RFID技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室管理中的應(yīng)用研究

摘 要：目前我國高等職業(yè)教育事業(yè)發(fā)展非常迅速，學(xué)校把培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和職業(yè)技能作為教學(xué)的目的。高職計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室是高職學(xué)生進(jìn)行職業(yè)技能訓(xùn)練的重要場(chǎng)地，運(yùn)用RFID技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)搭建計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)管理系統(tǒng)，成為規(guī)范管理計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室的重要舉措。本文就RFID技術(shù)在高職計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室管理中的應(yīng)用展開研究。

關(guān)鍵詞：RFID；計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)管理；高職教育；門禁系統(tǒng)

1 RFID技術(shù)簡(jiǎn)介

射頻識(shí)別技術(shù)（radio frequency identification，簡(jiǎn)稱RFID），是上個(gè)世紀(jì)90年代伴隨網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展而得到人們重視的一種ID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。這種射頻信號(hào)通過電磁傳播或者電磁感應(yīng)，實(shí)現(xiàn)信息傳遞并得到被標(biāo)志物的信息的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。

目前RFID正處于飛速發(fā)展的時(shí)期，在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，被認(rèn)為是21世紀(jì)最具潛力的技術(shù)之一。目前基于RFID技術(shù)的門禁管理系統(tǒng)已經(jīng)相對(duì)成熟，把基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)應(yīng)用到廣東農(nóng)工商職業(yè)技術(shù)學(xué)院的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室管理當(dāng)中也取得了良好的效果。

2 計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室中門禁系統(tǒng)的組成

基于RDID技術(shù)的門禁系統(tǒng)簡(jiǎn)單來說就是一種智能化管理人員出入的系統(tǒng)，又被人們稱為管理控制系統(tǒng)，它是一種數(shù)字化管理系統(tǒng)。主要有以下這些組成：后臺(tái)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集器、門禁、電子門鎖、射頻卡。在門禁系統(tǒng)中的電子門鎖可以根據(jù)斷電時(shí)開關(guān)的狀態(tài)，將電子門鎖細(xì)分為陰極鎖，陽極鎖以及電磁鎖。

3 門禁系統(tǒng)的技術(shù)原理和選擇標(biāo)準(zhǔn)

基于RFID技術(shù)的門禁系統(tǒng)采用的是感應(yīng)式技術(shù)，也可以稱為射頻技術(shù)，是一種不需要直接接觸就可以實(shí)現(xiàn)讀卡裝置對(duì)卡片信息讀取。使用這樣的感應(yīng)裝置可以避免傳統(tǒng)的讀卡裝置因?yàn)殚L(zhǎng)期的摩擦造成卡片和讀卡裝置的磨損。改變了傳統(tǒng)讀卡裝置需要接觸或者插入才可以讀取信息。在現(xiàn)有的門禁系統(tǒng)中，卡片只需要在讀卡器的感應(yīng)范圍內(nèi)晃動(dòng)即可使用信息的讀取。操作簡(jiǎn)單，并且還避免了卡片和讀卡裝置的磨損，延長(zhǎng)了卡片和讀卡裝置的使用壽命。讀卡器和射頻卡通信簡(jiǎn)圖如下所示。

圖1 射頻卡和讀卡器間的通信簡(jiǎn)圖

上圖所示系統(tǒng)的工作原理：首先讀卡器通過自身發(fā)射天線發(fā)射出具有一定頻率的射頻信號(hào)，如果射頻卡進(jìn)入讀卡器發(fā)射天線的工作范圍，射頻卡就會(huì)獲得能量，然后被激活，這時(shí)候射頻卡會(huì)通過內(nèi)部的發(fā)射天線將自身的編碼信息發(fā)射出去，系統(tǒng)的接收天線就會(huì)自動(dòng)接收射頻卡發(fā)出的調(diào)制信號(hào)，然后通過天線調(diào)節(jié)器把接收的調(diào)制信息傳送到讀卡器，讀卡器通過對(duì)接收的調(diào)制編碼進(jìn)行解碼，將解碼過后的信息傳輸?shù)胶笈_(tái)的主系統(tǒng)，主系統(tǒng)會(huì)根據(jù)電腦中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息，判斷射頻卡的合法性，然后做出相應(yīng)的處理。

考慮到門禁系統(tǒng)在實(shí)際當(dāng)中的應(yīng)用，結(jié)合系統(tǒng)識(shí)別的距離要求、系統(tǒng)讀取信息的速度、系統(tǒng)的成本要求，以及系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的敏感度，該校的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室管理系統(tǒng)使用的是13.56MHz的頻段，考慮到ISO15693的讀寫距離相比ISO14443距離較遠(yuǎn)，為此ISO14443更加符合該校計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室門禁系統(tǒng)的要求，因此選用ISO14443標(biāo)準(zhǔn)。ISO14443標(biāo)準(zhǔn)，又分為兩種類型的協(xié)議，一種是TYPEA協(xié)議，另一種為TYPEB 協(xié)議。通信速率每秒達(dá)到106Kbit，這兩種協(xié)議最大的不同在于編碼的方式以及載波的調(diào)制深度。當(dāng)PCD向PICC發(fā)送信號(hào)時(shí)，TYPEA類型的協(xié)議采用的是Miller的編碼方式，載波的調(diào)制深度為100%的ASK信號(hào)，而TYPEB類型的協(xié)議采用的是NRZ編碼模式，載波的調(diào)制深度為10%的ASK信號(hào)。當(dāng)PICC向PCD發(fā)送信號(hào)的時(shí)候，兩種協(xié)議類型都可以通過調(diào)制載波發(fā)射信號(hào)，兩種類型的副載波頻率都為847KHz，同時(shí)TYPEA的協(xié)議類型采用的是開關(guān)鍵控的Manchester編碼，YTPEB的協(xié)議類型采用的是NRZ-L的BPAK編碼，對(duì)比兩種協(xié)議類型的不同，TYPEB協(xié)議類型具有速率快、傳輸能量不中斷，以及抗干擾等特點(diǎn)，因此該校的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室門禁系統(tǒng)采用的是ISO14443-TYPEB標(biāo)準(zhǔn)。

4 門禁系統(tǒng)安全性

①在發(fā)給用戶門禁卡的時(shí)候設(shè)置期限，超過期限就需要用戶帶著自己的有效證件到學(xué)校的門禁卡管理處進(jìn)行重新辦理。

②在用戶的門禁卡丟失的情況下，用戶本人攜帶自己的有效證件到學(xué)校的門禁管理處進(jìn)行補(bǔ)辦，門禁卡在掛機(jī)的境況下，將處于封鎖的狀態(tài)，不再具有該有的功能，用戶可以根據(jù)自己的意愿補(bǔ)辦或者注銷。

③用戶在使用門禁卡進(jìn)入計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)管理室的時(shí)候，系統(tǒng)可以通過顯示設(shè)備或者語音設(shè)備對(duì)用戶對(duì)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)管理室的工作人員進(jìn)行提示，工作人員可以根據(jù)設(shè)提示的信息對(duì)用戶的身份進(jìn)行識(shí)別。這樣就可以避免不合法的用戶進(jìn)入計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室。

④在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室遇到緊急境況時(shí)，例如火災(zāi)。為此在選擇門禁系統(tǒng)電子鎖的時(shí)候可以使用陽極鎖或者陰極鎖，因?yàn)檫@兩種類型的電控鎖都是斷電開門型，符合消防要求。在遇到火災(zāi)自動(dòng)斷電或者認(rèn)為切斷電源的情況下，門禁系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)打開讓所有人員安全撤離。

5 基于RFID技術(shù)門禁系統(tǒng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室管理的意義

在計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)管理中應(yīng)用RFID技術(shù)，不但可以確保計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室內(nèi)設(shè)備的安全，還可以通過后臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)實(shí)訓(xùn)室內(nèi)的機(jī)器設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理，統(tǒng)計(jì)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室內(nèi)設(shè)備的使用率。另外也可以通過后臺(tái)數(shù)據(jù)對(duì)學(xué)生的出勤情況進(jìn)行考察，提供無人值守、全天候的的動(dòng)態(tài)式管理。同時(shí)RFID技術(shù)除了應(yīng)用門禁系統(tǒng)之外，RFID 技術(shù)也可應(yīng)用于校園一卡通系統(tǒng)中，在學(xué)籍注冊(cè)、學(xué)費(fèi)收繳、圖書借閱等方面得到了應(yīng)用，為學(xué)校的管理工作帶來了極大的便利。

6 結(jié)束語

基于RFID技術(shù)的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)管理室的門禁卡系統(tǒng)，不管在自動(dòng)化管理上還是技術(shù)上都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的門禁系統(tǒng)，該校在設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室管理門禁系統(tǒng)的時(shí)候，充分體現(xiàn)了人性化的設(shè)置。給學(xué)校的計(jì)算機(jī)實(shí)訓(xùn)室管理工作帶來了巨大的方便。

參考文獻(xiàn)：

[1]王瑾.基于物聯(lián)網(wǎng)的實(shí)驗(yàn)室管理技術(shù)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2010（7）.

基金項(xiàng)目：廣東省高職教育教學(xué)管理委員會(huì)教改課題項(xiàng)目（JGW2013052）；廣東省高等職業(yè)技術(shù)教育研究會(huì)重點(diǎn)課題項(xiàng)目（GDGZ14Z004）?！?/p>

作者簡(jiǎn)介：梁慧娜，1977-，女，廣東南海，漢，實(shí)驗(yàn)師，研究方向：實(shí)訓(xùn)室建設(shè)、智能算法、計(jì)算機(jī)應(yīng)用。