具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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作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。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：

如图1-图8所示，一种户外教学师生互联应用设备,包括手持的登山杖、户外互联盒4及智能手环6，所述户外互联盒4固定于登山杖上部，所述登山杖上端的手柄5上设置有贯通槽51，所述智能手环6一侧的柔性环带61能够穿过贯通槽51与其另一侧的柔性环带61可拆卸连接；

所述户外互联盒4包括盒体41，所述盒体41前侧从上到下依次设置有扩音器48、显示屏42及操作按钮43，所述盒体41后侧设置有电源模块45，所述盒体41设置有环境传感及GPS定位模块47；所述盒体41内设置有处理器、存储模块、蓝牙模块、音频转换器、计时模块及无线WiFi模块，所述处理器与显示屏42、操作按钮43、环境传感、GPS定位模块47、存储模块、计时模块及电源模块45电性连接，所述处理器通过音频转换器与扩音器48电性连接，所述处理器通过无线WiFi模块与老师携带的触屏式智能移动终端通讯连接；

所述智能手环6内设置有运算模块，所述智能手环6朝向手腕一侧设置有心率检测电极片及体温传感器，所述心率检测电极片及体温传感器与运算模块电性连接，所述运算模块通过蓝牙模块与处理器通讯连接。

使用时，通过初始化完毕后，首先通过智能手环6的心率检测电极片采集心率原始数据，再通过运算模块对数据进行滤波、平滑等数据处理，得到心率值；然后再通过体温传感器采集体温数据，并通过环境传感器46采集环境温度，通过算法后得到体温值及环境温度值，再通过处理器对体温值及环境温度值进行算法处理，得到实际体温值；而后在将心率值及实际体温值存储到存储模块后通过无线WiFi模块将上述信息传送给老师携带的触屏式智能移动终端，方便老师实时监控学生的心率及体温，因此当学生心率过快或体温过高时，老师能够及时发现并适当安排，避免学生疲劳或中暑而没被发现导致进一步恶化的问题，提高户外教学的安全性。

作为一种可选的方案，所述登山杖包括上杆体1、下杆套2及下杆体3，所述上杆体1上端与手柄5固定连接，所述户外互联盒4套装于上杆体1外；所述上杆体1下端与下杆套2连接，所述下杆套2内设置有与其滑动配合的下杆体3，所述下杆体3一侧设置有弹簧26柱塞，所述下杆套2外沿竖直方向间隔设置有多个与弹簧26柱塞匹配的定位孔21。通过弹簧26柱塞及定位孔21的设置，能够自由调节下杆体3伸出的长度，进而使得登山杖满足不同身高的学生使用。

作为一种可选的方案，所述下杆套2上端固定设置有减震筒22，所述减震筒22内设置有连通的上腔23及下腔28，所述上腔23内设置有与其滑动密封的活塞24，所述活塞24与上杆体1下端固定连接；所述活塞24下端固定设置有延伸至下腔28内的密封柱25，所述密封柱25外径小于上腔23内腔且能够与下腔28滑动密封；所述上腔23底部与活塞24之间设置有套装于密封柱25外的弹簧26，所述下腔28底部设置有压电陶瓷片29，所述压电陶瓷片29与电源模块45电性连接。通过减震筒22的设置，能够利用活塞24压缩弹簧26的方式实现上杆体1的减震，避免震动导致学生手麻的问题；同时密封柱25在下移过程中还能够挤压下方的压电陶瓷片29，因此能够通过压电陶瓷片29的受压来进行发电，进而对电源模块45进行充电，因此能够为户外互联盒4供应长期且必要的电力。

作为一种可选的方案，所述盒体41一侧设置有与电源模块45电连接的USB插孔44。通过USB插孔44能够为学生的手机等智能设备进行充电，避免学生掉队而无法联系老师的情况。

作为一种可选的方案，所述密封柱25下端设置有缓冲用的气囊27。通过气囊27的设置，能够进一步提高缓冲性能，同时也避免密封柱25冲击过大而撞坏压电陶瓷片29。

本发明还提供一种户外教学师生互联应用系统，包括多个上述户外教学师生互联应用设备，所述户外教学师生互联应用设备均通过无线WiFi模块与老师手持的触屏式智能移动终端通讯连接；所述触屏式智能移动终端包括数据中心模块、监控模块及指令模块；

其中，所述监控模块包括用于学生信息建档的学生信息单元、用于提醒老师有异常情况的警报模块、用于警报模块数据阈值设置的警报设置单元及用于与无线WiFi模块连接的设备连接单元、用于实时监控学生心电信息、温度信息、GPS位置信息的监测界面单元；

所述数据中心模块用于将学生的心电信息、温度信息、GPS位置信息的历史数据存储于APP数据库及云服务端中，同时数据中心模块还能够用于电子地图信息的存储；

所述指令模块包括用于发送原地休息、自由活动或集合的指令界面单元。

进一步地，所述警报设置单元包括心率阈值子单元、体温阈值子单元、活动范围子单元及活动时间子单元。

本发明还提供一种户外教学师生互联应用方法，基于上述一种户外教学师生互联应用系统，包括以下步骤：

S1、分发户外教学师生互联应用设备，并将智能手环6套在对应的学生及老师手腕上，通过蓝牙模块实现智能手环6及户外互联盒4之间的通讯连接；

S2、老师通过触屏式智能移动终端的学生信息单元录入各学生的基本信息，然后通过设备连接单元与个学生的户外互联盒4实现通讯连接，并通过警报设置单元设定好学生的心率阈值及学生的体温阈值，即可通过监测界面单元实时监控学生的心电信息、温度信息及GPS位置信息；

S3、当有智能手环6检测到有个别学生出现心率过快或体温过高时，警报模块报警提醒老师，老师能够通过指令模块发送原地休息的指令，户外互联盒4通过扩音器48语音播报及显示屏42文字显示的双模式提醒学生停下休息；然后老师根据GPS位置信息找到出现异常情况的学生，询问是否疲劳或中暑并及时处理；

S4、当自由活动时，老师能够通过指令模块发送自由活动的指令，并通过活动时间子单元设置自由活动的时间，然后通过活动范围子单元选定一个目标区域，进而对学生自由活动的时间及范围进行限定，周期性比较目标区域内的目标GPS位置信息集与当前学生的GPS位置信息，当学生的GPS位置信息未落入到目标GPS位置信息集内时，警报模块报警提醒老师，老师能够根据GPS位置信息及时喊回该学生；

S5、当需要集合时，老师能够通过指令模块发送集合的指令，并通过活动时间子单元设置自由活动的时间，然后通过活动范围子单元选定一个目标区域，进而对学生集合的时间及范围进行限定，周期性比较目标区域内的GPS位置信息集与当前学生的GPS位置信息，当在规定时间后仍有学生的GPS位置信息未落入到目标GPS位置信息集内时，警报模块报警提醒老师，老师能够根据GPS位置信息找到对应学生并及时联系。

进一步的，所述目标区域的划定方法包括以下步骤：

如图9-10所示，根据活动范围子单元输入的查找选项内输入目标GPS位置信息，调取标记有与其对应的识别标记的电子地图，并使目标GPS位置信息位于电子地图显示部分的正中位置；

2、单击划定范围选项，通过触屏的方式在所述电子地图上划定的目标区域，以获取所述目标区域的屏幕像素坐标集；

3、然后将屏幕像素坐标集转换成所述电子地图中的实际的GPS位置信息集，即可实现目标区域的划定；当划定的范围错误或者完毕后，能够通过清除选项清除划定的范围。

通过活动范围的划定，能够将学生的活动范围限定在一个特定的区域内，如图10中的电子地图显示有河流、堤坝、公路、草地及密林，由于在河流旁有落水的风险，而密林处又有容易迷路及无手机信号等问题，因此老师能够合理的将划定的范围限定在堤坝、公路及草地处，降低风险，提高安全性。

以上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，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。