基于云平臺免接觸智能晚自習(xí)管理系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用研究

吳松蔚

（合肥市第六中學(xué)高二 安徽合肥 230000）

引言

隨著現(xiàn)代社會的日益發(fā)展、校園的信息化建設(shè)的進步，孩子的安全成長越來越受到人們的關(guān)注，孩子門的健康、安全等是每個家庭所關(guān)心的。因此，許多家長希望能夠及時的了解孩子在校情況，隨時與孩子保持聯(lián)系、與孩子的老師保持溝通，加強各方的交流，為孩子的成長保駕護航，使孩子能夠取得優(yōu)異成績的同時也能夠獲得健康快樂的成長。

同時近年來國內(nèi)各地校園安全事件頻發(fā)，也讓越來越多的家長對于自己孩子的安全感到擔(dān)憂。學(xué)校安全工作是全社會安全工作的一個十分重要的組成部分。它直接關(guān)系到青少年能否安全、健康地成長，關(guān)系到千千萬萬個家庭的幸福安寧和社會穩(wěn)定。保護好每一個孩子，使發(fā)生在他們身上的意外事故減少到最低限度，已成為中小學(xué)教育和管理的重要內(nèi)容。[1]

一、管理系統(tǒng)概述

1.云平臺技術(shù)

云平臺是在云計算基礎(chǔ)上延伸出來的一種概念，其以小型云為主，如企業(yè)云、私有云等，屬于一種半虛擬化的計算架構(gòu)模型。云平臺的出現(xiàn)，可以對云計算、網(wǎng)絡(luò)計算模式進行擴大，并在各種服務(wù)中得到廣泛應(yīng)用。相較于云計算把應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)等保存在云中，云平臺主要將其集中在邊緣設(shè)備中，同時，在先進技術(shù)與智能路由器等的作用下，可以使不同設(shè)備之間形成數(shù)據(jù)傳輸帶，有利于網(wǎng)絡(luò)流量與中心計算負荷的降低。另外，云平臺的運用還可以對數(shù)據(jù)儲存、傳輸瓶頸進行有效解決，在性能方面還得到了大幅度提升。[2]

2.RFID識別定位

RFID是一種通信技術(shù)，可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學(xué)接觸。因此，RFID是一種非接觸式自動識別技術(shù)，可以快速讀寫、長期跟蹤管理，因而在智能識別領(lǐng)域受到廣泛青睞。同時，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國的快速發(fā)展，作為物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)的RFID技術(shù)被認為是有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。

RFID定位的基本原理是，利用2.4G和低頻125K的RFID技術(shù)，通過一組固定的閱讀器讀取目標RFID標簽的特征信息（如身份ID、接收信號強度等），同樣可以采用近鄰法、多邊定位法、接收信號強度等方法確定標簽所在位置。

3.系統(tǒng)構(gòu)成

免接觸智能晚自習(xí)室管理系統(tǒng)主要由定位標簽、定位器和后端管理中心三部分組成：

定位器作為無線數(shù)據(jù)采集模塊固定在設(shè)備上，系統(tǒng)通過對標簽的跟蹤實現(xiàn)對設(shè)備的跟蹤定位。

定位器采用2.4GHz頻段，支持掃描和采集標簽的信息，傳輸?shù)胶蠖说墓芾碇行?，對定位標簽進行控制管理。觸發(fā)定位器用于對設(shè)備進出進行實時觸發(fā)統(tǒng)計管理。

安裝了定位追蹤管理系統(tǒng)的后端管理中心，主要實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的分析處理。分析管理標簽數(shù)據(jù)，通過管理中心的電子地圖監(jiān)視并及時顯示各現(xiàn)場標簽的位置，數(shù)據(jù)可同時存入存儲數(shù)據(jù)庫，監(jiān)控人員可以通過計算機查看學(xué)生的實時位置信息、報警信息以及某段時間內(nèi)的移動軌跡等。

在學(xué)校教室內(nèi)側(cè)安裝固定式標準定位器，進行學(xué)生到教室的判別，屬于必配設(shè)備。示意圖如下：

學(xué)校使用識別卡用于學(xué)生到教室的判別，卡片選用標準的2.4G單頻只讀卡，通過ID號碼來區(qū)分學(xué)生。

學(xué)生進出教室門時必須帶卡，進入時，被定位器識別到，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到云平臺數(shù)據(jù)中心。

云平臺數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)接收服務(wù)器上的接收程序在收到數(shù)據(jù)后自動進行處理判別，判定該卡號所屬學(xué)生進教室，并對學(xué)生位置進行定位。然后數(shù)據(jù)采集程序?qū)⑴袛嗪蟮男畔⒋鎯Φ綌?shù)據(jù)服務(wù)器，由平臺給該學(xué)生家長發(fā)送短信。

為保證數(shù)據(jù)中心有足夠的數(shù)據(jù)處理能力，需根據(jù)實際學(xué)校和學(xué)生人數(shù)的增長同步增加接收服務(wù)器的數(shù)量。同時應(yīng)該保證教室門口定位器與云平臺數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)狀況良好，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。

云平臺數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)每天對所有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的定位器進行一次自檢，如有定位器發(fā)生故障，需及時發(fā)送數(shù)據(jù)告警老師。

二、有效應(yīng)對晚自習(xí)管理應(yīng)用問題的措施

1.對學(xué)生而言

孩子在成長階段的可塑性太強，尚未形成正確的人生觀，需要家長和老師隨時對孩子給予正確及時的引導(dǎo)。

學(xué)校自習(xí)時間實行全封閉管理，借助校園安全防范系統(tǒng)嚴禁陌生人和一切無關(guān)人員進入校園，確保孩子在校人生安全。學(xué)生晚自習(xí)進入教室情況，可通過平臺短息通知家長、老師也可查看。

2.對家長而言

應(yīng)用平臺幫助家長獲取子女在校信息的實時手段，是獲得家庭教育幫助與溝通的有效渠道。及時獲得子女的晚自習(xí)上課進出教室的時間信息，了解子女上學(xué)途中安全情況；及時得到學(xué)校有關(guān)通知（家長會、要求家長提供的教育協(xié)助信息、放假通知等）。

通過應(yīng)用平臺，老師可以將孩子在學(xué)校的考勤情況通知等發(fā)送給家長，讓家長在百忙之中也可以輕松掌握孩子的基本動態(tài)，同時，家長也可以通過該系統(tǒng)向?qū)W校和班主任溝通交流！既可以幫助教師和家長及時解決孩子任何時刻出現(xiàn)的問題，又可以讓教師和家長共同分享孩子身上隨時出現(xiàn)的亮點所帶來的喜悅，使孩子少走彎路，健康成長。

3.對學(xué)校而言

應(yīng)用平臺是實現(xiàn)家校聯(lián)系工作和學(xué)校教育教學(xué)工作量化管理的有效手段。不僅可以整合學(xué)校管理，而且還大大減輕了各種工作量。高安全防范水平，采取集中式管理，方便從學(xué)校到班級了解學(xué)生到校情況，及時發(fā)現(xiàn)學(xué)生缺課情況，避免學(xué)校與家長由此引起的責(zé)任糾紛，同時也為學(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出學(xué)校情況；可以為家長提供輔助教育的信息服務(wù)教育工作可以得到家長 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)，每月自動生成考勤報表。

4.對社會而言

應(yīng)用平臺是連接家庭、學(xué)校、社會的教育信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)平臺。是社會教育的新渠道；體現(xiàn)全社會、全方位、多層次、隨時隨地關(guān)愛學(xué)生的新理念。

結(jié)語

圖1 與信息學(xué)奧林匹克金牌教練鮑康勝指導(dǎo)老師交流項目設(shè)計

圖2 列出需求清單，開發(fā)軟件系統(tǒng)

綜上所述，對學(xué)生而言，加強對基于云計算和RFID位置識別的在校園管理的應(yīng)用具有十分重要意義。因此，可加強對云計算、RFID位置識別及精確定位系統(tǒng)的運用，并通過保證組織清晰、優(yōu)化界面與操作、積極進行互動以及提供技術(shù)保障等方法，為學(xué)生校園安全提供保障。