StudyLock: učení dětí a rodičovská správa

Co to řeší v praxi

StudyLock proměňuje čas u obrazovky v pravidelný rytmus krátkých vzdělávacích aktivit. Dítě postupuje hrou a získává přístupový čas, zatímco rodič v samostatné aplikaci nastavuje pravidla a sleduje průběh.

Dítě se k učení vrací v krátkých, předvídatelných blocích namísto nekonečného vyjednávání o tabletu. V aplikaci řeší otázky s obrázky a textem, čte nahlas, procvičuje matematiku a slovíčka a za postup získává body, levely a herní odměny. Základní obsah a všechny tři obsahové addony dohromady připravují 3 768 otázek v 216 levelech; hra podporuje 24 typů úloh a interaktivních herních obrazovek. Pravidla jsou viditelná přímo na zařízení a aktivity mají okamžitou zpětnou vazbu.

Rodič má vlastní aplikaci. Spáruje ji s dětským zařízením QR kódem, může upravovat vzdělávací pravidla a časové bloky, vidí stav zařízení i postup a spravuje odměny. Změny se přenášejí přes Firebase, takže rodič nemusí kvůli každé úpravě držet tablet dítěte v ruce. Dětská aplikace má zároveň lokální data a při krátkém výpadku spojení nepřestává být použitelná.

Na Androidu se řeší také skutečné chování zařízení: plánovač, běh na pozadí, oprávnění a pro vhodně spravované tablety přísnější režim Device Owner. Pro iPhone a iPad se připravuje oddělená cesta přes Apple Screen Time. Podoba omezení na iOS se záměrně liší od Androidu a zatím není ověřená podepsanou aplikací na zařízení.

Produkt tvoří dvě mobilní aplikace, sdílená doménová vrstva, cloudové funkce a samostatný veřejný web. Je ve vývoji; repozitář dokládá rozsáhlou implementaci, ale dokončené vydání na obou mobilních platformách z něj nevyplývá.

Technické řešení

Dvě Flutter aplikace sdílejí modely nastavení a herního stavu. Dětská část uchovává vzdělávací data lokálně, na Androidu používá nativní správu zařízení a plánovač; rodičovská část se páruje QR kódem a vzdáleně synchronizuje pravidla přes Firebase. iOS větev má samostatnou abstrakci a nativní Screen Time komponenty, ale čeká na podpis, oprávnění a ověření na zařízení.

Dětská a rodičovská aplikace nejsou jen dvě obrazovky jednoho programu. Jsou to samostatné Flutter projekty nad sdílenými modely nastavení, stavu a rodinných funkcí. Dětská část má lokální úložiště otázek a herního průběhu; rodičovská část spravuje párovaná zařízení a vzdálené změny. Oddělení aplikací umožňuje vyvíjet odlišná uživatelská rozhraní nad společným významem dat.

Párování používá QR předaný z dětského zařízení do rodičovské aplikace. Firebase Realtime Database nese stav, nastavení a události pro příslušné zařízení. Dětská aplikace naslouchá vzdáleným změnám, ale zároveň musí chránit novější lokální stav před přepsáním zastaralými daty. Cloud Functions zpracovávají vybrané serverové operace, upozornění a nákupní oprávnění. V referenci nezveřejňujeme podobu párovacích údajů ani strukturu privátních cest.

Android větev integruje plánovač vzdělávacích bloků, službu na pozadí, systémová oprávnění a možnost režimu Device Owner na spravovaném zařízení. Hra a pravidla rodiče musí správně navazovat na stav systému i po odložení aplikace nebo restartu. Dostupnost přísného režimu závisí na způsobu přípravy konkrétního zařízení; samotný APK jej automaticky nezaručuje.

iOS větev má samostatnou abstrakci v Dartu a nativní Swift propojení s FamilyControls, ManagedSettings a DeviceActivity. Počítá s výběrem spravovaných aplikací na zařízení dítěte, dočasným uvolněním po splněném učení a opětovným omezením po vypršení získaného času. Nejde o kopii Android kiosk režimu. Projekt obsahuje potřebné zdrojové komponenty, ale podepsaný build, distribuční oprávnění Apple a ověření na reálném iOS zařízení z dostupných zdrojů potvrzené nejsou.

Vzdělávací jádro kombinuje různé typy otázek a postup po levelech s mluveným doprovodem a rozpoznáváním řeči u vybraných úloh. Rodičovská část k tomu přidává nastavení, časové bloky, odměny a přehled průběhu. Technicky je náročné, aby vzdálená změna pravidel nenarušila právě běžící lekci a aby se lokální herní postup po návratu připojení správně projevil v rodičovské aplikaci.

Technické výzvy

• Sjednotit dětskou a rodičovskou aplikaci bez záměny lokálního stavu hry, vzdálených pravidel a opožděných cloudových změn.
• Spolehlivě zahájit vzdělávací blok na Androidu v mezích oprávnění, služby na pozadí a režimu správy zařízení.
• Přeložit stejný rodinný scénář na iOS, kde běžná aplikace nemá Android Device Owner a musí použít Apple Screen Time API.
• Bezpečně spárovat konkrétní zařízení dítěte s rodičem a oddělit data i oprávnění jednotlivých rodin.
• Zachovat lokální hru při výpadku sítě a po připojení správně sladit průběh, nastavení a odměny.

Jak je řešení navržené

1. 01Nastavení dětského zařízení+

   Rodič připraví aplikaci, vzdělávací režim a potřebná systémová oprávnění. Android a připravovaná iOS větev používají odlišné mechanismy řízení času.

2. 02Spárování s rodičem+

   Dětská aplikace zobrazí QR; rodičovská aplikace jej načte a přiřadí konkrétní zařízení do svého přehledu.

3. 03Volba pravidel a obsahu+

   Rodič nastaví rytmus studijních bloků, vhodné úlohy, odměny a další dostupná pravidla. Sdílené modely udržují stejný význam nastavení v obou aplikacích.

4. 04Synchronizace změn+

   Firebase přenese nové nastavení k dětskému zařízení. Aplikace zpracuje změnu s ohledem na aktuální lokální stav a umí později odeslat změny vzniklé bez spojení.

5. 05Připomenutí vzdělávacího bloku+

   Na Androidu plánovač a nativní vrstva uvedou dítě do studijní aktivity podle nastaveného režimu. iOS větev používá vlastní Screen Time integrační cestu, která čeká na reálné ověření.

6. 06Řešení herních úloh+

   Dítě odpovídá na obrazové, textové, zvukové nebo mluvené úlohy. Herní jádro vyhodnotí odpověď, aktualizuje postup a připraví další vhodný krok.

7. 07Získaný čas a odměny+

   Splněné úlohy se promítají do herního postupu a pravidel přístupu. Rodič může spravovat odměny odděleně od dětské hry.

8. 08Rodičovský přehled+

   Samostatná aplikace zobrazuje spárované zařízení, jeho stav a vývoj učení. Rodič může navázat úpravou pravidel bez zásahu do lokálního obsahu tabletu.

9. 09Kontrola platformních omezení+

   Projekt zvlášť ověřuje chování Android správy zařízení a iOS Screen Time. Přítomnost zdrojového kódu pro iOS se nezaměňuje za podepsanou a provozně ověřenou aplikaci.

Co z toho vzniklo

Rozsáhlý vývoj dětské vzdělávací a rodičovské mobilní aplikace se sdílenými daty a Firebase synchronizací. Android větev má implementované hlavní herní a správní části; iOS větev má připravený nativní základ a čeká na podepsané ověření.