育测试终端包括用于采集学生用户个人信息的nfc模块、用于采集学生用户运动图形信息的图像采集模块、用于匹配学生用户达标测试并从数据库读取数据的数据存储模块以及控制各模块的主板；
所述采集模块包括人体信号采集模块、用于采集音频信号的语言采集模块和用于采集图形信息的图形采集模块；
所述人体信号采集模块包括：用于采集用户实时心率的光电传感器、用于采集运动数据的加速传感器、陀螺仪；
所述无线通信模块为蓝牙模块和/或wifi模块和/或nfc模块。
所述体育测试终端设置在校园内的体育器材上，包括触摸液晶显示屏、摄像头、nfc刷卡面板、计数传感器。液晶显示屏通过排线与主板连接，摄像头通过排线与图像采集模块连接，nfc刷卡面板通过排线与nfc模块连接，图像采集模块、nfc模块、数据存储模块等都与主板电性连接。
进一步，所述家长用户终端为手机app客户端或者pc客户端，所述教师用户终端为手机app客户端、pc客户端或者教学专用终端，所述管理员用户终端为pc客户端；所述教学专用终端为体育课专用，包括用于图像采集的图形采集模块、无线通信模块。
进一步，所述手环包括可调节的腕带和手环控制主体，所述手环控制主体包括防水外壳、液晶显示屏、控制主板、针孔摄像头、微型录音孔和快捷键，所述控制主板上电性连接设有光电传感器、加速传感器、陀螺仪、数据存储模块、无线通信模块和可充电锂电池，所述液晶显示屏通过排线与控制主板的显示模块电连接，所述针孔摄像头位于防水壳体上，通过排线与控制主板的图形采集模块电连接，所述微型录音孔位于防水壳体上，通过排线与控制主板的语言采集模块电连接；所述防水外壳上设有药品收纳盒，收纳盒设置在防水外壳的内侧或者边侧，通过按压收纳盒的按钮打开。
进一步，所述户外信号基站包括蓝牙信号接收、wifi信号接收模块、信号转换模块和数据存储模块，户外信号基站与服务器通过局域网有线连接；学生在校园户外活动时，所述学生用户终端将自身的信息通过户外信号基站传输至服务器，学生在教室内时，通过学生用户终端将自身信息发送到室内服务终端，学生用户终端与室内服务终端通过wifi无线连接通信，所述室内服务终端与服务器通过局域网有线连接，学生用户进出校园，通过手环与校园考勤终端进行考勤，同时通过nfc无线通信，将数据传输至校园考勤终端，校园考勤终端与服务器通过局域网有线连接。
一种体育达标测试方法，其特征在于：
步骤(1)，建立数据库，数据库中存储有中小学生体育运动标准、生长发育标准、每日营养标准、各种膳食所含营养标准、推荐食谱；
步骤(2)，学生用户终端与信号采集终端连接，并上传数据至数据库，形成健康档案；
步骤(3)，服务器通过对学生数据与数据库内的数据的分析比对获得指导信息，并发送给学生用户终端，同时抄送给家长用户终端；
步骤(4)，教师用户终端随时补充数据至数据库；
步骤(5)，体育课时，学生用户通过体育测试终端获得体育达标标准；完成体育测试后，体育测试数据上传至数据库；
步骤(6)，学生用户转校、升学由管理员用户对学生健康档案进行打包转发至新学校。
进一步，所述学生用户终端，采集模块用于各种数据的采集，将采集到的数据存储到数据存储模块中，当学生用户进入校园时，以手环打卡考勤的方式，通过手环与校园考勤终端进行考勤，同时通过nfc无线通信，将数据传输至校园考勤终端，当学生用户进入校园后，在校园户外活动时通过无线通信模块将数据发送，并经过户外信号基站接受数据并传输到服务器；在教室活动时，数据上传至教室服务终端，并由教室服务终端通过网线上传至服务器，服务器发送的数据由无线通信模块接收传输至显示模块；学生用户终端的数据每一小时自动上传一次；
所述教师用户终端，通过局域网访问服务器获取与其相关学生的数据，通过终端的数据输入模块录入学生信息，通过服务器发送数据至家长用户终端；
所述家长用户终端，通过internet访问服务器获取与其相关学生的数据，接受服务器发送的数据。
进一步，所述采集模块包括人体信号采集模块、用于采集音频信号的语言采集模块和用于采集图形信息的图形采集模块；
所述人体信号采集模块包括：用于采集用户实时心率的光电传感器、用于采集运动数据的加速传感器、陀螺仪；
所述采集模块所采集的数据包括：用户的心率、血氧、睡眠时长及程度、每日运动步数、每日卡路里消耗情况、每日摄取的能量及各分类；采集模块将采集到的数据存储到数据存储模块中，然后由无线通信模块将数据传输到服务器，服务器将数据汇总至数据库，并与数据库中的资料进行比对，给出运动指导建议和饮食建议，并传输给学生用户终端，同时抄送给家长用户终端。
进一步，每个学生入学进行入学体检，体检结果由自然班的老师通过教师用户终端录入到服务器中的数据库，并生成用户基础数据，根据与数据库内的资料进行比对，给出运动指导建议和饮食建议，每学期初和期末进行一次体检，体检结果由自然班的老师通过教师用户终端录入到服务器中的数据库，与之前的数据比对，获得增长趋势，并调整运动指导建议和饮食建议，同时获得上期运动指导建议和饮食建议的结果，丰富数据库中的各项标准。
进一步，学生用户终端还设有提醒模块，用于定时提醒学生用户的行为、饮食，同时提醒模块具有超标报警功能，当学生用户采集到的数据超出标准值设定百分比后，将会报警。
进一步，学生用户通过手环与体育测试终端匹配，获得体育达标标准，体育达标标准由数据库根据学生用户的身体健康状况、今日运动量综合分析获得，完成该项运动后，运动数据通过体育测试终端发送至服务器的数据库，数据库经过学生的每次达标情况，计算其行为偏好、运动特征，为其他的运动标准做指导。
学生入学体检的内容主要包括身高、体重、心肺功能、微量元素，生成基础用户信息后，与数据库内的标准数据进行比对，比如微量元素显示缺钙的学生用户，数据库会根据饮食中钙含量排行榜进行挑选，并给出合理的食谱，发送给学生用户，同时抄送给家长用户，家长可以根据推荐的食谱给学生制作相应的食物，同时，学生用户将每日的饮食情况通过拍照或者录音录入的方式，传送至手环，进行数据存储，当学生用户到达学校时，手环内的数据通过信号增强基站上传至服务器，服务器会结合推荐食谱和学生用户实际采纳的食谱分析计算得出补钙最有效的食物，并相应调整数据库内的饮食标准，同时数据库会根据学生用户的数据，分析出容易缺钙的人群，可能是增长过快导致的或者其他身体问题导致的，不断的优化数据库内的标准信息。
比如体重超标的学生用户，数据库会根据运动标准和饮食标准给出相应的运动量建议和饮食建议，并且监督提醒用户的运动，定时提醒学生用户和家长用户，身高体重信息可以通过学生用户终端的手环自行录入，也可以由教师用户终端录入，数据库根据学生用户近期的数据得出变化曲线，并随时调整运动量建议和饮食建议。
s1，学生入学，由管理员用户分配一个学生用户，并关联一个家长用户，每个自然班设计一个教师用户，各个用户通过自己的终端访问服务器；每个学生入学进行入学体检，体检结果由自然班的老师通过教师用户终端录入到服务器中的数据库，并生成用户基础数据，服务器根据数据库内的基础用户信息，生成今日食谱和今日运动量，通过互联网传输给家长用户终端，通过信号增强基站传输给校内的学生用户终端；
s2，学生用户，通过手环终端将自身采集到的心率、血氧、运动步数、运动轨迹、摄取的食物等数据，存储在手环的数据存储模块中，每一小时向服务器传输一次数据，当学生用户不在校园范围内时，数据不能发送，当学生用户在校园范围内时，在户外时，通过信号增强基站传输给服务器；在教室时，将数据传输给教室服务终端，由教室服务终端通过网线传输给服务器；
s3，每当数据传输至服务器时，服务器就对上传数据与数据库内的数据进行一次比对，当达到本日要求标准时，向手环和家长用户终端发送信息，提示本日达标，手环通过显示模块显示；当手环数据超过本日标准150％时，会报警提示学生用户饮食超标或者运动超标；
s4，学生离校前10分钟，手环向服务器发送数据，并通过与数据库比对，向手环发送今日是否达标，未达标的，距离目标还有多少；
s5，当学生用户进入校园时，以手环打卡考勤的方式，通过手环与校园考勤终端进行考勤，同时通过nfc无线通信，将数据传输至校园考勤终端，当学生用户进入校园后，在校园户外活动时通过无线通信模块将数据发送，并经过户外信号基站接受数据并传输到服务器；在教室活动时，数据上传至教室服务终端，并由教室服务终端通过网线上传至服务器，服务器发送的数据由无线通信模块接收传输至显示模块；学生用户终端的数据每一小时自动上传一次；
s6，每周体育课时，学生用户通过手环与体育测试终端匹配，获得体育达标标准，体育达标标准由数据库根据学生用户的身体健康状况、今日运动量综合分析获得，完成该项运动后，运动数据通过体育测试终端发送至服务器的数据库，数据库经过学生的每次达标情况，计算其行为偏好、运动特征，为其他的运动标准做指导。
s7，每个学期末对学生进行体检，并有其班级的教师用户终端上传体检结果至服务器，与数据库进行比对，生成体制监测报告，体制监测报告包括本学期内的饮食曲线、运动曲线、行为偏好、生长曲线；
校园范围内的户外和教室的无线通信方式可以为蓝牙或者wifi，或者采用两者的并联，防止数据的更新不及时或者数据的丢失；同时在无线通信方式上采用加密的形式，防止外部的终端接入或者访问，在服务器上设有防火墙，防止数据的丢失，保证学生的数据安全；
对于有先心病或者其他心脏异常的学生，系统会进行严密的监控，而且会根据身体状态设定运动上限，并且会实时提醒用户运动超标或者该项运动不适合此用户；同时，佩戴的手环中设置有隐藏式药盒，药盒设置在手环主体的两侧面，药盒内存放有硝酸甘油等急救药物；对于缺钙的学生，会提示其户外活动的时间，如果每日户外活动时间不够长，会通过提示模块提醒，提示模块不仅限于液晶显示屏的显示，还可以增加蜂鸣或者音乐、震动等方式进行提醒。
管理员用户的设置，在于围护本系统的运行，每个刚入学的学生会分配一个帐号，并绑定一个家长用户，给学生用户发送的任何信息，都会自动抄送给家长用户，教师用户拥有管理本班学生用户的权限，可以导出学生的生长曲线、饮食偏好、运动偏好等信息。
本发明的优点在于：
1、手环具有采集人体信号、记录运动数据和饮食识别记录的功能，并通过校内的信号增强装置，将数据传输给服务器，在校园范围外只有数据记录功能，该设置在省电的基础上，降低了辐射，使佩戴的学生用户减少使用负担；同时为了数据的传输稳定性和不会遗漏，还在教室设置了教室服务终端，近距离的采集数据，方式在户外信号降低，导致数据更新不及时；
2、整个监测系统具有监测学生用户各项数据的功能，并根据用户数据与数据库内的数据进行比对，给出饮食和运动建议，通过饮食和运动建议与实际的饮食和运动量的比较，以及长期的记录，能够对学生用户起到体制监测和分析的效果，并对国民生活和中小学生成长提供数据支撑；该系统接入整个教育系统，是学生形成完整的健康档案，不会因为学生的转学、升学等因素而导致数据的丢失。
3、数据库的建立根据当地的饮食习惯和餐饮风俗制定，更结合实际的应用，给出的建议食谱不会偏离生活习惯，而导致用户不能按建议食谱合理饮食；
4、对于特殊体制或者生理缺陷的用户，手环还特别定制了辅助功能，比如对于有先心病或者其他心脏异常的学生，系统会进行严密的监控，而且会根据身体状态设定运动上限，并且会实时提醒用户运动超标或者该项运动不适合此用户；同时，佩戴的手环中设置有隐藏式药盒，药盒设置在手环主体的两侧面，药盒内存放有硝酸甘油等急救药物；
5、本系统将体育达标测试与体质监测和健康管理结合，不用单一的标准衡量学生的体育达标情况，根据学生的个体差异指定达标标准，并且通过在器材上设置的体育测试终端，自动获取学生的体育测试数据，并进行指导建议，数据的汇总、考核都经过系统生成，简化体能测试程序，减轻体育老师负担，体测结束后系统结合全班、全年级的成绩，对比国家标准主动分析测试结果，从不同年龄，不同性不同层次，结合身体状况，利用数据深度挖掘技术，为孩子的身体健康成长，提供个性化科学建议。
6、系统模块具备灵活配置和组合能力，架构设计充分考虑户外、分布式、网络环境等因素可能带来的可靠性和稳定性问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的系统图。
图2为本发明的手环示意图。
图3为本发明手环的内部拆解图。
图4为本发明手环腕带的示意图。
图5为本发明体育测试终端的示意图。
其中：
1、学生用户终端；2、家长用户终端；3、教师用户终端；4、管理员用户终端；5、服务器；6、信号采集终端；
601、户外信号基站；602、教室服务终端；603、校园考勤终端；604、体育测试终端
101、手环；102、语言采集模块；103、图形采集模块；104、光电传感器；105、加速传感器；106、陀螺仪；107、无线通信模块；108、显示模块；109、液晶显示屏；110、腕带；111、防水外壳；112、控制主板；113、针孔摄像头；114、微型录音孔；115、快捷键；116、药品收纳盒；117、锂电池；118、存储模块；119磁片；
6041、液晶显示屏；6042、摄像头；6043、nfc刷卡面板；6044、计数传感器；
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图所示的，
一种体育达标测试系统，包括学生用户终端1、家长用户终端2、教师用户终端3和管理员用户终端4，信号采集终端6和服务器5，其特征在于，服务器5内预先建立数据库，所述学生用户终端1为手环，并由学生佩戴，包括采集模块、无线通信模块107、显示模块108；学生用户终端1将收集到的数据通过信号采集终端6传输至服务器5，学生用户终端1与信号采集终端6通过无线通信传输数据，所述家长用户终端2通过权限访问服务器5获得与自己相关的学生信息，所述教师用户终端3通过服务器5获得与自己相关的学生信息，并对信息进行汇总和整理，对于自己相关的学生信息的录入和整理，所述管理员用户终端4通过访问服务器5，管理所有的数据信息，并具有对其他用户终端权限的设定的权限；数据库向学生用户终端1发送数据的同时抄送给家长用户终端2；所述信号采集终端6和服务器5均设有防火墙；
所述信号采集终端6包括设置在体育器材上的体育测试终端、户外信号基站601、教室服务终端602、校园考勤终端603；学生用户终端1进入校园后，通过与校园考勤终端603打卡的方式完成与信号采集终端6的匹配；
所述体育测试终端包括用于采集学生用户个人信息的nfc模块、用于采集学生用户运动图形信息的图像采集模块、用于匹配学生用户达标测试并从数据库读取数据的数据存储模块118以及控制各模块的主板；
所述采集模块包括人体信号采集模块、用于采集音频信号的语言采集模块102和用于采集图形信息的图形采集模块103；
所述人体信号采集模块包括：用于采集用户实时心率的光电传感器104、用于采集运动数据的加速传感器105、陀螺仪106；
所述无线通信模块107为蓝牙模块和/或wifi模块和/或nfc模块。
所述体育测试终端设置在校园内的体育器材上，包括触摸液晶显示屏6041109、摄像头6042、nfc刷卡面板6043、计数传感器6044。
进一步，所述家长用户终端2为手机app客户端或者pc客户端，所述教师用户终端3为手机app客户端、pc客户端或者教学专用终端，所述管理员用户终端4为pc客户端；所述教学专用终端为体育课专用，包括用于图像采集的图形采集模块103、无线通信模块107。
进一步，所述手环包括可调节的腕带110和手环控制主体，所述手环控制主体包括防水外壳111、液晶显示屏6041109、控制主板112、针孔摄像头6042113、微型录音孔114和快捷键115，所述控制主板112上电性连接设有光电传感器104、加速传感器105、陀螺仪106、数据存储模块118、无线通信模块107和可充电锂电池117，所述液晶显示屏6041109通过排线与控制主板112的显示模块108电连接，所述针孔摄像头6042113位于防水壳体上，通过排线与控制主板112的图形采集模块103电连接，所述微型录音孔114位于防水壳体上，通过排线与控制主板112的语言采集模块102电连接；所述防水外壳111上设有药品收纳盒116，收纳盒设置在防水外壳111的内侧或者边侧，通过按压收纳盒的按钮打开。
进一步，所述户外信号基站601包括蓝牙信号接收、wifi信号接收模块、信号转换模块和数据存储模块118，户外信号基站601与服务器5通过局域网有线连接；学生在校园户外活动时，所述学生用户终端1将自身的信息通过户外信号基站601传输至服务器5，学生在教室内时，通过学生用户终端1将自身信息发送到室内服务终端，学生用户终端1与室内服务终端通过wifi无线连接通信，所述室内服务终端与服务器5通过局域网有线连接，学生用户进出校园，通过手环与校园考勤终端603进行考勤，同时通过nfc无线通信，将数据传输至校园考勤终端603，校园考勤终端603与服务器5通过局域网有线连接。
一种体育达标测试方法，其特征在于：
步骤(1)，建立数据库，数据库中存储有中小学生体育运动标准、生长发育标准、每日营养标准、各种膳食所含营养标准、推荐食谱；
步骤(2)，学生用户终端1与信号采集终端6连接，并上传数据至数据库，形成健康档案；
步骤(3)，服务器5通过对学生数据与数据库内的数据的分析比对获得指导信息，并发送给学生用户终端1，同时抄送给家长用户终端2；
步骤(4)，教师用户终端3随时补充数据至数据库；
步骤(5)，体育课时，学生用户通过体育测试终端获得体育达标标准；完成体育测试后，体育测试数据上传至数据库；
步骤(6)，学生用户转校、升学由管理员用户对学生健康档案进行打包转发至新学校。
进一步，所述学生用户终端11，采集模块用于各种数据的采集，将采集到的数据存储到数据存储模块118中，当学生用户进入校园时，以手环101打卡考勤的方式，通过手环101与校园考勤终端603进行考勤，同时通过nfc无线通信，将数据传输至校园考勤终端603，当学生用户进入校园后，在校园户外活动时通过无线通信模块107将数据发送，并经过户外信号基站601接受数据并传输到服务器55；在教室活动时，数据上传至教室服务终端602，并由教室服务终端602通过局域网有限连接上传至服务器55，服务器55发送的数据由无线通信模块107接收传输至显示模块108；学生用户终端11的数据每一小时自动上传一次；
所述教师用户终端33，通过局域网访问服务器55获取与其相关学生的数据，通过终端的数据输入模块录入学生信息，通过服务器55发送数据至家长用户终端22；
所述家长用户终端22，通过internet访问服务器55获取与其相关学生的数据，接受服务器55发送的数据。
进一步，所述采集模块包括人体信号采集模块、用于采集音频信号的语言采集模块102102和用于采集图形信息的图形采集模块103；
所述人体信号采集模块包括：用于采集用户实时心率的光电传感器104、用于采集运动数据的加速传感器105、陀螺仪106；
所述采集模块所采集的数据包括：用户的心率、血氧、睡眠时长及程度、每日运动步数、每日卡路里消耗情况、每日摄取的能量及各分类；采集模块将采集到的数据存储到数据存储模块118中，然后由无线通信模块107将数据传输到服务器55，服务器55将数据汇总至数据库，并与数据库中的资料进行比对，给出运动指导建议和饮食建议，并传输给学生用户终端11，同时抄送给家长用户终端22。
进一步，每个学生入学进行入学体检，体检结果由自然班的老师通过教师用户终端33录入到服务器55中的数据库，并生成用户基础数据，根据与数据库内的资料进行比对，给出运动指导建议和饮食建议，每学期初和期末进行一次体检，体检结果由自然班的老师通过教师用户终端33录入到服务器55中的数据库，与之前的数据比对，获得增长趋势，并调整运动指导建议和饮食建议，同时获得上期运动指导建议和饮食建议的结果，丰富数据库中的各项标准。
进一步，学生用户终端11还设有提醒模块，用于定时提醒学生用户的行为、饮食，同时提醒模块具有超标报警功能，当学生用户采集到的数据超出标准值设定百分比后，将会报警。
进一步，学生用户通过手环与体育测试终端匹配，获得体育达标标准，体育达标标准由数据库根据学生用户的身体健康状况、今日运动量综合分析获得，完成该项运动后，运动数据通过体育测试终端发送至服务器5的数据库，数据库经过学生的每次达标情况，计算其行为偏好、运动特征，为其他的运动标准做指导。
学生入学体检的内容主要包括身高、体重、心肺功能、微量元素，生成基础用户信息后，与数据库内的标准数据进行比对，比如微量元素显示缺钙的学生用户，数据库会根据饮食中钙含量排行榜进行挑选，并给出合理的食谱，发送给学生用户，同时抄送给家长用户，家长可以根据推荐的食谱给学生制作相应的食物，同时，学生用户将每日的饮食情况通过拍照或者录音录入的方式，传送至手环101，进行数据存储，当学生用户到达学校时，手环101内的数据通过信号增强基站上传至服务器55，服务器55会结合推荐食谱和学生用户实际采纳的食谱分析计算得出补钙最有效的食物，并相应调整数据库内的饮食标准，同时数据库会根据学生用户的数据，分析出容易缺钙的人群，可能是增长过快导致的或者其他身体问题导致的，不断的优化数据库内的标准信息。
比如体重超标的学生用户，数据库会根据运动标准和饮食标准给出相应的运动量建议和饮食建议，并且监督提醒用户的运动，定时提醒学生用户和家长用户，身高体重信息可以通过学生用户终端11的手环101自行录入，也可以由教师用户终端33录入，数据库根据学生用户近期的数据得出变化曲线，并随时调整运动量建议和饮食建议。
s1，学生入学，由管理员用户分配一个学生用户，并关联一个家长用户，每个自然班设计一个教师用户，各个用户通过自己的终端访问服务器55；每个学生入学进行入学体检，体检结果由自然班的老师通过教师用户终端33录入到服务器55中的数据库，并生成用户基础数据，服务器55根据数据库内的基础用户信息，生成今日食谱和今日运动量，通过互联网传输给家长用户终端22，通过信号增强基站传输给校内的学生用户终端11；
s2，学生用户，通过手环101终端将自身采集到的心率、血氧、运动步数、运动轨迹、摄取的食物等数据，存储在手环101的数据存储模块118中，每一小时向服务器55传输一次数据，当学生用户不在校园范围内时，数据不能发送，当学生用户在校园范围内时，在户外时，通过信号增强基站传输给服务器55；在教室时，将数据传输给教室服务终端602，由教室服务终端602通过网线传输给服务器55；
s3，每当数据传输至服务器55时，服务器55就对上传数据与数据库内的数据进行一次比对，当达到本日要求标准时，向手环101和家长用户终端22发送信息，提示本日达标，手环101通过显示模块108显示；当手环101数据超过本日标准150％时，会报警提示学生用户饮食超标或者运动超标；
s4，学生离校前10分钟，手环101向服务器55发送数据，并通过与数据库比对，向手环101发送今日是否达标，未达标的，距离目标还有多少；
s5，当学生用户进入校园时，以手环101打卡考勤的方式，通过手环101与校园考勤终端603进行考勤，同时通过nfc无线通信，将数据传输至校园考勤终端603，当学生用户进入校园后，在校园户外活动时通过无线通信模块107将数据发送，并经过户外信号基站601接受数据并传输到服务器55；在教室活动时，数据上传至教室服务终端602，并由教室服务终端602通过网线上传至服务器55，服务器55发送的数据由无线通信模块107接收传输至显示模块108；学生用户终端11的数据每一小时自动上传一次；
s6，每周体育课时，学生用户通过手环与体育测试终端匹配，获得体育达标标准，体育达标标准由数据库根据学生用户的身体健康状况、今日运动量综合分析获得，完成该项运动后，运动数据通过体育测试终端发送至服务器5的数据库，数据库经过学生的每次达标情况，计算其行为偏好、运动特征，为其他的运动标准做指导。
s7，每个学期末对学生进行进行体检，并有其班级的教师用户终端33上传体检结果至服务器55，与数据库进行比对，生成体制监测报告，体制监测报告包括本学期内的饮食曲线、运动曲线、行为偏好、生长曲线；
校园范围内的户外和教室的无线通信方式可以为蓝牙或者wifi，或者采用两者的并联，防止数据的更新不及时或者数据的丢失；同时在无线通信方式上采用加密的形式，防止外部的终端接入或者访问，在服务器55上设有防火墙，防止数据的丢失，保证学生的数据安全；
对于有先心病或者其他心脏异常的学生，系统会进行严密的监控，而且会根据身体状态设定运动上限，并且会实时提醒用户运动超标或者该项运动不适合此用户；同时，佩戴的手环101中设置有隐藏式药盒，药盒设置在手环101主体的两侧面，药盒内存放有硝酸甘油等急救药物；对于缺钙的学生，会提示其户外活动的时间，如果每日户外活动时间不够长，会通过提示模块提醒，提示模块不仅限于液晶显示屏6041的显示，还可以增加蜂鸣或者音乐、震动等方式进行提醒。
管理员用户的设置，在于围护本系统的运行，每个刚入学的学生会分配一个帐号，并绑定一个家长用户，给学生用户发送的任何信息，都会自动抄送给家长用户，教师用户拥有管理本班学生用户的权限，可以导出学生的生长曲线、饮食偏好、运动偏好等信息。
实施例1
s1，数据库的建立，本系统的建立之初，收集关于中小学生的生长发育指标、饮食指导、运动指导、每日运动量、每日膳食营养表、各地方的饮食特色，形成完整的数据库；且整个教育系统都应用同一套数据库；
s2，学生入学，获得一个手环101，内置一个由管理员用户分配的学生用户，并关联一个家长用户，家长用户下载体质健康监测系统app获得家长用户终端22，家长的登陆信息由管理员分配，学生的手环101通过蓝牙与家长用户终端22的app匹配，录入个人的学号和密码，成功登陆个人账户，每个自然行政班设计一个教师用户，教师用户通过账户名和密码，通过手机app或者pc终端登陆；
s3，每个学生入学前进行入学体检，体检结果由自然行政班的老师通过教师用户终端33录入到服务器55中的数据库，并生成用户基础数据；
s4，首日，服务器55根据数据库内的基础用户信息，生成明日食谱和明日运动量，由家长用户终端22通过蓝牙发送给学生用户；
s4，次日，学生用户进入校园，通过校园考勤终端603，以nfc模块打卡的方式，将手环101内的数据传输给服务器55，完成首次的匹配，进入校园后与信号采集终端66匹配，通过手环101的摄像头6042或者微孔录音机记录三餐及其他时间的饮食情况，同时记录实时心率、血氧，今日的运动步数、其他运动项目；其他运动项目通过微孔录音机口述录入运动项目和运动时间，采集模块将上述的数据存储到数据存储模块118，每一小时，将数据通过无线通信模块107传输给服务器55；
s5，在校园户外活动时手环101通过无线通信模块107将数据发送，并经过户外信号基站601601接受数据并通过局域网有线传输到服务器55；
s6，在教室活动时，数据上传至教室服务终端602，并由教室服务终端602通过局域网有线上传至服务器55；
s7，服务器55根据收集到的数据，与数据库和用户基础数据进行对比，结合今日的任务指导，向学生用户发送提示；
s8，服务器55向学生用户发送的提示数据，通过信号采集终端66到达手环101的无线通信模块107，经过控制主板112，传输给液晶显示屏6041，同时通过internet抄送相同数据给家长用户终端22；
s9，学生用户出校园时，通过校园考勤终端603，以nfc模块打卡的方式，将手环101内的数据传输给服务器55，完成今日在校园内的数据传输，然后执行步骤s4；
s10，学生用户离开校园后，手环101通过手环101的摄像头6042或者微孔录音机记录持续记录饮食情况，同时记录实时心率、血氧、睡眠情况，并将数据存储到数据存储模块118118；
s11，次日，进入校园后，重复步骤s5；
s12，学生期末进行体检，体检数据更新至数据库，执行s3；
s13，家长用户通过终端访问服务器55，可以获得相关学生的生长曲线、运动偏好、健康状况等分析结果；
s14，学生毕业或者转校时，上述的数据形成健康档案同步到下一个学校。
实施例2
篮球体育课达标测试
篮球测试终端设置在篮球架上，靠近下端的位置，包括nfc传感器、进球统计的计数传感器6044，传感器连接篮筐和篮筐下方篮网上方，并且在篮板上设有摄像头6042，采集学生的位置和动作；篮球测试终端包括三种模式，分别是定点罚篮线投篮、定点三分投篮和三步上篮，同时有人机交互的液晶显示屏6041。
s1，学生用户将手环靠近篮球测试终端，通过nfc传感器与篮球测试终端配对，并获得学生用户的个人信息，包括今日体质信息、运动信息，上次的该项目成绩、平日联系次数等；
s2，选着篮球测试模式；
s3，开始测试，每项10个球；
s4，计时器记录投篮时间、计数传感器6044记录进球个数、摄像头6042记录动作图像，数据存储至数据存储模块118；
s5，是否需要从新测试，否进入s6，是进入s2
s6，是否上传数据；
s7，将本次记录数据经过篮球测试终端进入局域网，并上传至服务器5中的数据库；
s8，数据库经过与达标标准和自身的基础数据比对，得出是否达标的结论，并将结果发送给教师用户终端3；经过与数据库中的标准动作比对，给出该项目的动作指导建议；
s9，学生用户再次将手环靠近篮球测试终端，获得该项目的动作指导。
本实施例中展示篮球运动的达标测试，学生的基础数据会根据平日的运动量，今日的健康状态、对篮球的偏好程度综合评价。
实施例3
李某某，男，小学一年级入学获得手环，并进入本发明的体质健康监测系统；经过一年的监测，获得的健康档案发现，入学时，其体质指数bmi＝15，属于偏瘦型，有轻度营养不良，数据库给出的运动指导建议是多进行户外运动，保证每日步数大于10000，并且饮食建议多摄取瘦肉、蛋、奶和果蔬，学生用户每日运动和饮食达标率全年超过80％，二年级入学体检，其体质指数bmi＝18，属于正常，本系统对偏瘦型的学生的运动和饮食指导，有显著作用。
实施例4
张某某，男，小学一年级入学获得手环，并进入本发明的体质健康监测系统；经过一年的监测，获得的健康档案发现，入学时，其体质指数bmi＝17.5，属于正常，结果二年级入学体检，其体质指数bmi＞20，属于肥胖，家长和老师调取了该年度的健康档案后发现，张某某在饮食方面，摄取过多的油炸食品，并且运动量低，年度运动达标率低于40％，饮食达标率低于30％，本系统对学生的成长变化有记录和指导作用，并且能发现变化的因素，可以及时的纠正，对青少年的成长发育有重要意义。
实施例5
王某某，男，小学一年级入学获得手环，并进入本发明的体质健康监测系统；经过一年的监测，获得的健康档案发现，入学时，其体质指数bmi大于20，属于肥胖型，数据库给出的运动指导建议是保证每日步数大于15000，消耗卡路里在2500千卡以上，并且饮食建议多摄果蔬，禁食甜食和油炸食品，学生用户每日运动和饮食达标率全年超过80％，二年级入学体检，其体质指数bmi＝18，属于正常，本系统对肥胖型的学生的运动和饮食指导，有显著作用。
实施例6
蔡某某，女，小学一年级入学体检，有先天性心脏病史，进入本发明的体质健康监测系统，获得带有药品收纳盒的手环，药品收纳盒设置在防水外壳的边侧，药品收纳盒成抽屉状，与防水外壳的连接处有密封胶圈，紧急情况下，指甲扣住药品收纳盒的边缘即可打开，取出内置的急救药物，防水外壳的两端为平面的圆角矩形状；防水外壳与腕带的一端固定连接，连接方式可以是粘黏、外壳一体注塑、铆接或者任何其他固定连接的方式，腕带的另一端为自由端，自由端内设有若干磁片，与连接防水外壳的一端内侧的磁片互相吸引，形成磁力连接，并且可以调节腕带的的粗细，同时腕带可以设置为硅胶等软性材质的，或者设置成塑料等硬性材质，硬性材质的腕带，预先成型为环状腕带开设有通透的环形槽，用于手环的光电传感器的信号通过，腕带上的磁片设置在两边。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。