本发明涉及教育设备领域，特别涉及一种基于教育行业实现多管理端对学生移动终端的监管系统，该系统可以应用于教育行业。
背景技术：
随着信息技术的飞速发展，平板电脑以其便携性成为新宠，随着国家对教育信息化越来重视，将平板电脑应用于教学当中并推广开来，已经成为教育信息化发展的新选择。
平板电脑给教育课堂带来了很多的创新功能。然而，由于学生的自制力较差，需要对平板电脑的使用进行监控，以避免学生滥用平板电脑。
常用的对平板电脑的监控是在学校预定平板电脑时，由供应商设定平板电脑的使用限制条件，部分的解决了平板电脑的滥用问题，然而这会导致监控不及时，供应商设定的限制条件不能紧跟信息变化的速度，难免存在监管漏洞而难以及时修复，不能动态的调整监管条件，使平板电脑的使用灵活度不够。
技术实现要素：
为解决以上问题，本发明提供了一种基于教育行业实现多管理端对学生移动终端的监管系统，能够灵活、全面的对学生移动终端进行监管，包括：
管理端，包括学校端，教师端，家长端；和
学生移动终端；
所述学生移动终端，设有监管模块，所述监管模块用于监管学生移动终端上的应用的使用；
所述学校端，与所述监管模块通信，用于对学生移动终端上的应用的使用进行监管；
所述教师端，与所述监管模块通信，用于对学生移动终端上的应用的使用进行监管；
所述家长端，与所述监管模块通信，用于对学生移动终端上的应用的使用进行监管；
所述监管模块，还用于根据预设的规则设定管理状态，并根据当前的管理状态响应管理端发来的监管指令，其中，管理状态包括响应不同的管理端所发来的监管指令的优先级。
优选的，所述预设的规则，包括：
不同的时间段，以及，不同的时间段所对应的响应不同的管理端所发来的监管指令的优先级。
优选的，
所述不同的时间段，包括在校时段和在家时段；
在校时段所对应的响应不同的管理端所发来的监管指令的优先级，包括：
响应读取指令的优先级最高，所述读取指令用于读取监管模块的监管数据；
响应学校端的设定指令的优先级其次，所述设定指令用于设定监管模块的监管规则；所述读取指令和所述设定指令均属于所述监管指令；
响应教师端的设定指令的优先级再次；
不响应家长端的设定指令；
在家时段所对应的响应不同的管理端所发来的指令的优先级，包括：
响应读取指令的优先级最高；
响应家长端的设定指令的优先级其次；
不响应学校端和教师端的设定指令。
优选的，
所述读取指令，包括：
读取学生移动终端的在线状态、读取学生移动终端的连续未登陆时长、读取学生移动终端上的app使用时长、读取app使用时长的排行、读取学生移动终端的违规日志中的一种或多种，其中，所述违规日志，为监管模块所记录的，触发预设判断规则的app使用情况的日志，所述预设判断规则包括：访问禁止浏览的网页、使用禁止使用的app。
优选的，
所述学校端的设定指令，包括：
设定学生移动终端的网络黑名单和/或白名单、设定学生移动终端上的可上网时间、设定学生移动终端上的锁屏内容、设定学生移动终端上的app的摄像头权限授权、设定学生移动终端上的app的网络权限授权中的一种或多种，其中，所述黑名单，为任何时刻都不允许访问的网络地址名单；所述白名单，为任何时刻都允许访问的网络地址名单；
所述教师端的设定指令，包含于由所述学校端的设定指令所组成的指令集合中；
所述家长端的设定指令，包括：
设定学生移动终端上的锁屏内容和/或设定学生移动终端上的app的网络权限授权。
优选的，
所述监管模块，还用于获取在校时段配置文件和在家时段配置文件，所述在校时段配置文件为由学校端和/或教师端所发来的设定指令得到配置文件，所述在家时段配置文件为由家长端所发来的设定指令得到配置文件；
所述监管模块还用于获取当前的时间；
当当前的时间属于在校时段时，监管模块使用在校时段配置文件来设定对学生移动终端的监管；
当当前的时间属于在家时段时，监管模块使用在家时段配置文件来设定对学生移动终端的监管。
优选的，所述监管模块确定所述在校时段包括：
每间隔预设时间段，检测预设的上课时间内学生移动终端的位置；
统计所述上课时间内学生移动终端的位置；
在预设的上课时间内，超过第一预设比例的学生移动终端所处的位置区域被识别为学校的位置区域；
当检测到位置位于学校的学生移动终端的占比从低于第二预设比例变为高于第二预设比例时，该时间点被识别为上学时间点；
当检测到位置位于学校的学生移动终端的占比从高于第二预设比例变为低于第二预设比例时，该时间点被识别为放学时间点；
从所述上学时间点到所述放学时间点之间的时间被识别为在校时段；
其中，确定超过第一预设比例的学生移动终端所处的位置区域，包括：
根据获取的所有学生移动终端所处的位置计算由所有学生移动终端所组成的系统的形心；
获取距所述形心最远的第三预设比例的学生移动终端所处的位置，所述第三预设比例与第一预设比例之和为1；
当所述距所述形心最远的第三预设比例的学生移动终端中，存在至少一个学生移动终端与所述系统的形心之间的距离小于预设的阈值时，此时，计算除了距所述形心最远的第三预设比例的学生移动终端之外的其他学生移动终端的最小外包矩形，并作为超过第一预设比例的学生移动终端所处的位置。
优选的，
所述学校端还用于获取的目标学生移动终端的行为日志，并根据行为日志确定所述目标学生移动终端的合法日志和违规日志，并进行行为偏好分析；
其中，所述行为偏好分析包括：
预设包含n个元素的标准偏好数组x，所述标准偏好数组中的每个元素对应一种行为偏好，且与合法日志相关的行为偏好对应所述标准偏好数组的前半部分n1个元素，与违规日志相关的行为偏好对应所述标准偏好数组的后半部分n2个元素，且n＝n1+n2；
获取所述目标学生移动终端的合法日志，根据与所述合法日志相对应的一条行为日志确定与所述合法日志相对应的行为偏好，并根据与所述合法日志相对应的行为偏好更新所述标准偏好数组中相对应的元素值，生成第一偏好数组x1；
获取所述目标学生移动终端的违规日志，根据与所述违规日志相对应的一条行为日志确定与所述违规日志相对应的行为偏好，并根据与所述违规日志相对应的行为偏好更新所述标准偏好数组中相对应的元素值，生成第二偏好数组x2；
根据所述合法日志和所述违规日志发生的时间对相对应的m1个第一偏好数组和m2个第二偏好数组排序，并将所有的第一偏好数组和第二偏好数组组合为m×n的行为偏好矩阵b，其中，m＝m1+m2，且m>n；
确定k×k的约束矩阵h；k为大于1的奇数，且所述约束矩阵h第i行第j列的元素为：
根据所述约束矩阵h对所述行为偏好矩阵b进行加窗处理，确定加窗处理后的偏好矩阵m，所述偏好矩阵m第x行第y列的元素mx,y为：
其中，bx,y为所述行为偏好矩阵b第x行第y列的元素，hi,j表示所述约束矩阵h第i行第j列的元素；
根据所述偏好矩阵m的行数生成1×m的处理矩阵c，并根据所述处理矩阵c和所述偏好矩阵m生成有效行为偏好数组l，且l＝c×m；
根据所述有效行为偏好数组l的前n1个元素确定与合法日志相关的合法行为偏好，并根据所述有效行为偏好数组l的后n2个元素确定与违规日志相关的非法行为偏好。
本发明的一些有益效果可以包括：
通过本发明的系统，能够灵活、全面的对学生移动终端进行监管，避免了预设设置管理规则导致的监管滞后性。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种基于教育行业实现多管理端对学生移动终端的监管系统的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
图1为本发明实施例中一种基于教育行业实现多管理端对学生移动终端的监管系统的示意图，如图1所示，该系统包括：
管理端，包括学校端，教师端，家长端；和
学生移动终端；
所述学生移动终端，设有监管模块，所述监管模块用于监管学生移动终端上的应用的使用；
所述学校端，与所述监管模块通信，用于对学生移动终端上的应用的使用进行监管；
所述教师端，与所述监管模块通信，用于对学生移动终端上的应用的使用进行监管；
所述家长端，与所述监管模块通信，用于对学生移动终端上的应用的使用进行监管；
所述监管模块，还用于根据预设的规则设定管理状态，并根据当前的管理状态响应管理端发来的监管指令，其中，管理状态包括响应不同的管理端所发来的监管指令的优先级。
由学校、老师和家长多方对学生移动终端进行监管，可实现全面的对学生移动终端进行监管，通过给学校、老师和家长设定动态的响应优先级，可以灵活的对学生移动终端进行监管。其中，响应不同的管理端所发来的监管指令的优先级的意思是，当不同的管理端发来的监管指令是冲突的时候，监管模块只响应优先级高的管理端发来的指令，当优先级低的管理端发来的指令与优先级高的管理端已经设定好的指令冲突的时候，不响应优先级低的管理端发来的指令。
学生在校还是在家的状态不同，所需要的上网环境等等也不相同，因此应以学生在校还是在家来设定不同的优先级，而判断学生在校还是在家的最简单的方法就是根据时间段来确定，在本发明的一个实施例中，所述预设的规则，包括：
不同的时间段，以及，不同的时间段所对应的响应不同的管理端所发来的监管指令的优先级。
为了对权限进行更明确的限定，在本发明的一个实施例中，
所述不同的时间段，包括在校时段和在家时段；
在校时段所对应的响应不同的管理端所发来的监管指令的优先级，包括：
响应读取指令的优先级最高，所述读取指令用于读取监管模块的监管数据；
响应学校端的设定指令的优先级其次，所述设定指令用于设定监管模块的监管规则；所述读取指令和所述设定指令均属于所述监管指令；
响应教师端的设定指令的优先级再次；
不响应家长端的设定指令；
在家时段所对应的响应不同的管理端所发来的指令的优先级，包括：
响应读取指令的优先级最高；
响应家长端的设定指令的优先级其次；
不响应学校端和教师端的设定指令。
对学生进行监督的实现方式中，最容易实现的是监督学生所用的app的使用时长以及是否登陆限制的网站等，在本发明的一个实施例中，
所述读取指令，包括：
读取学生移动终端的在线状态、读取学生移动终端的连续未登陆时长、读取学生移动终端上的app使用时长、读取app使用时长的排行、读取学生移动终端的违规日志中的一种或多种，其中，所述违规日志，为监管模块所记录的，触发预设判断规则的app使用情况的日志，所述预设判断规则包括：访问禁止浏览的网页、使用禁止使用的app。
对学生进行管理的实现方式中，最容易实现的是管理学生所用的app以及限定学生所能登陆的网站等，在本发明的一个实施例中，
所述学校端的设定指令，包括：
设定学生移动终端的网络黑名单和/或白名单、设定学生移动终端上的可上网时间、设定学生移动终端上的锁屏内容、设定学生移动终端上的app的摄像头权限授权、设定学生移动终端上的app的网络权限授权中的一种或多种，其中，所述黑名单，为任何时刻都不允许访问的网络地址名单；所述白名单，为任何时刻都允许访问的网络地址名单；
所述教师端的设定指令，包含于由所述学校端的设定指令所组成的指令集合中；
所述家长端的设定指令，包括：
设定学生移动终端上的锁屏内容和/或设定学生移动终端上的app的网络权限授权。
当学生从学校回到家或从家到学校时，为了方便监管的状态的切换，在本发明的一个实施例中，
所述监管模块，还用于获取在校时段配置文件和在家时段配置文件，所述在校时段配置文件为由学校端和/或教师端所发来的设定指令得到配置文件，所述在家时段配置文件为由家长端所发来的设定指令得到配置文件；
所述监管模块还用于获取当前的时间；
当当前的时间属于在校时段时，监管模块使用在校时段配置文件来设定对学生移动终端的监管；
当当前的时间属于在家时段时，监管模块使用在家时段配置文件来设定对学生移动终端的监管。
由于不同地区的上课放学时间不统一，还存在冬令时夏令时的区别，为了减少管理的成本，可以对在校时段等进行自动识别，在本发明的一个实施例中，
所述监管模块确定所述在校时段包括：
每间隔预设时间段，检测预设的上课时间内学生移动终端的位置；如每隔10分钟检测一次学生移动终端的位置。
统计所述上课时间内学生移动终端的位置；
在预设的上课时间内，超过第一预设比例的学生移动终端所处的位置区域被识别为学校的位置区域；预设的上课时间一般是上午10点到11点之间以及下午的3点到4点之间，这一时间段可以保证绝大多数的学校都在上课；第一预设比例为90％，避免一些请假或活动而引起的识别错误，90％以上的学生移动终端所处的位置被识别为学校的位置；
当检测到位置位于学校的学生移动终端的占比从低于第二预设比例变为高于第二预设比例时，该时间点被识别为上学时间点；第二预设比例一般设置在90％～98％之间，优选值是95％，可以保证大多数学生在校，此时接近上学时间；
当检测到位置位于学校的学生移动终端的占比从高于第二预设比例变为低于第二预设比例时，该时间点被识别为放学时间点；
从所述上学时间点到所述放学时间点之间的时间被识别为在校时段；
其中，确定超过第一预设比例的学生移动终端所处的位置区域，包括：
根据获取的所有学生移动终端所处的位置计算由所有学生移动终端所组成的系统的形心；
获取距所述形心最远的第三预设比例的学生移动终端所处的位置，所述第三预设比例与第一预设比例之和为1；
当所述距所述形心最远的第三预设比例的学生移动终端中，存在至少一个学生移动终端与所述系统的形心之间的距离小于预设的阈值时，此时，计算除了距所述形心最远的第三预设比例的学生移动终端之外的其他学生移动终端的最小外包矩形，并作为超过第一预设比例的学生移动终端所处的位置。用最小外包矩形不仅适用于多数学校(多数学校的教学楼都是规则排列的)，而且还方便计算距离时使用1范数或无穷范数来降低计算量，且对结果影响较小。
所述学校端还用于获取的目标学生移动终端的行为日志，并根据行为日志确定所述目标学生移动终端的合法日志和违规日志，并进行行为偏好分析；
其中，所述行为偏好分析包括如下过程，即步骤a1-a8：
步骤a1：预设包含n个元素的标准偏好数组x，标准偏好数组中的每个元素对应一种行为偏好，且与合法日志相关的行为偏好对应标准偏好数组的前半部分n1个元素，与违规日志相关的行为偏好对应标准偏好数组的后半部分n2个元素，且n＝n1+n2。
步骤a2：获取目标学生移动终端的合法日志，根据与合法日志相对应的一条行为日志确定与合法日志相对应的行为偏好，并根据与合法日志相对应的行为偏好更新标准偏好数组中相对应的元素值，生成第一偏好数组x1。
步骤a3：获取目标学生移动终端的违规日志，根据与违规日志相对应的一条行为日志确定与违规日志相对应的行为偏好，并根据与违规日志相对应的行为偏好更新标准偏好数组中相对应的元素值，生成第二偏好数组x2。
本发明实施例中，用户终端的一个行为日志可以表示一种或多种行为偏好，比如用户打开学习英语类的一个app，进而生成了相关的行为日志，则该一个行为日志可以表明用户偏好学习英语；或者例如，在其他学生在使用数学类app时，该学生在使用英语类app，则相对应的行为日志可以说明该学生偏好英语且不喜欢数学。同时，为了区分合法日志和违规日志对应的行为偏好，本发明实施例中预设对应不同事件的标准偏好数组x(该标准偏好数组实际等同于一个1×n的矩阵)，标准偏好数组x前n1个元素表示与合法日志相关的行为偏好，后n2个元素表示与违规日志相关的行为偏好。可选的，该标准偏好数组x所有元素均为1，即x＝[1,1,1,…,1]。
当需要确定与某一条行为日志对应的偏好数组时，先确定该行为日志对应合法日志还是违规日志，当对应合法日志时，参照步骤a2，根据该行为日志对应的偏好修改并更新标准偏好数组x中前n1个元素中相对应的元素，比如该行为日志对应的偏好为喜欢英语不喜欢数学，则增加标准偏好数组x中与英语相关的元素值，并减小与数学相关的元素值。相应的，当行为日志对应违规日志时，则修改并更新标准偏好数组x中后n2个元素中相对应的元素。
步骤a4：根据合法日志和违规日志发生的时间对相对应的m1个第一偏好数组和m2个第二偏好数组排序，并将所有的第一偏好数组和第二偏好数组组合为m×n的行为偏好矩阵b，其中，m＝m1+m2，且m>n。
本发明实施例中，为了使得行为偏好分析结果更加符合实际情况，在生成行为偏好矩阵b时按照时间先后顺序对第一偏好数组和第二偏好数组进行排序，即，首先发生的行为日志对应的偏好数组为行为偏好矩阵b的第一行，之后按照时间顺序依次确定行为偏好矩阵b的元素值。
步骤a5：确定k×k的约束矩阵h；k为大于1的奇数，且约束矩阵h第i行第j列的元素为：
步骤a6：根据约束矩阵h对行为偏好矩阵b进行加窗处理，确定加窗处理后的偏好矩阵m，偏好矩阵m第x行第y列的元素mx,y为：
其中，bx,y为行为偏好矩阵b第x行第y列的元素，hi,j表示约束矩阵h第i行第j列的元素。
由于偏好数组(第一偏好数组和第二偏好数组)前部分元素和后部分元素表示不同类型的行为偏好，当行为偏好矩阵b中有第一偏好数组和第二偏好数组连续交叉的情况，即学生一会使用合法的app，一会使用非法的app，此时单独分析合法行为偏好和非法行为偏好是不合适的，故本发明实施例中，约束矩阵h用于对行为偏好矩阵b进行处理，以在行为偏好矩阵b中，增加周围其他元素对某一目标元素的影响；同时当多个第一偏好数组中插有少量的第二偏好数组，由于该目标元素周围大部分是第一偏好数组的元素，在保持第一偏好数组元素对该目标元素的影响时，也可以降低第二偏好数组的元素对该目标元素的影响。
具体的，根据上式生成处理后的偏好矩阵m。偏好矩阵m与行为偏好矩阵b类似，都是用于表示学生的行为偏好，只是偏好矩阵m能够更加准确的区分合法日志和违规日志分别对应的行为偏好。
步骤a7：根据偏好矩阵m的行数生成1×m的处理矩阵c，并根据处理矩阵c和偏好矩阵m生成有效行为偏好数组l，且l＝c×m。
本发明实施例中，偏好矩阵b为m×n的矩阵，故该有效行为偏好数组l实际为1×n的矩阵，其本质为具有n个元素的数组，该有效行为偏好数组l与上述的标准偏好数组x功能类似。
步骤a8：根据有效行为偏好数组l的前n1个元素确定与合法日志相关的合法行为偏好，并根据有效行为偏好数组l的后n2个元素确定与违规日志相关的非法行为偏好。
本发明实施例中，该有效行为偏好数组l为根据学生所有的行为日志确定的数组，其可以综合体现该学生的行为偏好。比如，确定前n1个元素中数值最大的元素，该数值最大的元素对应的行为偏好即为该学生喜欢的对象；相应的，数值最小的元素对应该学生最不喜欢的对象。也可以采用其他方式，比如确定前n1个元素的方差或标准差，以确定该学生是否偏科；若方差或标准差较小，则说明该学生兴趣广泛；若方差或标准差较大，则说明该学生兴趣比较单一。
通过本发明的系统，能够灵活、全面的对学生移动终端进行监管，避免了预设设置管理规则导致的监管滞后性。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。