基于RFID技術(shù)的“應(yīng)用場景+功能模塊”高職院校學(xué)生信息 管理系統(tǒng)設(shè)計

蒲彥鈞

摘要：當(dāng)下信息化、智能化、自動化、網(wǎng)絡(luò)化的平臺，給高職院校的學(xué)生信息管理提供了新路徑。RFID全稱“Radio Frequency Identification”，即射頻識別技術(shù)，它適用于短距離無線通信場景。其基本原理是利用相應(yīng)頻率射頻信號的空間耦合，實現(xiàn)非接觸式的信息采集或數(shù)據(jù)傳輸，從而完成對被標(biāo)識物的自動識別。借助RFID技術(shù)可完成學(xué)生信息的采集、識別、分析和存儲，實現(xiàn)學(xué)生信息的綜合管理。在提升管理效率方面，意義重大。本文就如何借助RFID技術(shù)完成高職院校學(xué)生信息管理系統(tǒng)的設(shè)計進(jìn)行分析。

關(guān)鍵詞：RFID技術(shù);高職院校;學(xué)生信息管理;系統(tǒng)設(shè)計

引言

射頻識別技術(shù)，英文縮寫為RFID。將該技術(shù)運用到高職院校學(xué)生信息管理系統(tǒng)中，有助于提升高職院校在校學(xué)生的自動化管理水平和效率[1]。由于該技術(shù)可以實現(xiàn)電子標(biāo)簽和讀寫器之間的無接觸近距離識別，故能有效降低管理人員的工作量，相較其他無線通信技術(shù)而言，有著無法比擬的優(yōu)勢。目前這項技術(shù)在國內(nèi)高職院校的運用更多處于試行階段，雖然取得了一定經(jīng)驗，但在大規(guī)模運用（如：圖書館智能書架）上，還需繼續(xù)探究并完善。本文依托高職院校學(xué)生管理的實際情況，對基于RFID技術(shù)的信息管理系統(tǒng)進(jìn)行分析和設(shè)計。

一、學(xué)生信息管理系統(tǒng)設(shè)計思路

信息技術(shù)，尤其是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展對高職院校的管理產(chǎn)生了革命性影響[2]。RFID技術(shù)的最大優(yōu)點在于，整個信息識別過程無需人工干預(yù)，數(shù)據(jù)讀取可靠性高。另外，電子標(biāo)簽對于條碼而言，具有更好的抗污染能力和耐久性、可重復(fù)使用、數(shù)據(jù)存儲容量更大、數(shù)據(jù)安全及保密性更強(qiáng)、目標(biāo)讀取距離更遠(yuǎn)等優(yōu)勢，能夠做到信息快速、及時、準(zhǔn)確的采集和處理，在高職院校門禁卡、圖書借閱、用餐消費等場景得到了廣泛使用。

近兩年來由于受新冠疫情影響，高職院校普遍施行封閉式管理，無疑對學(xué)生的管控提出了更高要求。如何將RFID技術(shù)運用到高職院校學(xué)生信息管理系統(tǒng)中，顯得至關(guān)重要。本系統(tǒng)融合了RFID、計算機(jī)軟件、無線通信、傳感器技術(shù)等，采用“應(yīng)用場景+功能模塊”的設(shè)計方式，具有較強(qiáng)的可移植性。也即：針對不同應(yīng)用場景，只需模塊替換便能完成對應(yīng)情境下學(xué)生信息的采集、分析、存儲，提高了校園管理效率，促進(jìn)了學(xué)生管理的精細(xì)化。

二、學(xué)生信息管理系統(tǒng)基本框架

（一）應(yīng)用場景

在高職院校諸多繁瑣的日常管理事務(wù)中，對學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活、考勤、資金管理是學(xué)校管理事務(wù)中的首要方面[3]。因此，應(yīng)用場景也主要涉及學(xué)生出入校園的門禁管理、寢室宿舍的人員清查、上課考勤的信息記錄等，具體場所有諸如教學(xué)樓、辦公樓、食堂、實訓(xùn)樓、圖書館、宿舍、醫(yī)務(wù)室等。

（二）功能模塊

一個完整的RFID系統(tǒng)，通常由讀寫器、電子標(biāo)簽、天線、中間件和系統(tǒng)軟件五部分構(gòu)成。中間件作為一類特殊用途的應(yīng)用軟件，主要用在金融、財稅、運輸、商業(yè)、服務(wù)、電力等專業(yè)領(lǐng)域，本系統(tǒng)不涉及。功能模塊分硬件、軟件兩部分：

1、硬件部分

1）RFID電子標(biāo)簽：

用來存儲學(xué)生的個人信息，如：學(xué)院、班級、學(xué)號、性別、年級、專業(yè)等。考慮到RFID技術(shù)在超高頻段的應(yīng)用更為成熟，且識別距離能夠滿足絕大多數(shù)場景需要，故本系統(tǒng)采用915MHZ頻率進(jìn)行通信。有源標(biāo)簽需要依靠芯片內(nèi)部的電源供電或安裝電池，導(dǎo)致生產(chǎn)、使用成本偏高，不適宜高職院校學(xué)生大規(guī)模使用，故本系統(tǒng)采用無源標(biāo)簽。高職院校后勤管理部門為每位學(xué)生制作一張射頻卡（通常是“校園一卡通”），利用RFID卡ID號全球唯一的特點[4]，可在學(xué)校數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中將每張卡的ID號與學(xué)生學(xué)號關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)一一對應(yīng)。

2）、讀寫器：

用來讀取電子標(biāo)簽里的數(shù)據(jù)，此處為學(xué)生的身份信息。因讀寫器與電子標(biāo)簽進(jìn)行通信時頻率必須保持一致，故本系統(tǒng)亦采用頻率為915MHZ的讀寫器。系統(tǒng)的可移植性體現(xiàn)在讀寫器上：針對各個應(yīng)用場景，僅需更換相應(yīng)的讀寫器即可完成學(xué)生信息識別。安裝在校園大門的讀寫器采用固定式，方便學(xué)生的出入管理（門禁管理）;學(xué)校管理人員在夜間進(jìn)行校園治安巡邏時采用手持式讀寫器，便于識別移動目標(biāo)（安全管理）。數(shù)據(jù)采集時間<0.5s。

3）、通信線路：

鑒于高職院校本身已建設(shè)校園網(wǎng)，可采用無線組網(wǎng)方式，將分布在校園各個場所的讀寫器連接起來，實現(xiàn)信息匯聚。

2、軟件部分由各應(yīng)用場景下的學(xué)生信息管理子系統(tǒng)構(gòu)成，如：考勤管理子系統(tǒng)、學(xué)業(yè)管理子系統(tǒng)、資金管理子系統(tǒng)等。為保證可靠性，選用SSH框架對各功能型子模塊分別進(jìn)行構(gòu)建。讀寫器采集到的數(shù)據(jù)會實時傳輸?shù)綄W(xué)校數(shù)據(jù)庫，教師、輔導(dǎo)員、各管理人員乃至學(xué)生家長，可通過登錄對應(yīng)的學(xué)生信息管理子系統(tǒng)查看學(xué)生的學(xué)習(xí)、生活情況。

三、學(xué)生信息管理系統(tǒng)具體應(yīng)用場景下的實施

以圖1[5]學(xué)生上課的場景為例，闡述本系統(tǒng)如何實現(xiàn)高職院校學(xué)生信息管理的。

在教室的出、入口安裝好讀寫器，天線1和天線2分別探測學(xué)生進(jìn)、出教室的情景。不同區(qū)域中RFID電子標(biāo)簽發(fā)出的信號，只能被該區(qū)域的讀寫器天線接收。也即：天線1發(fā)射的電磁波只能探測區(qū)域A的電子標(biāo)簽信號，對應(yīng)學(xué)生出教室的情景;天線2發(fā)射的電磁波只能探測區(qū)域B的電子標(biāo)簽信號，對應(yīng)學(xué)生進(jìn)教室的情景。讀寫器采集學(xué)生信息后，通過計算機(jī)通信網(wǎng)上傳數(shù)據(jù)，學(xué)校的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)就會實時反映學(xué)生到課情況。

其他應(yīng)用場景下的學(xué)生信息管理系統(tǒng)，原理類似。只要學(xué)生（攜帶射頻標(biāo)簽“校園一卡通”）靠近RFID讀寫器，標(biāo)簽信息將被自動獲取，并通過無線網(wǎng)傳輸?shù)街醒牍芾硐到y(tǒng)，從而確定其具體位置（位置管理）。新冠疫情期間的學(xué)生管理，在系統(tǒng)設(shè)計時還應(yīng)增設(shè)信息查詢功能模塊，以實現(xiàn)學(xué)生在寢狀態(tài)、位置異常、突發(fā)事件報告等。

結(jié)語

基于RFID技術(shù)的高職院校學(xué)生信息管理系統(tǒng)，通過對學(xué)生信息的自動采集、識別、存儲等，實現(xiàn)了管理模式的全方位改進(jìn)，并促使學(xué)校綜合管理效益最優(yōu)化。對提升高職院校學(xué)生管理的質(zhì)量而言，效果顯著。

參考文獻(xiàn)

[1]毛承紅.基于RFID技術(shù)的高職院校學(xué)生信息管理系統(tǒng)設(shè)計[J].信息記錄材料，2021.9（1）：90-91.

[2]王蒙.基于RFID技術(shù)的學(xué)生考勤管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].2016.4（8）：101-103.