校園盲區(qū)預警系統(tǒng)：智能化解校園欺凌隱患

全球近 3 億學生每年遭受校園欺凌。盡管校園內(nèi)監(jiān)控設施完備，但施暴者仍會在監(jiān)控盲區(qū)內(nèi)進行欺凌，導致學生心理問題加劇。據(jù)調(diào)查顯示，近 22％ 學生在監(jiān)控盲區(qū)經(jīng)歷欺凌，13％ 的學生向老師舉報問題卻未能得到處理，使得施暴者更加肆無忌憚。

校園內(nèi)的霸凌行為越來越隱蔽，針對這一問題，本文將介紹校園霸凌預警系統(tǒng)。該系統(tǒng)在監(jiān)控盲區(qū)內(nèi)，如學校的衛(wèi)生間等隱私地點進行安裝，旨在既不影響隱私保密，又能有效震懾霸凌行為。當系統(tǒng)檢測到受害者的呼救內(nèi)容或施暴者的辱罵詞匯時，或者受害者、旁觀者按下報警按鍵時，警報將立即響起，有效遏制施暴行為。同時，系統(tǒng)將通過物聯(lián)網(wǎng)模塊將呼救信息及時發(fā)送至學校的預警平臺，使學校能夠及時采取行動，制止霸凌行為。此外，預警系統(tǒng)還將在檢測到關(guān)鍵詞后自動啟動實時錄音功能，并保存錄音以提供后續(xù)的欺凌情況調(diào)查佐證。

項目所需硬件：

1.行空板

2.Gravity: I2C語音識別模塊

3.喇叭

4.蜂鳴器

5.紅色LED模塊

項目實現(xiàn)過程：

1.確定主題后，選擇使用Arduino Uno主控板和物聯(lián)網(wǎng)模塊進行物聯(lián)網(wǎng)搭建，但遇到效果不穩(wěn)定、斷網(wǎng)問題。

2.討論團隊決定放棄Arduino Uno主控板，轉(zhuǎn)而采用DFrobot自主研發(fā)的行空板開發(fā)板，內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)模塊效果更穩(wěn)定，更適合項目需求。

3.設想使用兩塊行空板進行聯(lián)接，一個位于衛(wèi)生間作為發(fā)射端，另一個由負責的老師攜帶作為接收端，以隨時處理問題。

4.為實現(xiàn)環(huán)境的語音識別關(guān)鍵詞，選擇使用Gravity: I2C語音識別模塊。語音識別模塊與發(fā)射端的行空板配合，進行關(guān)鍵詞識別。

5.成功識別關(guān)鍵詞后，發(fā)射端行空板通過外接喇叭播放警告，同時通過物聯(lián)網(wǎng)向接收端發(fā)送報警信息。接收端收到信息后，紅色LED燈和蜂鳴器工作，提示有警報。

6.利用易得的快遞紙盒，一個放置發(fā)射端的行空板、語音識別模塊和喇叭，另一個放置接收端的行空板、紅色LED燈和蜂鳴器，兩個紙盒再配置鋰電池充電寶提供電源。

7.完善外形設計和開源硬件選擇后，使用mind+編程軟件進行編程并進行測試。

8.經(jīng)過測試，效果良好，語音識別準確，行空板間消息傳輸流暢，實驗室內(nèi)調(diào)試使整個系統(tǒng)達到預期使用效果。

項目測試過程

首次實地測試階段：

實地測試作品放置在廁所高處，模擬欺凌情境，一個人扮演施暴者，另一個人扮演受害者，進行欺凌模擬。

受害者呼救，施暴者進行辱罵，預警系統(tǒng)識別到關(guān)鍵詞內(nèi)容“救命 ”、“別 打我 ”等內(nèi)容，但是識別成功的幾率較小。消息傳輸失敗，導致測試失敗。

測試失敗原因總結(jié)：

關(guān)鍵詞設置不足，識別率低。決定增加多組關(guān)鍵詞，以提高識別準確性。

物聯(lián)網(wǎng)IP地址設置錯誤，調(diào)整為統(tǒng)一設置為接收端IP地址，確保消息順利傳遞。

學校無線網(wǎng)絡效果有限，影響消息傳輸。改用手機熱點作為替代方案，確保無線網(wǎng)絡傳輸順利進行。

測試優(yōu)化和程序調(diào)整階段：

優(yōu)化程序：增加關(guān)鍵詞以提高識別效果。

調(diào)整MQTT服務器地址設置為接收端IP地址，確保消息傳輸正確。

發(fā)現(xiàn)行空板錄音功能，計劃利用錄音功能實現(xiàn)在監(jiān)控盲區(qū)出現(xiàn)欺凌時的錄音記錄，輔助學校調(diào)查。

作品迭代更新：基于識別關(guān)鍵詞、無線報警功能，新增錄音功能，為后續(xù)調(diào)查提供輔助證據(jù)。

作品成果功能介紹：

1.智能語音識別：預警系統(tǒng)中應用了語音識別模塊，并通過程 序設置關(guān)鍵詞進行識別，當識別到關(guān)鍵詞時，執(zhí)行相應程序;

2.播放警告語音：行空板主控板搭配喇叭，可以實現(xiàn)當識別到 關(guān)鍵詞，播放警報語音，震懾欺凌行徑；

3.無線傳輸報警：當預警系統(tǒng)中語音識別模塊，識別到關(guān)鍵詞 時，發(fā)送端通過行空板內(nèi)置物聯(lián)網(wǎng)模塊，向位于同一網(wǎng)絡下的接收端 發(fā)送求救信息，教師接收信息后及時趕往事發(fā)地；

4.可視化大屏：通過 mind+的可視化大屏，打造監(jiān)控盲區(qū)無死 角的預警系統(tǒng)，情況一目了然。