【摘要】随着中国教育模式逐步从应试教育向素质教育转轨，“双减”和体教相融合，体教在教学中变得越来越重要。研究智能体育教育，智慧体育课堂，科学监测学生身体素质和运动状态显得尤为重要。本研究以提高幼儿身体素质为出发点，以“产品+服务+平台”模式，从幼儿体测服务作为突破口，打造一个“中国儿童智慧运动系统”，给家长提供孩子体侧数据和个性化运动方案，帮助学校开展体育教学，让体育课堂数字化，体育教育科技化，体育课间互动化。

【关键字】AIoT技术；幼儿智能体测系统；全自动化

一、基于 AloT 技术的全自动化幼儿智能体测系统设计介绍

（一）系统架构

1、硬件设备

主要包括八项智能幼儿体测设备。这些设备通过物联网技术进行连接，实现数据的自动采集和传输。

2、数据采集

系统通过传感器和摄像头等设备自动采集幼儿的身高、体重、BMI等指标数据，以及图像信息。

3、算法模型

系统采用机器学习算法对采集到的数据进行处理和分析，实现对幼儿生长发育的智能化评估和预测。

4、云端服务

通过云端服务平台，用户可以实时查看幼儿的体测数据和评估结果，同时也可以对数据进行管理和分析。

（二）系统功能

1、用户界面

系统提供友好的用户界面，方便用户进行操作和管理。用户可以查看幼儿的体测数据和评估结果，同时也可以对数据进行管理和分析。

2、数据管理

系统提供数据管理功能，可以对幼儿的体测数据进行存储、查询和分析。用户可以根据需要生成相应的报表和图表，方便进行数据管理和可视化展示。

3、智能化评估

系统采用机器学习算法对幼儿的体测数据进行处理和分析，实现对幼儿生长发育的智能化评估和预测。系统可以根据不同年龄段幼儿的生长发育标准，给出相应的评估结果和建议。

4、预警提示

系统可以根据幼儿的生长发育情况和评估结果，对异常情况进行预警提示。用户可以根据预警信息及时采取相应的措施，保障幼儿的健康成长。

5、健康建议

系统根据幼儿的生长发育情况和评估结果，给出相应的健康建议和指导。用户可以根据建议调整幼儿的生活习惯和饮食结构，促进幼儿的健康成长。

（三）技术原理

1、数据采集模块

利用传感器和摄像头等设备自动采集幼儿的身高、体重、BMI等指标数据，以及图像信息。数据经过处理后传输到云端服务器进行存储和处理。

2、算法模型模块

采用机器学习算法对幼儿的体测数据进行处理和分析，实现对幼儿生长发育的智能化评估和预测。算法模型经过训练和优化后，可以实现对幼儿生长发育的准确评估和预测。

3、云端服务模块

通过云端服务平台，用户可以实时查看幼儿的体测数据和评估结果，同时也可以对数据进行管理和分析。云端服务采用高可用架构，确保系统的稳定性和可靠性。

4、用户界面模块

采用友好的用户界面设计，方便用户进行操作和管理。用户界面采用响应式布局，支持多种设备浏览器的访问。

5、数据管理模块

采用关系型数据库和非关系型数据库相结合的方式，对幼儿的体测数据进行存储、查询和分析。数据管理模块支持数据的批量导入和导出，同时支持数据的备份和恢复等功能。

二、基于 AloT 技术的全自动化幼儿智能体测系统在学前教育中的应用

（一）应用场景

全自动化幼儿智能体测系统基于AloT技术的应用场景广泛，包括幼儿园、场馆、妇幼保健机构以及体育机构等。在这些场景中，系统的应用情况如下：

1、幼儿园

全自动化幼儿智能体测系统革新了传统体测的方式，帮助教育工作者更好地了解每个孩子的生长发育状况，提供数据支持幼儿的个性化关怀和教育。

2、场馆

全自动化幼儿智能体测系统可用于监测幼儿的活动表现，包括运动技能和耐力。这有助于鼓励孩子积极参与活动，提高他们的身体素质。

3、妇幼保健机构

全自动化幼儿智能体测系统可用于监测幼儿的生长曲线、身高体重指标，以及其他健康参数。这有助于早期发现潜在的健康问题，并及时干预。

4、体育机构

全自动化幼儿智能体测系统系统可用于制定个性化的训练计划，以满足不同幼儿的需求。它还可以用于评估和跟踪训练效果，以确保幼儿在体育领域的发展。

（二）教学实践

全自动化幼儿智能体测系统在教育实践中取得了显著的应用效果。它能够为幼儿体育课程和健康监测提供以下实际应用效果：

1、幼儿体育课程：系统可以监测幼儿在不同体育项目中的表现，帮助教育者调整教学内容，以适应幼儿的水平和需求。这有助于提高体育教育的质量，激发幼儿对运动的兴趣。

2、健康监测：系统能够实时追踪幼儿的生长和健康状况，提供数据支持医疗保健干预。这有助于预防和治疗健康问题，确保每个孩子健康成长。

三、基于 AloT 技术的全自动化幼儿智能体测系统的挑战与展望

（一）基于 AloT 技术的全自动化幼儿智能体测系统的挑战

AIoT技术是整个全自动化幼儿智能体测系统的核心技术，建立在软件以及智能体测硬件上。因此，在实际应用的过程中可能会出现数据的不准确性、系统不稳定性、信息不安全性等方面的技术问题，同时也可能面临教师接受度不高、家长信任度不高等方面的教育挑战。

（二）基于 AloT 技术的全自动化幼儿智能体测系统的展望

随着教育观念的提升，幼儿体育越来越受各方重视，幼儿体育产业将迎来更大发展机遇。目前，人工智能技术已经可以在幼儿体育中应用于多个领域，如运动分析、运动规划、运动训练等。通过人工智能来评估孩子们的体育能力，根据个体间的差异为孩子们定制更加个性化的体育教学计划以及饮食计划，使得幼儿体测更加具体化、个性化、精细化。

四、结语

本论文通过将AIoT技术应用于幼儿智能体测设计，实现了数据采集、处理和分析的自动化，提高了体测的效率和准确性。利用AIoT技术对幼儿身体指标数据进行采集和分析，可以有效监测和评估幼儿的健康状况，为家长和医疗专业人员提供准确的参考依据。此外，AIoT技术还可以实时监测幼儿的身体状况，及时发现异常情况并采取相应措施，为幼儿的健康保障提供有力支持，为幼儿健康监测和疾病预防提供更有价值的参考。

参考文献：

[1]许梦宇.智能幼儿体测系统在学前教育中的应用与前景[N].山西科技报，2023-03-27（B03）

[2]陈杭.促进幼儿健康成长——大数据在幼儿体育教育中的应用策略[J].新课程，2021（27）：155.

【基金项目】2022年广东省科技创新战略专项资金（简称“攀登计划”）重点项目“基于AIoT 技术对全自动化幼儿智能体测系统的设计与研究”（项目编号：pdjh2022a0910） 的阶段性研究成果。