1 系統(tǒng)概述
應用RFID(射頻識別)技術實現校園門禁及會議考勤的智能自動化及教學管理的現代化，對新的網絡信息技術和遠距離無線射頻識別技術的一個高度集中和綜合運用。利用遠距離非接觸式傳感，使學生不用刷卡，RFID讀寫器自動讀取標簽，系統(tǒng)接收并處理這些信息，簡單方便可控，穩(wěn)定快速，為校園的的管理提供可依據的準確信息。管制學生的行蹤和出勤等情況，保證了學生的安全和紀律管理，真正的實現信息化現代校園。
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RFID(電子標簽)的應用，以電子標簽作為目前的標識碼，具備了不易破損、數據可靠、使用周期長、有效通訊距離長等特點。將其安裝在受控目標上，來作為目標的標識進行追蹤和記錄。
2.1 信息傳感
相當于人體的神經系統(tǒng)，實現各種狀態(tài)信息的實時感知和傳輸匯集功能。系統(tǒng)按照不同的實際需要，為人員和物品配備相應的標識卡，以實現各種狀態(tài)和身份信息的實時感知。同時，在校園合理位置安裝信息收發(fā)器，將各種感知信息發(fā)送到數據中心。
2.2 智能管理
可理解為人的大腦，能對各種感知的數據進行綜合管理和智能分析，并根據實際管理需要構建各種實時監(jiān)控、智能報警和綜合管控等智能化校園管理手段。
2.3 工作原理
結合低頻定位器，有源RFID標簽，標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來定位，在不同的位置安裝不同的基點，然后在一個大區(qū)域用2.4G通訊識別讀取信號，之后用不同的上傳方式將信號上傳到管理中心，這樣，完成了整個信號的采集，傳輸，處理，應用的整個過程。
2.4 RFID技術介紹
RFID(Radio Frequency Identification Technology)射頻識別技術是一種通射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據的非接觸式自動識別技術。從概念上來講，RFID類似于條碼掃描，條碼掃描技術是將已編碼的條形碼附著于目標物并使用專用的掃描讀寫器利用光電信號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物的RFID單元，利用RF信號將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。目前，RFID技術中所衍生的產品大概有三大類：無源RFID產品、有源RFID產品、半有源RFID產品。無源RFID產品發(fā)展，也是目前發(fā)展，市場應用的產品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。其產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產品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來的，其遠距離自動識別的特性，決定了其巨大的應用空間和市場潛質。目前，在遠距離自動識別領域，如智能，智能醫(yī)院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯網等領域有重大應用。有源RFID在這個領域異軍突起，屬于遠距離自動識別類。產品主要工作頻率有超高頻915MHZ，微波2.45GHZ。有源RFID產品和無源RFID產品，其不同的特性，決定了不同的應用領域和不同的應用模式，也有各自的優(yōu)勢所在。但在本系統(tǒng)中，我們著重介紹介有源RFID產品，該產品在門禁進出管理，人員精確定位，區(qū)域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報警等領域有著很大的優(yōu)勢。
3 總體方案設計
3.1 系統(tǒng)總體描述
進出口管理
對學校大門及宿舍樓等關鍵進出口進行門禁管理，并實時記錄所有持卡老師、學生和訪客等經過學校各個門口的情況;無卡人員不能通過。
會議管理
會前在系統(tǒng)中設定會議相關信息、會議室、參會人員和會議文件等，給與會人自動發(fā)送會議通知;會議中可自動記錄進出會場的配卡人員，實現智能化會議考勤。
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。
實時智能警示
根據系統(tǒng)中預設的管理規(guī)則，一旦感應出異常情況，系統(tǒng)可立即以警示鈴、提示窗、短信等形式進行警示。
統(tǒng)計分析
對報警、會議、考勤使用情況等所有數據進行圖表文的統(tǒng)計分析，幫助用戶全面了解各項工作的管理運作情況，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，我們給每一個需要管理的門禁安裝一臺低頻定位器，每臺定位器器引出2路低頻激活天線，分別是1號天線，2號天線，各自布置在門禁的外面和里面，而在門禁旁邊安裝一臺2.4G遠距離讀寫器，作為信號接收器。當人員佩戴著有源RFID標簽進入門禁時，依次被激活天線1號和激活天線2號激活，這樣系統(tǒng)則判斷出人員進入門禁，相反，則系統(tǒng)辨識為出門。就這樣完成了整個門禁系統(tǒng)人員進出判斷的管理。
3.1.2 會議管理
會前在系統(tǒng)中設定會議相關信息、會議室、參會人員和會議文件等，系統(tǒng)可自動發(fā)送會議通知;會議中可自動記錄進出會場的配卡人員，實現智能化會議考勤;會后可提供會議記錄發(fā)送和特殊情況處理操作等功能。
3.2 系統(tǒng)總體架構
基于有源RFID技術的考勤系統(tǒng)由有源RFID電子標簽、低頻定位器、2.4G基站、網絡設備、計算機、服務器和系統(tǒng)軟件組成。下圖一個簡單的人員區(qū)域定位管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構：
3.3 系統(tǒng)特點
3.3.1 強大的系統(tǒng)處理能力：高度自動化;完善的數據分析能力;
3.3.2 的識別性能：高度的識別可靠性，99%的前端識別率;識別距離遠(識別距離可達2-100 米可調);的防沖突性(每個識別基站可最多同時識別數以百計的運動目標);高度的識別穩(wěn)定性(誤碼率小于10萬分之1);快速的識別速度(可達到200 公里/小時的識別速度)。
3.3.3 現場優(yōu)勢：環(huán)境適應性：高抗干擾性，對干擾源、周界環(huán)境無特殊要求;安裝方便性：一體化結構設計，無需外接天線;運行可靠性：內部電路高度集成化，器件故障率最小化。
3.3.4 電氣特性：超低功耗：納瓦級超低功耗設計，RFID標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，標簽無須外接電源，無須充電、無須更換電池;，對人體和環(huán)境無任何影響，更安全更健康。
3.3.5 系統(tǒng)硬件設計：工控頻段 采用2.4G 工控頻段無線通訊無需無線電管制委員會批準，不需繳納頻譜占用費用。
3.3.6 超低功耗：RFID標簽采用的納瓦級超低功耗設計，確保能在電池支持下持續(xù)工作長達 3～5 年左右。同時，整體結構的低功耗設計既保證了設備的有效運轉，又減少了應用實施的復雜性和成本。
3.3.7 網絡容量大：一個區(qū)域定位網絡可以容納多達六萬余的RFID識別目標和大量的接入點。大容量保證了網絡強大的數據采集能力。同時，網絡的高冗余性保證了整個網絡在個別節(jié)點停止工作的情況下仍然可以正常運轉。
3.3.8 運行及維護成本低：所有硬件設備均采用免維護設計，建設和維護所需要的人工費用是很低，任何一個經過的RFID標簽只要放在網絡的無線信號覆蓋范圍內，就可自動加入網絡工作，無須任何安裝配置。高度智能化上降低了網絡維護所需的人力和時間，加上網絡節(jié)點本身價格低廉，使得系統(tǒng)的維護成本極低。
4 系統(tǒng)功能概述
4.1 考勤管理
實時記錄所有持卡老師、學生和訪客等經過學校各個門口的情況。系統(tǒng)還可對進出門口的人員驗證身份，杜絕非法進入校園、宿舍和其他重要區(qū)域。同時系統(tǒng)還可自動統(tǒng)計校園、宿舍等區(qū)域內人數，生成報表和打印輸出，實現學生和教職工的高效、直觀考勤管理記錄。
4.2 門禁管理
標示卡內內置IC/ID模塊，實現進出口管理，刷卡消費等一卡通功能。
4.3 家?；?
通過RFID、GPRS等，可實現遠距離快速讀取學生身份和在校狀況信息，將學生進出校園情況、出勤情況、學習成績、活動通知和其他情況互動信息發(fā)送給學生家長。系統(tǒng)能自動識別異常情況(如：逃課等)，并向相關人員發(fā)出提示信息。
4.4 會議簽到
會前在系統(tǒng)中設定會議相關信息、會議室、參會人員和會議文件等，系統(tǒng)可自動發(fā)送會議通知;會議中可自動記錄進出會場的配卡人員，實現智能化會議考勤;會后可提供會議記錄發(fā)送和特殊情況處理操作等功能。
4.5 統(tǒng)計分析
對會議、考勤等所有數據進行圖表文的統(tǒng)計分析，幫助用戶全面了解各項工作的管理運作情況，輔助用戶日常工作，提供工作效率。
4.6 數據管理
對人員建筑和信號收發(fā)器、標識卡等，提供信息設置、修改和調整等數據管理功能。
4.7 安全管理
提供多級權限控制，靈活區(qū)分不同用戶的管理權限，分別執(zhí)行不同操作，并動態(tài)記錄系統(tǒng)運行日志;在系統(tǒng)操作上，上一級權限者比下一級擁有的優(yōu)先操作權。
4.8 擴展功能：
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)控設備，乘車人員佩戴標識卡，通過校車智能監(jiān)管系統(tǒng)實現校車位置定位跟蹤、車內視頻實時監(jiān)控，乘車人員識別和智能管理、行車狀況實時監(jiān)控等校車監(jiān)管功能。
4.8.2 學生智能監(jiān)管
為所有學生佩戴標識卡，通過校內安裝信號收發(fā)器，實現學生的智能考勤、點名、定位跟蹤等功能，并可結合手持式信號收發(fā)器，實現學生外出的智能監(jiān)管功能。
4.8.3 食堂智能監(jiān)管
通過對人員的智能識別，建立健全的食堂準入機制。為食品分批發(fā)放電子標簽，實現食品溯源管理。結合有害氣體傳感設備，實時檢測食堂有害氣體濃度，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作電子錢包使用，在校園內通過刷卡操作可以進行餐飲、購物以及其它消費。用戶還可以通過訪問平臺系統(tǒng)，實時進行余額查詢、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)可實現對圖書館內的智能化管理，包括圖書管理員工作安排、監(jiān)督，借書人員身份智能識別、書本借還、上架、查找、館藏盤點等功能，以及圖書館物資設備智能管理、定位等。
4.8.6 資產管理
資產監(jiān)管
對資產進行狀態(tài)監(jiān)控、跟蹤定位，以及資產整體分布情況查看等;
智能警示
當資產狀態(tài)出現異常情況，進行相應警示處理;
智能管理
提供對資產的日常信息維護和流程化管理功能，并自動提示資產規(guī)劃和檢修等情況。
4.8.7 圍墻周界防護
圍墻周界防護是結合紅外入侵探測器、激光對射探測器、RFID等解決校內外沒有有效隔離的問題。當有未經的人員闖入校內或學生違規(guī)翻墻出校等，系統(tǒng)會自動啟動報警并顯示報警位置，并可立即調用附近的監(jiān)控攝像頭，或根據需要啟動聲光報警。
