澳大利亚研究人员使用RFID跟踪学龄前儿童的活动水平

　　伍伦贡大学早期起点研究所的研究员凯伦汤奇，正使用一个基于RFID的解决方案来跟踪学生和教育工作者在幼儿园活动场地的运动和距离，从而提供有关多少老师参与会影响儿童活动水平的洞察。这项研究将致力于为教育工作者和其他利害关系方提供教师在儿童的早期教育期间可以影响他们的活泼程度的有关信息。前提是：孩子体育活动越多，个人的健康和幸福变得越好。

　　为了跟踪学生和教师的位置与运动，汤奇采用电池供电的RFID标签和融合系统有限公司(CSL)提供的固定读写器。学生和老师穿戴亲笔签名的电池驱动设备,它包含测量人运动数量和强度的加速度计。然后通过手动对比收集的运动数据和基于RFID的位置数据，来确定一个人在哪里、和谁在一起。然而，汤奇说，目前她与其他研究人员正在开发一个集成亲笔签名的加速度计数据和RFID实时定位系统(RTLS)数据的软件程序，以便创建位置和运动强度之间的自动关联。

在每个参与的学校中,汤奇安装几个分别插入电源的CSL RTLS RFID固定读写器。

　　为了获得教育博士学位，汤奇正与早期起点研究所一起工作。在与熟悉CSL RFID技术的ESRI研究负责人Tony Okley讨论她的研究项目后，汤奇在2014年初开始了为期三年的研究。简单地观察孩子的活动不会提供研究所需的活动数据细节，她解释说，所以她启动了使用RFID腕带和读写器的项目。

　　在项目结束时，它将涉及位于新南威尔士的15所幼儿园的600名学龄前儿童(年龄为2–5岁)，还有多达100名与那些儿童共同工作的教育工作者。迄今为止，汤奇已在卧龙岗地区的六所幼儿园安装了技术设备，大约在每个站点上一星期。

　　汤奇选择只在户外玩耍时间，也就是预期孩子们最活跃的时候进行这项研究。

　　每个参与者，无论成人或者孩子，都穿戴绑在他或她腰上的亲笔签名wGT3X-BT设备，来跟踪运动强度，并在手上戴CS3151BBCD RFID标签腕带。汤奇安装分别插入电源的CSL RTLS RFID固定读写器。另一个读写器将位置数据传送到CSL RTLS RFID网关读写器，该网关读写器连接到运行CSL软件(计算每个人的位置)的笔记本电脑。

　　汤奇以这样的方式来排列读写器：当标签穿过操场时，软件使用读写器提供的数据对它们做三角测量。这意味着她有时在安装这些设备时必须具有创造性。“他们可以在一个购物袋里，”汤奇陈述道，“在树上吊着，”例如，或安装在围栏、墙或架子上。她至少安装四个读写器，但有时多达8个,这取决于操场的大小和形状。“一些(操场)是一个可爱的矩形，但其他是L型或更尴尬的形状，在这种情况下，我用多大8个读写器。

一个项目中的学龄前儿童,手腕上穿戴CSL RFID标签，腰上戴亲自签名的电池驱动活动监视器

　　一旦汤奇安装了读写器，她将每个设备的GPS坐标登记到CSL软件，来显示一个操场的地图。读写器本身创建一个将数据传到网关读写器的无线网状网络。运行在笔记本电脑上的CSL软件使用三角测量来跟踪每个标签的运动。然后汤奇输入可以在地图上被覆盖的数据，如沙坑、野餐桌子或操场设备的位置。“我希望能够看到每个环境中的不同特性,”她解释说，为了确定这些特性可以如何影响活动。

　　每个RFID标签使用专有的空中接口协议来传输使用独特ID号来编码的2.4GHz信号。ID号与穿戴标签的学生或老师相关，虽然个人的身份没被跟踪。当穿戴标签的成年人或儿童在部署读写器的操场上时，CSL软件实时识别每个腕带的位置，并在穿戴标签的人在操场四周移动时显示一个图标(E是教育家，C是儿童)。

　　当老师和学生穿过操场时,CSL软件不仅能捕获实时运动数据,而且还存储用来分析的信息。汤奇说她能查看这样的详细内容：例如教育者与儿童密切接触的频率、孩子在老师面前多活跃、特定的学生(基于匿名ID号)在玩乐中什么时候会获得与教育者或多或少的共处时间。

　　“当他们实际在发生时，我也可以观察运动“汤奇补充说，在回忆垃圾车来查看幼儿园操场的范围那天时。卡车到达时，她说，当车辆通过时，“我可以看到所有的小不点去栅栏处,然后沿着栅栏走”。

　　这项将在2017年结束的研究,已经产生了相当多的数据，汤奇说，尽管她还没有对很多结果进行分析。“我们从服务机构(幼儿园)中得到的信息是如此不同，”她说。例如，有些学校每数量的儿童会有更多的教育工作者,一些不同的例程和程序,以及一些在儿童和教育工作者中有更高的活动水平。

　　对学生来说，穿戴RFID腕带的销售很容易，汤奇说。“孩子们爱它们。一个观察的女士告诉我,”她补充说，孩子们都渴望把设备放到自己的手腕上。标签必须耐用，她指出，因为他们发给了小孩。例如，他们被埋在沙子里，以及被油漆和粘土覆盖，但根据汤奇所知,它们仍然在这种情况下很好地工作。

　　技术本身对学校来说有很多潜力，汤奇说，因为它能严谨地跟踪学生和教师行为，而手动是不可能完成的。

　　汤奇这样描述她的研究项目的目标：“我希望,通过对教育者在参与到儿童中的角色和由此产生的活动水平这些信息进行统计，来对我的领域做出贡献，同时希望影响策略和实践。”

　　汤奇补充说，“到2017年，我将有一个非常明确的教育者如何影响孩子们的活动水平的描写。”她计划把她的工作的结果提供给研究人员，教师和其他教育部门，用于组织学前教育项目、学龄前活动、环境、教师培训和“学生-对-教师”结构。