RFID技術(shù)在校園中的應(yīng)用

摘 要：通過(guò)采用RFID技術(shù)，對(duì)進(jìn)出校園的人員進(jìn)行讀卡監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了不需排隊(duì)刷卡考勤，可以準(zhǔn)確知道學(xué)生的到離校時(shí)間，以監(jiān)督管理學(xué)生安全。有效的串聯(lián)起家長(zhǎng)、學(xué)校間的信息溝通，是保證學(xué)生的在校安全及管理學(xué)生校外活動(dòng)內(nèi)容的一種有效手段。

關(guān)鍵詞：RFID射頻識(shí)別；門(mén)禁

中圖分類(lèi)號(hào)：TP391.44

1 射頻識(shí)別技術(shù)

RFID（Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別）是一種非接觸識(shí)別技術(shù)，具有信息存儲(chǔ)量大、識(shí)別迅速、標(biāo)簽不易損壞等優(yōu)點(diǎn)。

RFID標(biāo)簽用于標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象，它由耦合元件和芯片組成，可以存儲(chǔ)識(shí)別對(duì)象的相關(guān)信息。每個(gè)RFID標(biāo)簽具有惟一的電子編碼。在RFID標(biāo)簽內(nèi)含有內(nèi)置天線(xiàn)，能夠和讀寫(xiě)器的射頻天線(xiàn)進(jìn)行通信。按照能量供給方式的不同，RFID標(biāo)簽分為有源、無(wú)源和半有源三種類(lèi)型。按照RFID標(biāo)簽存儲(chǔ)內(nèi)容是否可以寫(xiě)入，RFID標(biāo)簽分為可讀寫(xiě)、一次寫(xiě)入多次讀出和只讀類(lèi)型。

2 射頻識(shí)別技術(shù)在校園中的應(yīng)用

隨著智能化管理制度的逐步完善和信息化設(shè)施的不斷更新，學(xué)校安全防范和控制的能力大大增強(qiáng)。通過(guò)采用了半有源RFID技術(shù)，對(duì)進(jìn)出校園的人員進(jìn)行讀卡監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了不需排隊(duì)刷卡考勤，可以準(zhǔn)確知道學(xué)生的到離校時(shí)間，以監(jiān)督管理學(xué)生安全。同時(shí)，結(jié)合短信平臺(tái)等通知家長(zhǎng)，使之獲得學(xué)生狀況，可以在一些特殊場(chǎng)合做出應(yīng)對(duì)。很好的解決了在校學(xué)生自動(dòng)進(jìn)出判斷管理，學(xué)生考勤管理、平安短信等管理。大幅度的提升在校學(xué)生的安全性和管理效率，提高管理效率，降低管理人員的工作強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)精細(xì)化管理。

2.1 校園中RFID應(yīng)用分析

由于學(xué)校具有人員多、流動(dòng)性大，一般老師都難以及時(shí)掌握每個(gè)學(xué)生的來(lái)校情況，家長(zhǎng)無(wú)法及時(shí)得知孩子是否按時(shí)上下學(xué)。一旦孩子逃課不去學(xué)校或到校后曠課出校玩耍，老師及家長(zhǎng)因不能實(shí)時(shí)了解具體情況，會(huì)給學(xué)生安全管理、孩子教育工作帶來(lái)極大的困難。因此，校方和家長(zhǎng)都需要了解以下三方面信息：（1）學(xué)生安全情況（是否安全到校、離校等）；（2）學(xué)生出勤情況（是否準(zhǔn)時(shí)到校、離校，有無(wú)遲到、早退等）；（3）學(xué)生在校（或在家）表現(xiàn)（考試成績(jī)、學(xué)習(xí)態(tài)度、行為優(yōu)劣等）。

孩子出入學(xué)校只需把RFID身份識(shí)別卡隨身攜帶，在經(jīng)過(guò)校門(mén)，讀卡器對(duì)人員信息自動(dòng)進(jìn)行識(shí)別。人員通過(guò)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別進(jìn)出方向，為管理者提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

身份識(shí)別卡，即電子標(biāo)簽可做成校徽樣式，要求學(xué)生上學(xué)必須佩帶，并有專(zhuān)人在校門(mén)口負(fù)責(zé)儀容儀表的檢查。學(xué)生進(jìn)出校門(mén)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)送信息到家長(zhǎng)手機(jī)，告知家長(zhǎng)孩子上學(xué)、離校準(zhǔn)確時(shí)間。如有學(xué)生佩戴標(biāo)簽損壞造成沒(méi)有讀到，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出信息，通知專(zhuān)業(yè)維修人員前去更換。

學(xué)生進(jìn)門(mén)讀卡所有的數(shù)據(jù)都可以實(shí)時(shí)傳輸，從人員通過(guò)到主管人員看到數(shù)據(jù)，可疑設(shè)置不到1秒的間隔，點(diǎn)一下按鈕，所有的報(bào)表立時(shí)呈現(xiàn)。當(dāng)有人員通過(guò)時(shí)，相關(guān)管理人員（例如學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)）的電腦馬上會(huì)顯示相應(yīng)的信息；系統(tǒng)支持遠(yuǎn)程的視頻監(jiān)控功能，領(lǐng)導(dǎo)可以在辦公室內(nèi)直接監(jiān)控任意一臺(tái)攝像機(jī)的畫(huà)面。系統(tǒng)可以對(duì)通過(guò)通道的人員進(jìn)行24小時(shí)的監(jiān)控錄像，不但在錄像上可以同步錄上通過(guò)人員的資料，而且在錄像回放時(shí)也會(huì)顯示這個(gè)人的姓名、照片、等個(gè)人信息。一旦出現(xiàn)問(wèn)題，可以很方便地定位。

2.2 校園中RFID應(yīng)用的工作原理

激活器安裝在門(mén)衛(wèi)室或者周邊，引出兩路125K線(xiàn)圈；分別是1號(hào)激活天線(xiàn)和2號(hào)激活天線(xiàn)，當(dāng)帶有雙頻電子標(biāo)簽的學(xué)生進(jìn)入校門(mén)時(shí)，距離1號(hào)激活天線(xiàn)1-3.5米的范圍時(shí)，低頻激活器就會(huì)發(fā)出電磁波就會(huì)被雙頻電子標(biāo)簽接收到，雙頻電子標(biāo)簽接收到電磁波攜帶的能量并將2.4G有源電子標(biāo)簽激活，有源電子標(biāo)簽被激活后，將電子標(biāo)簽本身的ID信息及激活器的ID以一定速率發(fā)送給閱讀器，閱讀器收到雙頻電子標(biāo)簽發(fā)出的射頻信號(hào)及激活器的IP并通過(guò)485或者TCP/IP接口傳遞給后臺(tái)；隨著學(xué)生逐步進(jìn)入到大門(mén)內(nèi)側(cè)時(shí)，激活器攜帶的電磁波能量逐漸減弱直至不能再激活雙頻電子標(biāo)簽，而B(niǎo)激活器開(kāi)始激活車(chē)輛電子標(biāo)簽，電子標(biāo)簽被激活后將電子標(biāo)簽本身的ID信息及激活器的IP以一定速率發(fā)送給閱讀器，閱讀器收到雙頻電子標(biāo)簽發(fā)出的射頻信號(hào)及激活器的IP并通過(guò)485或者TCP/IP接口傳遞給后臺(tái)，后臺(tái)根據(jù)低頻激活器讀取的先后順序及不同的激活器天線(xiàn)的ID編號(hào)做出判斷。

2.3 校園中RFID應(yīng)用中關(guān)鍵點(diǎn)“門(mén)禁”

整個(gè)門(mén)禁的管理系統(tǒng)實(shí)行集中服務(wù)器部署，讀卡部分采用遠(yuǎn)距離讀卡器及中距離讀卡器配合使用，對(duì)于本校學(xué)生、教職工，均配一張可隨身攜帶的RFID識(shí)別卡，讀卡距離可調(diào)，當(dāng)學(xué)生進(jìn)出大門(mén)時(shí)，遠(yuǎn)距離讀卡器首先識(shí)別是否本校有效的識(shí)別卡，然后識(shí)別學(xué)生的身份，記錄相關(guān)信息。對(duì)于臨時(shí)拜訪(fǎng)用戶(hù)，只需做相應(yīng)的拜訪(fǎng)登記信息即可進(jìn)入，對(duì)于整個(gè)校園來(lái)說(shuō)，可能有多個(gè)出入口，但每個(gè)出入口為成對(duì)出現(xiàn)，既可出可入。在出入口處安裝管理電腦或嵌入式主機(jī)，把每個(gè)管理處的設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)同中心平臺(tái)的服務(wù)器相聯(lián)，即可實(shí)現(xiàn)全校的進(jìn)出管理功能，所有的管理數(shù)據(jù)均存在中央服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

系統(tǒng)可采用集中式的網(wǎng)絡(luò)管理，所有的數(shù)據(jù)即存在于中心機(jī)房數(shù)據(jù)服務(wù)器上，便于管理和維護(hù)，當(dāng)有數(shù)據(jù)變化時(shí)（例如開(kāi)戶(hù)、掛失、銷(xiāo)戶(hù)等），數(shù)據(jù)自動(dòng)在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)同步。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)或服務(wù)器出現(xiàn)故障時(shí)，不會(huì)影響通道控制系統(tǒng)的運(yùn)行。上傳數(shù)據(jù)時(shí)，如果網(wǎng)絡(luò)或數(shù)據(jù)庫(kù)故障時(shí)，所有的數(shù)據(jù)會(huì)自動(dòng)以文件方式緩存于硬盤(pán)或存儲(chǔ)卡，當(dāng)故障恢復(fù)時(shí)自動(dòng)補(bǔ)傳。

2.4 校園中RFID應(yīng)用中涉及到的隱私安全問(wèn)題

由于在校園中RFID應(yīng)用涉及學(xué)校安全管理問(wèn)題，而且涉及到了具體個(gè)人的信息，因此系統(tǒng)建設(shè)的安全問(wèn)題也是系統(tǒng)建設(shè)的首要問(wèn)題。系統(tǒng)安全體系建設(shè)的指導(dǎo)原則應(yīng)該是統(tǒng)籌考慮、合理使用，各分系統(tǒng)只能管理自己的數(shù)據(jù)庫(kù)。各數(shù)據(jù)庫(kù)間的訪(fǎng)問(wèn)應(yīng)當(dāng)獲得授權(quán)。部門(mén)內(nèi)部不同業(yè)務(wù)人員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的操作應(yīng)當(dāng)設(shè)置不同的權(quán)限。系統(tǒng)內(nèi)的任何數(shù)據(jù)都不能擅自用于商業(yè)用途或未經(jīng)批準(zhǔn)提供給其他單位。

為保證系統(tǒng)安全性，不但在用戶(hù)管理中進(jìn)行嚴(yán)格的權(quán)限控制，并且系統(tǒng)采用內(nèi)外網(wǎng)分離機(jī)制，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行分離設(shè)計(jì)，由數(shù)據(jù)沉淀，系統(tǒng)觸發(fā)保證用戶(hù)從外網(wǎng)無(wú)法通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行內(nèi)網(wǎng)的流程訪(fǎng)問(wèn)和數(shù)據(jù)訪(fǎng)問(wèn)。

3 射頻識(shí)別技術(shù)在校園應(yīng)用中的意義：

3.1 對(duì)于孩子

上課時(shí)間實(shí)行全封閉管理，借助校園安全防范系統(tǒng)嚴(yán)禁陌生人和一切無(wú)關(guān)人員進(jìn)入校園，確保孩子在校人生安全。

3.2 對(duì)于家長(zhǎng)

及時(shí)獲得子女的到校（上學(xué)）、離校（放學(xué)）時(shí)間信息，了解子女上學(xué)途中安全情況；及時(shí)得到學(xué)校有關(guān)通知（家長(zhǎng)會(huì)、要求家長(zhǎng)提供的教育協(xié)助信息、放假通知等）；及時(shí)了解學(xué)生當(dāng)日或階段在校學(xué)習(xí)情況。

3.3 對(duì)于學(xué)校

提高安全防范水平，采取集中式考勤管理，方便從學(xué)校到班級(jí)了解學(xué)生到校情況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生缺課情況，避免學(xué)校與家長(zhǎng)由此引起的責(zé)任糾紛，同時(shí)也為學(xué)校解決學(xué)生校外意外事故提供法律上的依據(jù)；提高管理水平，有效區(qū)分住校生與走讀生進(jìn)出學(xué)校情況；可以為家長(zhǎng)提供輔助教育的信息服務(wù)；教育工作可以得到家長(zhǎng)更好的配合，有利于提高教育質(zhì)量；學(xué)?？梢岳迷撓到y(tǒng)作為學(xué)校師生的考勤系統(tǒng)，每月自動(dòng)生成考勤報(bào)表，而無(wú)需另外安裝考勤機(jī)。

3.4 對(duì)于教育主管部門(mén)

實(shí)時(shí)監(jiān)管所轄范圍內(nèi)各學(xué)校學(xué)生出入情況，便于及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，便于評(píng)估學(xué)校學(xué)生考勤管理水平；獲得了與所有家長(zhǎng)實(shí)時(shí)相連的通訊系統(tǒng)。如果遇到突發(fā)情況，可以將緊急情況第一時(shí)間通知到全市家長(zhǎng)，快捷、準(zhǔn)確、通知率高，保證學(xué)生的安全。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳金.基于RFID技術(shù)管理軍事倉(cāng)庫(kù)[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用，2013（22）：33-34+36.

[2]趙景，張偉剛.RFID技術(shù)在4G移動(dòng)基站維護(hù)中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)光盤(pán)軟件與應(yīng)用，2014（06）：292+294.

作者單位：河南省水文水資源局，鄭州 450003