基于物联网的体育教学用品借还管理系统

本发明涉及教学用品管理，具体是基于物联网的体育教学用品借还管理系统。

背景技术：

1、体育教学用品是指用于各种体育运动或活动的器材和装备，这些器材和装备可以帮助学员提高他们的体能和技能，使他们更好地完成运动任务，例如球类，包括足球、篮球、排球、网球等；

2、传统的体育教学用品借还方式通常依赖人工操作，需要在借出和归还时进行种类、数量和日期等信息的手动登记，这种方式不仅效率低下，还容易出错，造成体育教学用品的流失和管理成本的增加，且难以针对不同用户作出针对性的管理措施，以及难以及时准确进行相应种类体育教学用品的采购补充，智能化程度低，进一步加大了管理难度；

3、针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于物联网的体育教学用品借还管理系统，解决了现有技术在进行体育教学用品借还管理时效率低下易出错，且难以针对不同用户作出针对性的管理措施，以及难以及时准确进行相应种类体育教学用品的采购补充，智能化程度低，管理难度大的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、基于物联网的体育教学用品借还管理系统，包括借还管理平台、注册登录验证模块、物品状态更新查询模块、借还预约确认模块以及用户借还监管评估模块；注册登录验证模块用于进行用户注册，将注册成功的用户标记为合规用户，且将合规用户发送至借还管理平台进行存储，以及用于对合规用户进行登录验证，在身份验证无误时允许对应合规用户成功登录；

4、物品状态更新查询模块用于管理体育教学用品的信息，包括但不限于种类、数量和借还状态，并实时更新这些信息以反映体育教学用品的实时状态，且将所有种类的体育教学用品的更新信息发送至借还管理平台进行存储，以及用于合规用户进行体育教学用品的状态查询；

5、对应合规用户查询到所需借用的体育教学用品在库时，通过借还预约确认模块进行预约并及时前去借出所需的体育教学用品，并在规定时间内将借用的体育教学用品归还入库，在归还入库后通过借还预约确认模块进行归还确认；用户借还监管评估模块用于设定时长为t1的用户监管周期，将合规用户在用户监管周期的借还表现状况进行分析，据此以将对应合规用户标记为强监管用户、良监管用户或弱监管用户，且将对应合规用户的标记信息发送至借还管理平台。

6、进一步的，用户借还监管评估模块的分析过程具体如下：

7、获取到对应合规用户在用户监管周期内每次借用体育教学用品的借用时刻和归还时刻，将归还时刻与借用时刻进行时间差计算得到借用时长，将借用时长与该次所约定的预设借用时长阈值进行比较，若借用时长超过相应的预设借用时长阈值，则判断该次归还不及时并将该次借还行为标记为延时借还行为；采集到对应合规用户在用户监管周期内延时借还行为的发生次数，并将其与对应合规用户在用户监管周期内的借还总次数进行比值计算得到延时借还检测值；

8、且获取到相应体育教学用品在借出前的质量状况信息和归还后的质量状况信息，据此以判断相应体育教学用品在借用期间是否损坏，若相应体育教学用品在借用期间发生损坏，则将对应合规用户的该次借还行为标记为致损借还行为；采集到对应合规用户在用户监管周期内致损借还行为的发生次数，并将其与对应合规用户在用户监管周期内的借还总次数进行比值计算得到致损借还检测值；

9、将延时借还检测值和致损借还检测值与预设延时借还检测阈值和预设致损借还检测阈值分别进行数值比较，若延时借还检测值或致损借还检测值超过对应预设阈值，则将对应合规用户标记为强监管用户；若延时借还检测值和致损借还检测值均未超过对应预设阈值，则将对应合规用户进行用户精细化评估分析。

10、进一步的，用户精细化评估分析的具体分析过程如下：

11、采集到对应合规用户的注册日期，将当前日期与对应合规用户的注册日期进行时间差计算得到注册时长；并将对应合规用户的延时借还行为的借用时长减去相应的预设借用时长阈值以得到借用时超值，将对应合规用户在用户监管周期内的所有借用时超值进行求和计算并取均值以得到借用时超检测值；以及采集到对应合规用户因相应致损借还行为所造成的致损金额，将对应合规用户在用户监管周期内的所有致损金额进行求和计算得到致损额度和值；

12、将对应合规用户的注册时长、延时借还检测值、致损借还检测值、借用时超检测值和致损额度和值进行归一化计算得到借还精细化评估系数，将借还精细化评估系数与预设借还精细化评估系数范围进行数值比较，若借还精细化评估系数超过预设借还精细化评估系数范围的最大值，则将对应合规用户标记为强监管用户；若借还精细化评估系数位于预设借还精细化评估系数范围内，则将对应合规用户标记为良监管用户；若借还精细化评估系数未超过预设借还精细化评估系数范围的最小值，则将对应合规用户标记为弱监管用户。

13、进一步的，借还管理平台与智能预警规划终端通信连接，借还管理平台将对应合规用户的标记信息发送至智能预警规划终端，智能预警规划终端向强监管用户、良监管用户和弱监管用户进行不同强度的监管规划，包括设定不同的借用时长上限值、借用数量上限值和借用频率上限值，强监管用户的借用时长上限值、借用数量上限值和借用频率上限值均小于良监管用户，良监管用户的借用时长上限值、借用数量上限值和借用频率上限值均小于弱监管用户。

14、进一步的，借还管理平台与借还统计评估模块通信连接，借还统计评估模块采集到用户监管周期内强监管用户的数量、良监管用户的数量和弱监管用户的数量并分别标记为ry1、ry2和ry3，若ry1≥ry2+ry3，则生成监管不合格信号；

15、若ry1＜ry2+ry3，则将ry1、ry2和ry3进行数值计算得到监管非合格系数，将监管非合格系数与预设监管非合格系数阈值进行数值比较，若监管非合格系数超过预设监管非合格系数阈值，则生成监管不合格信号；若监管非合格系数未超过预设监管非合格系数阈值，则生成监管合格信号；且将监管不合格信号经借还管理平台发送至智能预警规划终端，智能预警规划终端接收到监管不合格信号时发出相应预警。

16、进一步的，借还管理平台与使用效率检测分析模块通信连接，使用效率检测分析模块用于设定时长为t2的检测周期，获取到体育教学用品的所有种类，将对应种类体育教学用品标记为目标种类i，i＝{1,2，…，n}，n表示所需监管的体育教学用品的种类数目且n为大于1的自然数；

17、通过将目标种类i进行使用效率分析以判断其是否需要及时进行数量补充，据此以生成目标种类i的紧急补充信号或库存无碍信号；且将紧急补充信号以及对应目标种类i经借还管理平台发送至智能预警规划终端，智能预警规划终端接收到紧急补充信号时发出相应预警。

18、进一步的，使用效率分析的具体分析过程如下：

19、在检测周期内，当合规用户发出目标种类i的使用请求而库内不存在该种类体育教学用品时生成请求判定符号qp-1，当合规用户发出目标种类的使用请求而库内该种类体育教学用品数量未达到用户需求时生成请求判定符号qp-2；以及采集到检测周期内目标种类i的平均在库数量和平均在库时长，且获取到检测周期内请求判定符号qp-1的生成次数和请求判定符号qp-2的生成次数并分别标记为无响应请求频率和次级请求频率；

20、将目标种类i的平均在库数量、平均在库时长、无响应请求频率和次级请求频率进行数值计算得到使用热度值，将使用热度值与对应的预设使用热度阈值进行数值比较，若使用热度值超过预设使用热度阈值，则将目标种类i标记为高频种类，若使用热度值未超过预设使用热度阈值，则将目标种类i标记为低频种类；若目标种类i为高频种类，则生成目标种类i的紧急补充信号。

21、进一步的，若目标种类i为低频种类，则采集到对应低频种类的使用寿命标准值，以及采集到对应低频种类中所有体育教学用品的初始投入使用日期，将当前日期与初始投入使用日期进行时间差计算得到使用总时值，将使用总时值与使用寿命标准值进行数值比较，将使用总时值超过使用寿命标准值的体育教学用品标记为淘汰用品；

22、将对应低频种类中淘汰用品的数量与该低频种类中体育教学用品数量进行比值计算得到淘汰数占值，剔除对应低频种类中的淘汰用品并将剩余体育教学用品的使用总时值进行均值计算以得到剩品时表值，将使用寿命标准值减去剩品时表值以得到剩品时差系数；将剩品时差系数和淘汰数占值进行数值计算得到低频决策值，将低频决策值与对应的预设低频决策阈值进行数值比较，若低频决策值超过预设低频决策阈值，则生成对应低频种类的紧急补充信号，若低频决策值未超过预设低频决策阈值，则生成对应低频种类的库存无碍信号。

23、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

24、1、本发明中，通过物品状态更新查询模块管理体育教学用品的信息，并实时更新这些信息以反映体育教学用品的实时状态，且向合规用户展示所有种类体育教学用品的在库状况，以便相应合格用户快速掌握所需借用的体育教学用品的状态信息，合规用户通过借还预约确认模块发出对应种类体育教学用品的借用请求，在预约后及时前去借出所需的体育教学用品，且在规定时间内将借用的体育教学用品归还入库并确认，简化了借还操作手续，在进行体育教学用品的借出和归还时不需进行人工登记，降低管理人员工作量且不易出错；

25、2、本发明中，通过用户借还监管评估模块将合规用户在用户监管周期的借还表现状况进行分析，据此以将对应合规用户标记为强监管用户、良监管用户或弱监管用户，以便管理人员将不同合规用户制定针对性的监管措施，实现后续管理的智能规划，且通过将对应种类体育教学用品进行使用效率分析以判断其是否需要及时进行数量补充，据此以生成对应种类体育教学用品的紧急补充信号或库存无碍信号，能够及时进行相应种类体育教学用品的补充替换，保证后续教学使用的正常进行，提升智能化程度并降低管理难度。