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　1 系統(tǒng)概述

　　應(yīng)用RFID(射頻識(shí)別)技術(shù)實(shí)現(xiàn)校園門禁及會(huì)議考勤的智能自動(dòng)化及教學(xué)管理的現(xiàn)代化，對(duì)新的網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)和遠(yuǎn)距離無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)的一個(gè)高度集中和綜合運(yùn)用。利用遠(yuǎn)距離非接觸式傳感，使學(xué)生不用刷卡，RFID讀寫器自動(dòng)讀取標(biāo)簽，系統(tǒng)接收并處理這些信息，簡(jiǎn)單方便可控，穩(wěn)定快速，為校園的的管理提供可依據(jù)的準(zhǔn)確信息。管制學(xué)生的行蹤和出勤等情況，保證了學(xué)生的安全和紀(jì)律管理，真正的實(shí)現(xiàn)信息化現(xiàn)代校園。

　　2 系統(tǒng)原理

　　智慧校園管理系統(tǒng)主要包括了“信息傳感"和“智能管理"兩大范疇。系統(tǒng)通過(guò)RFID(電子標(biāo)簽)的應(yīng)用，以電子標(biāo)簽作為目前的標(biāo)識(shí)碼，具備了不易破損、數(shù)據(jù)可靠、使用周期長(zhǎng)、有效通訊距離長(zhǎng)等特點(diǎn)。將其安裝在受控目標(biāo)上，來(lái)作為目標(biāo)的標(biāo)識(shí)進(jìn)行追蹤和記錄。

　　2.1 信息傳感

　　相當(dāng)于人體的神經(jīng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)各種狀態(tài)信息的實(shí)時(shí)感知和傳輸匯集功能。系統(tǒng)按照不同的實(shí)際需要，為人員和物品配備相應(yīng)的標(biāo)識(shí)卡，以實(shí)現(xiàn)各種狀態(tài)和身份信息的實(shí)時(shí)感知。同時(shí)，在校園合理位置安裝信息收發(fā)器，將各種感知信息發(fā)送到數(shù)據(jù)中心。

　　2.2 智能管理

　　可理解為人的大腦，能對(duì)各種感知的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理和智能分析，并根據(jù)實(shí)際管理需要構(gòu)建各種實(shí)時(shí)監(jiān)控、智能報(bào)警和綜合管控等智能化校園管理手段。

　　2.3 工作原理

　　結(jié)合低頻定位器，有源RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽被激活后正常工作。而低頻激活器的激活距離是有限的，它只能在小距離小范圍精確激活，這樣，以低頻激活器作為基點(diǎn)來(lái)定位，在不同的位置安裝不同的基點(diǎn)，然后在一個(gè)大區(qū)域用2.4G通訊識(shí)別讀取信號(hào)，之后用不同的上傳方式將信號(hào)上傳到管理中心，這樣，完成了整個(gè)信號(hào)的采集，傳輸，處理，應(yīng)用的整個(gè)過(guò)程。

　　2.4 RFID技術(shù)介紹

　　RFID(Radio Frequency Identification Technology)射頻識(shí)別技術(shù)是一種通射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。從概念上來(lái)講，RFID類似于條碼掃描，條碼掃描技術(shù)是將已編碼的條形碼附著于目標(biāo)物并使用專用的掃描讀寫器利用光電信號(hào)將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器;而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標(biāo)物的RFID單元，利用RF信號(hào)將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。目前，RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無(wú)源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。無(wú)源RFID產(chǎn)品發(fā)展，也是目前發(fā)展，市場(chǎng)應(yīng)用的產(chǎn)品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門等，這個(gè)在我們的日常生活中隨處可見(jiàn)，屬于近距離接觸式識(shí)別類。其產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915MHZ。有源RFID產(chǎn)品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來(lái)的，其遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別的特性，決定了其巨大的應(yīng)用空間和市場(chǎng)潛質(zhì)。目前，在遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別領(lǐng)域，如智能，智能醫(yī)院，智能停車場(chǎng)，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有重大應(yīng)用。有源RFID在這個(gè)領(lǐng)域異軍突起，屬于遠(yuǎn)距離自動(dòng)識(shí)別類。產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻915MHZ，微波2.45GHZ。有源RFID產(chǎn)品和無(wú)源RFID產(chǎn)品，其不同的特性，決定了不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的應(yīng)用模式，也有各自的優(yōu)勢(shì)所在。但在本系統(tǒng)中，我們著重介紹介有源RFID產(chǎn)品，該產(chǎn)品在門禁進(jìn)出管理，人員精確定位，區(qū)域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報(bào)警等領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢(shì)。

　　3 總體方案設(shè)計(jì)

　　3.1 系統(tǒng)總體描述

　　進(jìn)出口管理

　　對(duì)學(xué)校大門及宿舍樓等關(guān)鍵進(jìn)出口進(jìn)行門禁管理，并實(shí)時(shí)記錄所有持卡老師、學(xué)生和訪客等經(jīng)過(guò)學(xué)校各個(gè)門口的情況;無(wú)卡人員不能通過(guò)。

　　會(huì)議管理

　　會(huì)前在系統(tǒng)中設(shè)定會(huì)議相關(guān)信息、會(huì)議室、參會(huì)人員和會(huì)議文件等，給與會(huì)人自動(dòng)發(fā)送會(huì)議通知;會(huì)議中可自動(dòng)記錄進(jìn)出會(huì)場(chǎng)的配卡人員，實(shí)現(xiàn)智能化會(huì)議考勤。

　　發(fā)卡管理

　　支持手工錄入和電子文檔錄入兩種錄入方式，支持辦卡、換卡、銷戶、掛失、充值等。

　　實(shí)時(shí)智能警示

　　根據(jù)系統(tǒng)中預(yù)設(shè)的管理規(guī)則，一旦感應(yīng)出異常情況，系統(tǒng)可立即以警示鈴、提示窗、短信等形式進(jìn)行警示。

　　統(tǒng)計(jì)分析

　　對(duì)報(bào)警、會(huì)議、考勤使用情況等所有數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表文的統(tǒng)計(jì)分析，幫助用戶全面了解各項(xiàng)工作的管理運(yùn)作情況，輔助用戶日常工作，提高工作效率

　　3.1.1 門禁出入管理

　　如上圖所示，我們給每一個(gè)需要管理的門禁安裝一臺(tái)低頻定位器，每臺(tái)定位器器引出2路低頻激活天線，分別是1號(hào)天線，2號(hào)天線，各自布置在門禁的外面和里面，而在門禁旁邊安裝一臺(tái)2.4G遠(yuǎn)距離讀寫器，作為信號(hào)接收器。當(dāng)人員佩戴著有源RFID標(biāo)簽進(jìn)入門禁時(shí)，依次被激活天線1號(hào)和激活天線2號(hào)激活，這樣系統(tǒng)則判斷出人員進(jìn)入門禁，相反，則系統(tǒng)辨識(shí)為出門。就這樣完成了整個(gè)門禁系統(tǒng)人員進(jìn)出判斷的管理。

　　3.1.2 會(huì)議管理

　　會(huì)前在系統(tǒng)中設(shè)定會(huì)議相關(guān)信息、會(huì)議室、參會(huì)人員和會(huì)議文件等，系統(tǒng)可自動(dòng)發(fā)送會(huì)議通知;會(huì)議中可自動(dòng)記錄進(jìn)出會(huì)場(chǎng)的配卡人員，實(shí)現(xiàn)智能化會(huì)議考勤;會(huì)后可提供會(huì)議記錄發(fā)送和特殊情況處理操作等功能。

　　3.2 系統(tǒng)總體架構(gòu)

　　基于有源RFID技術(shù)的考勤系統(tǒng)由有源RFID電子標(biāo)簽、低頻定位器、2.4G基站、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和系統(tǒng)軟件組成。下圖一個(gè)簡(jiǎn)單的人員區(qū)域定位管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)：

　　3.3 系統(tǒng)特點(diǎn)

　　3.3.1 強(qiáng)大的系統(tǒng)處理能力：高度自動(dòng)化;完善的數(shù)據(jù)分析能力;

　　3.3.2 的識(shí)別性能：高度的識(shí)別可靠性，的前端識(shí)別率;識(shí)別距離遠(yuǎn)(識(shí)別距離可達(dá)2-100 米可調(diào));*的防沖突性(每個(gè)識(shí)別基站可最多同時(shí)識(shí)別數(shù)以百計(jì)的運(yùn)動(dòng)目標(biāo));高度的識(shí)別穩(wěn)定性(誤碼率小于10萬(wàn)分之1);快速的識(shí)別速度(可達(dá)到200 公里/小時(shí)的識(shí)別速度)。

　　3.3.3 現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)：環(huán)境適應(yīng)性：高抗干擾性，對(duì)干擾源、周界環(huán)境無(wú)特殊要求;安裝方便性：一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，無(wú)需外接天線;運(yùn)行可靠性：內(nèi)部電路高度集成化，器件故障率最小化。

　　3.3.4 電氣特性：超低功耗：納瓦級(jí)超低功耗設(shè)計(jì)，RFID標(biāo)簽在不更換電池的情況下可連續(xù)正常工作3年以上;方便性、安全性，標(biāo)簽無(wú)須外接電源，無(wú)須充電、無(wú)須更換電池;*，對(duì)人體和環(huán)境無(wú)任何影響，更安全更健康。

　　3.3.5 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)：工控頻段 采用2.4G 工控頻段無(wú)線通訊無(wú)需無(wú)線電管制委員會(huì)批準(zhǔn)，不需繳納頻譜占用費(fèi)用。

　　3.3.6 超低功耗：RFID標(biāo)簽采用*的納瓦級(jí)超低功耗設(shè)計(jì)，確保能在電池支持下持續(xù)工作長(zhǎng)達(dá) 3～5 年左右。同時(shí)，整體結(jié)構(gòu)的低功耗設(shè)計(jì)既保證了設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，又減少了應(yīng)用實(shí)施的復(fù)雜性和成本。

　　3.3.7 網(wǎng)絡(luò)容量大：一個(gè)區(qū)域定位網(wǎng)絡(luò)可以容納多達(dá)六萬(wàn)余的RFID識(shí)別目標(biāo)和大量的接入點(diǎn)。大容量保證了網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)的高冗余性保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)在個(gè)別節(jié)點(diǎn)停止工作的情況下仍然可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

　　3.3.8 運(yùn)行及維護(hù)成本低：所有硬件設(shè)備均采用免維護(hù)設(shè)計(jì)，建設(shè)和維護(hù)所需要的人工費(fèi)用是很低，任何一個(gè)經(jīng)過(guò)的RFID標(biāo)簽只要放在網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，就可自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò)工作，無(wú)須任何安裝配置。高度智能化上降低了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)所需的人力和時(shí)間，加上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)本身價(jià)格低廉，使得系統(tǒng)的維護(hù)成本極低。

　　4 系統(tǒng)功能概述

　　4.1 考勤管理

　　實(shí)時(shí)記錄所有持卡老師、學(xué)生和訪客等經(jīng)過(guò)學(xué)校各個(gè)門口的情況。系統(tǒng)還可對(duì)進(jìn)出門口的人員驗(yàn)證身份，杜絕非法進(jìn)入校園、宿舍和其他重要區(qū)域。同時(shí)系統(tǒng)還可自動(dòng)統(tǒng)計(jì)校園、宿舍等區(qū)域內(nèi)人數(shù)，生成報(bào)表和打印輸出，實(shí)現(xiàn)學(xué)生和教職工的高效、直觀考勤管理記錄。

　　4.2 門禁管理

　　標(biāo)示卡內(nèi)內(nèi)置IC/ID模塊，實(shí)現(xiàn)進(jìn)出口管理，刷卡消費(fèi)等一卡通功能。

　　4.3 家?；?dòng)

　　通過(guò)RFID、GPRS等，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離快速讀取學(xué)生身份和在校狀況信息，將學(xué)生進(jìn)出校園情況、出勤情況、學(xué)習(xí)成績(jī)、活動(dòng)通知和其他情況互動(dòng)信息發(fā)送給學(xué)生家長(zhǎng)。系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別異常情況(如：逃課等)，并向相關(guān)人員發(fā)出提示信息。

　　4.4 會(huì)議簽到

　　會(huì)前在系統(tǒng)中設(shè)定會(huì)議相關(guān)信息、會(huì)議室、參會(huì)人員和會(huì)議文件等，系統(tǒng)可自動(dòng)發(fā)送會(huì)議通知;會(huì)議中可自動(dòng)記錄進(jìn)出會(huì)場(chǎng)的配卡人員，實(shí)現(xiàn)智能化會(huì)議考勤;會(huì)后可提供會(huì)議記錄發(fā)送和特殊情況處理操作等功能。

　　4.5 統(tǒng)計(jì)分析

　　對(duì)會(huì)議、考勤等所有數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表文的統(tǒng)計(jì)分析，幫助用戶全面了解各項(xiàng)工作的管理運(yùn)作情況，輔助用戶日常工作，提供工作效率。

　　4.6 數(shù)據(jù)管理

　　對(duì)人員建筑和信號(hào)收發(fā)器、標(biāo)識(shí)卡等，提供信息設(shè)置、修改和調(diào)整等數(shù)據(jù)管理功能。

　　4.7 安全管理

　　提供多級(jí)權(quán)限控制，靈活區(qū)分不同用戶的管理權(quán)限，分別執(zhí)行不同操作，并動(dòng)態(tài)記錄系統(tǒng)運(yùn)行日志;在系統(tǒng)操作上，上一級(jí)權(quán)限者比下一級(jí)擁有的優(yōu)先操作權(quán)。

　　4.8 擴(kuò)展功能：

　　4.8.1 校車智能監(jiān)管

　　在校車上裝配專用的校車智能監(jiān)控設(shè)備，乘車人員佩戴標(biāo)識(shí)卡，通過(guò)校車智能監(jiān)管系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)校車位置定位跟蹤、車內(nèi)視頻實(shí)時(shí)監(jiān)控，乘車人員識(shí)別和智能管理、行車狀況實(shí)時(shí)監(jiān)控等校車監(jiān)管功能。

　　4.8.2 學(xué)生智能監(jiān)管

　　為所有學(xué)生佩戴標(biāo)識(shí)卡，通過(guò)校內(nèi)安裝信號(hào)收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的智能考勤、點(diǎn)名、定位跟蹤等功能，并可結(jié)合手持式信號(hào)收發(fā)器，實(shí)現(xiàn)學(xué)生外出的智能監(jiān)管功能。

　　4.8.3 食堂智能監(jiān)管

　　通過(guò)對(duì)人員的智能識(shí)別，建立健全的食堂準(zhǔn)入機(jī)制。為食品分批發(fā)放電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)食品溯源管理。結(jié)合有害氣體傳感設(shè)備，實(shí)時(shí)檢測(cè)食堂有害氣體濃度，保障食堂和食品安全。

　　4.8.4 小額支付功能

　　用戶可以直接將人員卡當(dāng)作電子錢包使用，在校園內(nèi)通過(guò)刷卡操作可以進(jìn)行餐飲、購(gòu)物以及其它消費(fèi)。用戶還可以通過(guò)訪問(wèn)平臺(tái)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)進(jìn)行余額查詢、交易記錄查詢、密碼修改等等功能。

　　4.8.5 智能圖書管理

　　系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)對(duì)圖書館內(nèi)的智能化管理，包括圖書管理員工作安排、監(jiān)督，借書人員身份智能識(shí)別、書本借還、上架、查找、館藏盤點(diǎn)等功能，以及圖書館物資設(shè)備智能管理、定位等。

　　4.8.6 資產(chǎn)管理

　　資產(chǎn)監(jiān)管

　　對(duì)資產(chǎn)進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)控、跟蹤定位，以及資產(chǎn)整體分布情況查看等;

　　智能警示

　　當(dāng)資產(chǎn)狀態(tài)出現(xiàn)異常情況，進(jìn)行相應(yīng)警示處理;

　　智能管理

　　提供對(duì)資產(chǎn)的日常信息維護(hù)和流程化管理功能，并自動(dòng)提示資產(chǎn)規(guī)劃和檢修等情況。

　　4.8.7 圍墻周界防護(hù)

　　圍墻周界防護(hù)是結(jié)合紅外入侵探測(cè)器、激光對(duì)射探測(cè)器、RFID等解決校內(nèi)外沒(méi)有有效隔離的問(wèn)題。當(dāng)有未經(jīng)的人員闖入校內(nèi)或?qū)W生違規(guī)翻墻出校等，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)報(bào)警并顯示報(bào)警位置，并可立即調(diào)用附近的監(jiān)控?cái)z像頭，或根據(jù)需要啟動(dòng)聲光報(bào)警。