遠距離識別考勤系統(tǒng)(校訊通) 系統(tǒng)方案

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　　1.前言 

　　近年來隨著射頻技術的飛速發(fā)展，采用射頻技術實現(xiàn)對人員的有效監(jiān)控已經成為一種發(fā)展趨勢。射頻人員管理系統(tǒng)是采用有源的射頻標簽作為產品的標識，射頻標簽內能存儲人員的相關信息。射頻技術可以自動實現(xiàn)人員信息采集和傳送，無需人工干預，不影響人員的正常工作學習，不改變日常的工作習慣。

　　據有關部門調查：90％以上的家長迫切需要及時了解孩子在學校的安全和日常表現(xiàn)，以及準確獲悉學校的相關信息。同樣地，對于學校來講，如何有效開展與家長的溝通與交流，也是學校管理者一直在努力探索的重要課題。及時發(fā)現(xiàn)學生的異常表現(xiàn)并通告給家長，無疑會對教育和培養(yǎng)結果起到舉足輕重的作用。“和家長一起努力”，這是很多學校管理者們的共同心聲。目前，教師與學生家長之間的溝通主要有兩種形式：

　　1、以家長會、家長到校、成績單、書面通知等形式面向全體家長的溝通；

　　2、以互訪、書面或電話聯(lián)系等方式針對某些孩子出現(xiàn)的具體問題所進行的個別溝通。

　　雖然通過上述兩種形式在一定程度上實現(xiàn)了教師與家長之間的溝通與聯(lián)系，但仍然存在著一些漏洞。首先，由于人員的精力、時間和空間的限制，傳遞的信息有限且不及時。無論是教師還是家長都只是掌握了有關學生情況的一部分信息，難以有針對性地對學生進行教育。其次，信息傳輸多是從學校向家長的單向傳輸，家長參與得不夠，學生更是沒有表述自己意見的機會，因而出現(xiàn)了一些失真的信息，給學生的發(fā)展帶來了不良影響。再次，通過上述兩種形式真正實現(xiàn)家校溝通的家長只有少量的一部分，相當一部分家長只能了解到關于同年齡階段孩子發(fā)展的共性信息，而了解自己孩子特點的信息渠道不暢。順暢的家校溝通，已經成為了信息時代互動教育的新要求。而有效的溝通方式則是眾多學校管理者們一直在探索的重要課題。

　　針對目前互聯(lián)網、手機（或小靈通）和短信在大眾群體中的普遍應用的特點，““校訊通””開創(chuàng)性地將新興的移動通信技術、互聯(lián)網技術、WAP技術和RFID無線識別技術引入校園,在家庭和學校間架起一座空中橋梁，為家長提供方便快捷的溝通平臺，有著快捷、方便的特點，交流起來無拘無束，暢所欲言，深受家長和教師的歡迎。““校訊通””使學校教育和家庭教育緊密連接在一起，保證學生到離校的安全，同時也為校務公開提供便捷的途徑。

　　“校訊通”的應用必將增進家長和老師之間的感情，密切學校與家庭的聯(lián)系，完善學校的管理，接受家長的監(jiān)督，提高教學質量。通過此平臺教師可以和家長建立起緊密地聯(lián)系，家長可以通過此平臺對教師的教學提出意見或建議，推動學校家校合作工作成效的全面提升。

　　2．＂校訊通＂管理系統(tǒng)應用現(xiàn)狀 

　　2.1基本概念

　　傳統(tǒng)的”校訊通”包括語音”校訊通”和短信”校訊通”。語音”校訊通”主要是利用電信運營商的網絡資源開設電話語音系統(tǒng)，購置語音設備和專用的語音終端，利用”校訊通”平臺為教師、家長、學生提供電話語音服務。短信”校訊通”主要是利用手機短信這一經濟有效的移動通信技術作為教師與家長交流的一種信息手段。

　　搏澳”校訊通”采用RFID有源識別技術，將自動識別技術和運營商的短信平臺融合在一起，這在國內尚屬首創(chuàng)。搏澳電子已經與國內多個省市的”校訊通”平臺運營商建立了技術合作關系，奠定在國內”校訊通”行業(yè)應用技術平臺方面的領先地位。相信憑借搏澳電子處于行業(yè)內領先的無線自動識別技術配合運營商的移動互聯(lián)技術和教育平臺，一定可以跟各”校訊通”運營商伙伴共同建立起新一代的家?；酉到y(tǒng)及教育平臺標準，獲得最大限度的資源整合及雙贏互利，成為行業(yè)的絕對領先者。

　　2.2閱讀及識別方式

　　目前在”校訊通”管理系統(tǒng)中，閱讀器讀取和識別射頻卡主要有三種方式：近距離人工刷卡、遠距離被動識別和遠距離主動識別。在系統(tǒng)集成中，這是一個非常重要的問題，因為識別方式的選擇將直接影響到系統(tǒng)的讀取率和便利性。

　　近距離人工刷卡方式主要是針對較早以前高頻和低頻閱讀設備（比如公交卡，門禁卡等）的應用，由于其閱讀范圍大致為離開閱讀器20cm之內，佩戴射頻卡的人員必須上前靠近閱讀器才能被讀取。這種方式盡管可以保證100％的讀取率并且成本低廉，但由于其需要逐個掃描，在上學和放學的高峰期會形成校門口擁擠現(xiàn)象，容易引發(fā)安全事故。目前這種工作方式幾乎完全被淘汰。
　　遠距離被動識別方式主要超高頻（433M，868M，915M等）閱讀設備和無源射頻卡的應用，其閱讀范圍可以達到10米左右，可以解決近距離人工刷卡方式的需要逐個掃描的問題。一些設計的比較好的設備能夠支持多達50個射頻卡的同時讀取，可以大大增加人員通行速度，無需排隊進出校門。但這種方式仍然存在很多應用上的問題。第一，無源射頻卡不能被人體和金屬物遮擋，這個就需要學生在進出校時不能背對閱讀器天線位置，并且射頻卡不能緊貼人體和放置在書包內；第二，無源射頻卡不能跟金屬物放在一起；第三，人員不能大流量出入。這些缺陷造成過去這一技術基本不應用于”校訊通”領域。

　　遠距離主動識別方式（主要是2.4-2.48G頻段），是目前應用最成功，最受各地礦業(yè)歡迎的一種識別方式。這種識別方式不僅距離極遠，可以在50米的范圍內輕松讀?。諝庵心軌蚍€(wěn)定80米讀?。?，還能支持多達200個射頻卡的同時讀取，最重要的是能夠克服人體、金屬等遮擋，甚至上百個學生一起進出依然保證100％的讀取。其他詳細技術指標比較列表如下：

　　3．方案設計 

　　上海搏澳電子科技有限公司與電信運營商及SP服務商利用各自的綜合資源優(yōu)勢和科研優(yōu)勢共同開發(fā)出“校訊通”系統(tǒng)，這一系統(tǒng)集短信、通話、互聯(lián)網等全方位的現(xiàn)代化通信手段于一體，為學校、老師、家長和孩子搭建了信息交流平臺。

　　“校訊通”應用將大大擴展傳統(tǒng)的家庭、學校、學生三者之間的溝通模式，并以其全新的理念，高科技的含量開創(chuàng)了信息化、智能化家校互動的新時代。

　　搏澳RFID自動識別技術在”校訊通”系統(tǒng)中的基本運用原理大致為：每個學生攜帶有一枚RFID即無線感應標識卡（可作為電子學生證使用），在到達學校大門后，校門附近的兩個感應器就會讀到標識并將信息傳給數據中心服務器，由服務器進行處理判別后，由SP服務商向學生父母手機發(fā)送一條短信，如“爸爸，我已平安到校了”“爸爸，我放學了，一會就回家”，同時在服務器中也會保存所有學生的進出信息，并將它整理成報表供學校、家長查詢。利用家校互動網絡平臺班主任可將每個學生的在校學習和生活情況等定時或不定時的集中或單獨發(fā)送至家長的手機和電子郵箱，免去老師逐一通知或家長缺席家長會等情況而產生的各種交流屏障，方便快捷。類似系統(tǒng)在美國、歐洲等發(fā)達國家已得到廣泛應用，已成為老師和家長溝通的橋梁, 廣受歡迎。

　　3.1系統(tǒng)原理

　　上海搏澳針對運營商對于”校訊通”系統(tǒng)的建設要求，設計的”校訊通”系統(tǒng)是由運營商數據中心、校門口安裝的進出閱讀器、學生卡（有源RFID卡）、SP管理系統(tǒng)組成。

　　為判斷進出，安裝兩個閱讀器，兩者之間要求間隔距離在10米以上，同時閱讀器調節(jié)一定的角度，使兩者之間信號覆蓋區(qū)不產生重疊，在閱讀器的天線一側會加裝屏蔽物，使閱讀器背后的信號覆蓋區(qū)變小。

　　學生進出校門時必須帶卡，進入時，首先被Outside Reader識別到，通過網絡傳送到數據中心，然后在一個短的時間范圍內（比如說5秒），又被Inside Reader識別到，數據傳送到數據中心。（因學生未帶卡而未被系統(tǒng)識別到的情況需要考慮到，在系統(tǒng)上線運行后，需安排客服人員和學校建立熱線聯(lián)系，及時發(fā)現(xiàn)學生未被識別到的具體原因。在本方案中只考慮技術上的可靠性，不考慮人為失誤造成的未識別情況。）

　　數據中心的數據接收服務器上的接收程序在收到數據后自動進行處理判別，判定該卡號所屬學生進校了。然后數據采集程序將判斷后的信息存儲到數據服務器并通過TCP/IP方式發(fā)送給相應的SP管理系統(tǒng)，由SP管理系統(tǒng)給該學生家長發(fā)送短信。

　　離校的情況和進校在數據方向上正好相反，先被Inside Reader識別到，后被Outside Reader識別到。如果兩個閱讀器中只有其中一個識別到卡，不做處理，保持當前學生狀態(tài)不改變。

　　為保證數據中心有足夠的數據處理能力，需根據實際學校和學生人數的增長同步增加接收服務器的數量。同時應該保證校門口閱讀器與數據中心的網絡狀況良好，數據傳輸穩(wěn)定。數據中心的數據接收系統(tǒng)每天對所有網絡內的閱讀器進行一次自檢，如有閱讀器發(fā)生故障，需及時發(fā)送數據至SP服務系統(tǒng)，發(fā)送故障短信給學生家長。

　　3.2設備選型

　　針對不同學校的不同特點，可以配備不同的設備。

　　閱讀器根據適用場合不同，可以采用固定式標準閱讀器、移動式標準閱讀器和手持式標準閱讀器。固定式標準閱讀器用于安裝在學校大門口內外側，進行學生到離校的判別，屬于必配設備。

　　移動式標準閱讀器，使用CDMA或者GPRS模塊傳輸數據，可用于安裝在移動裝置上，比如校車內，用于識別學生是否上車。手持式標準閱讀器，用于移動識別學生，在需要人工統(tǒng)計區(qū)域內學生人數時使用。

　　學生識別卡除了標準的2.4G無線識別卡外，還可以和其他頻段芯片封裝在一起，用于多個不同的系統(tǒng)。第一類，學校使用識別卡只用于學生到離校的判別，和其他應用無關的，卡片選用標準的2.4G單頻只讀卡，通過ID號碼來區(qū)分學生。第二類，學校使用識別卡除了用于學生到離校的判別外，還希望用于學校其他消費類的管理，比如食堂和圖書館?？ㄆ梢赃x用包含13.56M芯片和2.4G芯片的雙頻卡，2.4G芯片采用搏澳的標準芯片進行到離校的識別，13.56M芯片可以采用進口或者國產的標準芯片，按照標準出廠設置不加密碼，由學校相關的食堂管理系統(tǒng)進行初始化操作，設置密鑰。第三類，學校使用識別卡除了用于學生到離校的判別外，還希望用于普通ID門禁管理的?？ㄆ梢赃x用包含125K芯片和2.4G芯片的雙頻卡，2.4G芯片采用搏澳的標準芯片進行到離校的識別，125K芯片可以采用標準ID芯片。

　　3.3系統(tǒng)性能特點 

　　3.31卓越的識別性能

　　高度的識別可靠性，100%的前端識別率；
　　識別距離遠（地面識別距離可達80-100米）；

　　極高的防沖突性（每個檢測點可最多同時識別400個人員）；

　　高度的識別穩(wěn)定性（誤碼率小于萬分之一）；

　　快速的識別速度（最快可達到單張卡200公里/小時的識別速度）。

　　3.3.2現(xiàn)場優(yōu)勢

　　環(huán)境適應性：高抗干擾性，對外界干擾源、周界環(huán)境無特殊要求；

　　安裝方便性：傳感器一體化結構設計，無需外接天線或地感；

　　運行可靠性：內部電路高度集成化，器件故障率最小化。

　　3.3.3電氣特性 

　　超低功耗，無線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，標簽無須電源，無須充電、無須更換電池；

　　無輻射，對人體和環(huán)境無任何影響，更安全更健康。

　　3.3.4施工安裝前的準備

　　施工、安裝設計圖紙及必要的技術文件必須齊全，施工方案和安裝程序必須符合最新煤礦安全規(guī)程的要求。人員組織，現(xiàn)場了解，圖紙資料熟悉，設計人員進行徹底交底，現(xiàn)場人員應具備電氣專業(yè)施工、安裝技能等專業(yè)知識的培訓，經相關機關審查合格，持證上崗。能在各自的工作崗位上保證工程質量，完成各自的任務。

　　管線埋設與管道布線應符合最新的安全規(guī)程以及國家現(xiàn)行的《電氣裝置安裝工程施工及驗收規(guī)范》及綜合布線規(guī)范的規(guī)定。如對設計圖紙、器材型號等有所變更，必須經雙方共同批準后方可實施。設備的安裝應符合設計圖紙和產品使用安裝說明上的要求。

　　4.系統(tǒng)配置及實施步驟 

　　4.1數據中心設備配置要求

　　根據預計數據量，設備的處理能力來選型，具體型號由當地運營商自行確定。

　　4.2實施步驟

　　1)根據客戶需求，進行需求研究，實地考察，并確定無線數據傳感器安裝數量、相應安裝位置等基本要求。

　　2)確定主干網絡結構及相應的閱讀器數量、安裝位置。
　　
　　3)敷設物理鏈路及網絡通信線路。

　　4)設備安裝

　　無線數據傳感器（閱讀器）
　　無線數據傳感器可通過膨脹螺絲或鋼釘固定在一側墻壁或者支架上。參見無線數據傳感器用戶手冊。 

　　5)學生標識卡發(fā)放

　　6)系統(tǒng)調試