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校园盲区预警系统:智能化解校园欺凌隐患
lcb 2024-06-14

全球近 3 亿学生每年遭受校园欺凌。尽管校园内监控设施完备,但施暴者仍会在监控盲区内进行欺凌,导致学生心理问题加剧。据调查显示,近 22% 学生在监控盲区经历欺凌,13% 的学生向老师举报问题却未能得到处理,使得施暴者更加肆无忌惮。

校园内的霸凌行为越来越隐蔽,针对这一问题,本文将介绍校园霸凌预警系统。该系统在监控盲区内,如学校的卫生间等隐私地点进行安装,旨在既不影响隐私保密,又能有效震慑霸凌行为。当系统检测到受害者的呼救内容或施暴者的辱骂词汇时,或者受害者、旁观者按下报警按键时,警报将立即响起,有效遏制施暴行为。同时,系统将通过物联网模块将呼救信息及时发送至学校的预警平台,使学校能够及时采取行动,制止霸凌行为。此外,预警系统还将在检测到关键词后自动启动实时录音功能,并保存录音以提供后续的欺凌情况调查佐证。

图片1_副本.png

项目所需硬件:

1.行空板

2.Gravity: I2C语音识别模块

3.喇叭

4.蜂鸣器

5.红色LED模块

项目实现过程:

1.确定主题后,选择使用Arduino Uno主控板和物联网模块进行物联网搭建,但遇到效果不稳定、断网问题。

2.讨论团队决定放弃Arduino Uno主控板,转而采用DFrobot自主研发的行空板开发板,内置物联网模块效果更稳定,更适合项目需求。

3.设想使用两块行空板进行联接,一个位于卫生间作为发射端,另一个由负责的老师携带作为接收端,以随时处理问题。

4.为实现环境的语音识别关键词,选择使用Gravity: I2C语音识别模块。语音识别模块与发射端的行空板配合,进行关键词识别。

5.成功识别关键词后,发射端行空板通过外接喇叭播放警告,同时通过物联网向接收端发送报警信息。接收端收到信息后,红色LED灯和蜂鸣器工作,提示有警报。

6.利用易得的快递纸盒,一个放置发射端的行空板、语音识别模块和喇叭,另一个放置接收端的行空板、红色LED灯和蜂鸣器,两个纸盒再配置锂电池充电宝提供电源。

7.完善外形设计和开源硬件选择后,使用mind+编程软件进行编程并进行测试。

8.经过测试,效果良好,语音识别准确,行空板间消息传输流畅,实验室内调试使整个系统达到预期使用效果。

图片3_副本.png

项目测试过程

首次实地测试阶段:

实地测试作品放置在厕所高处,模拟欺凌情境,一个人扮演施暴者,另一个人扮演受害者,进行欺凌模拟。

受害者呼救,施暴者进行辱骂,预警系统识别到关键词内容“救命 ”、“别 打我 ”等内容,但是识别成功的几率较小。消息传输失败,导致测试失败。

测试失败原因总结:

关键词设置不足,识别率低。决定增加多组关键词,以提高识别准确性。

物联网IP地址设置错误,调整为统一设置为接收端IP地址,确保消息顺利传递。

学校无线网络效果有限,影响消息传输。改用手机热点作为替代方案,确保无线网络传输顺利进行。

测试优化和程序调整阶段:

优化程序:增加关键词以提高识别效果。

调整MQTT服务器地址设置为接收端IP地址,确保消息传输正确。

发现行空板录音功能,计划利用录音功能实现在监控盲区出现欺凌时的录音记录,辅助学校调查。

作品迭代更新:基于识别关键词、无线报警功能,新增录音功能,为后续调查提供辅助证据。

作品成果功能介绍:

1.智能语音识别:预警系统中应用了语音识别模块,并通过程 序设置关键词进行识别,当识别到关键词时,执行相应程序;

2.播放警告语音:行空板主控板搭配喇叭,可以实现当识别到 关键词,播放警报语音,震慑欺凌行径;

3.无线传输报警:当预警系统中语音识别模块,识别到关键词 时,发送端通过行空板内置物联网模块,向位于同一网络下的接收端 发送求救信息,教师接收信息后及时赶往事发地;

4.可视化大屏:通过 mind+的可视化大屏,打造监控盲区无死 角的预警系统,情况一目了然。

 

关于“校园盲区防范欺凌预警系统”的详细实现过程及过程编程讲解,您可以访问DF创客社区“造物记”了解更多。