遠(yuǎn)距離識(shí)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(shù)的飛速發(fā)展，采用射頻技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的有效監(jiān)控已經(jīng)成為一種發(fā)展趨勢(shì)。射頻人員管理系統(tǒng)是采用有源的射頻標(biāo)簽作為產(chǎn)品的標(biāo)識(shí)，射頻標(biāo)簽內(nèi)能存儲(chǔ)人員的相關(guān)信息。射頻技術(shù)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)人員信息采集和傳送，無需人工干預(yù)，不影響人員的正常工作學(xué)習(xí)，不改變?nèi)粘５墓ぷ髁?xí)慣。

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

　　1、以家長會(huì)、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(duì)某些孩子出現(xiàn)的具體問題所進(jìn)行的個(gè)別溝通。

　　雖然通過上述兩種形式在一定程度上實(shí)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(shí)間和空間的限制，傳遞的信息有限且不及時(shí)。無論是教師還是家長都只是掌握了有關(guān)學(xué)生情況的一部分信息，難以有針對(duì)性地對(duì)學(xué)生進(jìn)行教育。其次，信息傳輸多是從學(xué)校向家長的單向傳輸，家長參與得不夠，學(xué)生更是沒有表述自己意見的機(jī)會(huì)，因而出現(xiàn)了一些失真的信息，給學(xué)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(shí)現(xiàn)家校溝通的家長只有少量的一部分，相當(dāng)一部分家長只能了解到關(guān)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(diǎn)的信息渠道不暢。順暢的家校溝通，已經(jīng)成為了信息時(shí)代互動(dòng)教育的新要求。而有效的溝通方式則是眾多學(xué)校管理者們一直在探索的重要課題。

　　針對(duì)目前互聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)（或小靈通）和短信在大眾群體中的普遍應(yīng)用的特點(diǎn)，““校訊通””開創(chuàng)性地將新興的移動(dòng)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、WAP技術(shù)和RFID無線識(shí)別技術(shù)引入校園,在家庭和學(xué)校間架起一座空中橋梁，為家長提供方便快捷的溝通平臺(tái)，有著快捷、方便的特點(diǎn)，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(xué)校教育和家庭教育緊密連接在一起，保證學(xué)生到離校的安全，同時(shí)也為校務(wù)公開提供便捷的途徑。

　　“校訊通”的應(yīng)用必將增進(jìn)家長和老師之間的感情，密切學(xué)校與家庭的聯(lián)系，完善學(xué)校的管理，接受家長的監(jiān)督，提高教學(xué)質(zhì)量。通過此平臺(tái)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(tái)對(duì)教師的教學(xué)提出意見或建議，推動(dòng)學(xué)校家校合作工作成效的全面提升。

　　2．＂校訊通＂管理系統(tǒng)應(yīng)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(yùn)營商的網(wǎng)絡(luò)資源開設(shè)電話語音系統(tǒng)，購置語音設(shè)備和專用的語音終端，利用”校訊通”平臺(tái)為教師、家長、學(xué)生提供電話語音服務(wù)。短信”校訊通”主要是利用手機(jī)短信這一經(jīng)濟(jì)有效的移動(dòng)通信技術(shù)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(shí)別技術(shù)，將自動(dòng)識(shí)別技術(shù)和運(yùn)營商的短信平臺(tái)融合在一起，這在國內(nèi)尚屬首創(chuàng)。搏澳電子已經(jīng)與國內(nèi)多個(gè)省市的”校訊通”平臺(tái)運(yùn)營商建立了技術(shù)合作關(guān)系，奠定在國內(nèi)”校訊通”行業(yè)應(yīng)用技術(shù)平臺(tái)方面的領(lǐng)先地位。相信憑借搏澳電子處于行業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的無線自動(dòng)識(shí)別技術(shù)配合運(yùn)營商的移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)和教育平臺(tái)，一定可以跟各”校訊通”運(yùn)營商伙伴共同建立起新一代的家?；?dòng)系統(tǒng)及教育平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)，獲得最大限度的資源整合及雙贏互利，成為行業(yè)的絕對(duì)領(lǐng)先者。

　　2.2閱讀及識(shí)別方式

　　目前在”校訊通”管理系統(tǒng)中，閱讀器讀取和識(shí)別射頻卡主要有三種方式：近距離人工刷卡、遠(yuǎn)距離被動(dòng)識(shí)別和遠(yuǎn)距離主動(dòng)識(shí)別。在系統(tǒng)集成中，這是一個(gè)非常重要的問題，因?yàn)樽R(shí)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(duì)較早以前高頻和低頻閱讀設(shè)備（比如公交卡，門禁卡等）的應(yīng)用，由于其閱讀范圍大致為離開閱讀器20cm之內(nèi)，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(gè)掃描，在上學(xué)和放學(xué)的高峰期會(huì)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(yuǎn)距離被動(dòng)識(shí)別方式主要超高頻（433M，868M，915M等）閱讀設(shè)備和無源射頻卡的應(yīng)用，其閱讀范圍可以達(dá)到10米左右，可以解決近距離人工刷卡方式的需要逐個(gè)掃描的問題。一些設(shè)計(jì)的比較好的設(shè)備能夠支持多達(dá)50個(gè)射頻卡的同時(shí)讀取，可以大大增加人員通行速度，無需排隊(duì)進(jìn)出校門。但這種方式仍然存在很多應(yīng)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(gè)就需要學(xué)生在進(jìn)出校時(shí)不能背對(duì)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(nèi)；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(shù)基本不應(yīng)用于”校訊通”領(lǐng)域。

　　遠(yuǎn)距離主動(dòng)識(shí)別方式（主要是2.4-2.48G頻段），是目前應(yīng)用最成功，最受各地礦業(yè)歡迎的一種識(shí)別方式。這種識(shí)別方式不僅距離極遠(yuǎn)，可以在50米的范圍內(nèi)輕松讀取（空氣中能夠穩(wěn)定80米讀?。€能支持多達(dá)200個(gè)射頻卡的同時(shí)讀取，最重要的是能夠克服人體、金屬等遮擋，甚至上百個(gè)學(xué)生一起進(jìn)出依然保證100％的讀取。其他詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)比較列表如下：

　　3．方案設(shè)計(jì) 

　　上海搏澳電子科技有限公司與電信運(yùn)營商及SP服務(wù)商利用各自的綜合資源優(yōu)勢(shì)和科研優(yōu)勢(shì)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(wǎng)等全方位的現(xiàn)代化通信手段于一體，為學(xué)校、老師、家長和孩子搭建了信息交流平臺(tái)。

　　“校訊通”應(yīng)用將大大擴(kuò)展傳統(tǒng)的家庭、學(xué)校、學(xué)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?；?dòng)的新時(shí)代。

　　搏澳RFID自動(dòng)識(shí)別技術(shù)在”校訊通”系統(tǒng)中的基本運(yùn)用原理大致為：每個(gè)學(xué)生攜帶有一枚RFID即無線感應(yīng)標(biāo)識(shí)卡（可作為電子學(xué)生證使用），在到達(dá)學(xué)校大門后，校門附近的兩個(gè)感應(yīng)器就會(huì)讀到標(biāo)識(shí)并將信息傳給數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行處理判別后，由SP服務(wù)商向?qū)W生父母手機(jī)發(fā)送一條短信，如“爸爸，我已平安到校了”“爸爸，我放學(xué)了，一會(huì)就回家”，同時(shí)在服務(wù)器中也會(huì)保存所有學(xué)生的進(jìn)出信息，并將它整理成報(bào)表供學(xué)校、家長查詢。利用家?；?dòng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)班主任可將每個(gè)學(xué)生的在校學(xué)習(xí)和生活情況等定時(shí)或不定時(shí)的集中或單獨(dú)發(fā)送至家長的手機(jī)和電子郵箱，免去老師逐一通知或家長缺席家長會(huì)等情況而產(chǎn)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(dá)國家已得到廣泛應(yīng)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(duì)運(yùn)營商對(duì)于”校訊通”系統(tǒng)的建設(shè)要求，設(shè)計(jì)的”校訊通”系統(tǒng)是由運(yùn)營商數(shù)據(jù)中心、校門口安裝的進(jìn)出閱讀器、學(xué)生卡（有源RFID卡）、SP管理系統(tǒng)組成。

　　為判斷進(jìn)出，安裝兩個(gè)閱讀器，兩者之間要求間隔距離在10米以上，同時(shí)閱讀器調(diào)節(jié)一定的角度，使兩者之間信號(hào)覆蓋區(qū)不產(chǎn)生重疊，在閱讀器的天線一側(cè)會(huì)加裝屏蔽物，使閱讀器背后的信號(hào)覆蓋區(qū)變小。

　　學(xué)生進(jìn)出校門時(shí)必須帶卡，進(jìn)入時(shí)，首先被Outside Reader識(shí)別到，通過網(wǎng)絡(luò)傳送到數(shù)據(jù)中心，然后在一個(gè)短的時(shí)間范圍內(nèi)（比如說5秒），又被Inside Reader識(shí)別到，數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)中心。（因?qū)W生未帶卡而未被系統(tǒng)識(shí)別到的情況需要考慮到，在系統(tǒng)上線運(yùn)行后，需安排客服人員和學(xué)校建立熱線聯(lián)系，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生未被識(shí)別到的具體原因。在本方案中只考慮技術(shù)上的可靠性，不考慮人為失誤造成的未識(shí)別情況。）

　　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(dòng)進(jìn)行處理判別，判定該卡號(hào)所屬學(xué)生進(jìn)校了。然后數(shù)據(jù)采集程序?qū)⑴袛嗪蟮男畔⒋鎯?chǔ)到數(shù)據(jù)服務(wù)器并通過TCP/IP方式發(fā)送給相應(yīng)的SP管理系統(tǒng)，由SP管理系統(tǒng)給該學(xué)生家長發(fā)送短信。

　　離校的情況和進(jìn)校在數(shù)據(jù)方向上正好相反，先被Inside Reader識(shí)別到，后被Outside Reader識(shí)別到。如果兩個(gè)閱讀器中只有其中一個(gè)識(shí)別到卡，不做處理，保持當(dāng)前學(xué)生狀態(tài)不改變。

　　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(shí)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(shí)應(yīng)該保證校門口閱讀器與數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)絡(luò)狀況良好，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定。數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)每天對(duì)所有網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的閱讀器進(jìn)行一次自檢，如有閱讀器發(fā)生故障，需及時(shí)發(fā)送數(shù)據(jù)至SP服務(wù)系統(tǒng)，發(fā)送故障短信給學(xué)生家長。

　　3.2設(shè)備選型

　　針對(duì)不同學(xué)校的不同特點(diǎn)，可以配備不同的設(shè)備。

　　閱讀器根據(jù)適用場(chǎng)合不同，可以采用固定式標(biāo)準(zhǔn)閱讀器、移動(dòng)式標(biāo)準(zhǔn)閱讀器和手持式標(biāo)準(zhǔn)閱讀器。固定式標(biāo)準(zhǔn)閱讀器用于安裝在學(xué)校大門口內(nèi)外側(cè)，進(jìn)行學(xué)生到離校的判別，屬于必配設(shè)備。

　　移動(dòng)式標(biāo)準(zhǔn)閱讀器，使用CDMA或者GPRS模塊傳輸數(shù)據(jù)，可用于安裝在移動(dòng)裝置上，比如校車內(nèi)，用于識(shí)別學(xué)生是否上車。手持式標(biāo)準(zhǔn)閱讀器，用于移動(dòng)識(shí)別學(xué)生，在需要人工統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)學(xué)生人數(shù)時(shí)使用。

　　學(xué)生識(shí)別卡除了標(biāo)準(zhǔn)的2.4G無線識(shí)別卡外，還可以和其他頻段芯片封裝在一起，用于多個(gè)不同的系統(tǒng)。第一類，學(xué)校使用識(shí)別卡只用于學(xué)生到離校的判別，和其他應(yīng)用無關(guān)的，卡片選用標(biāo)準(zhǔn)的2.4G單頻只讀卡，通過ID號(hào)碼來區(qū)分學(xué)生。第二類，學(xué)校使用識(shí)別卡除了用于學(xué)生到離校的判別外，還希望用于學(xué)校其他消費(fèi)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(biāo)準(zhǔn)芯片進(jìn)行到離校的識(shí)別，13.56M芯片可以采用進(jìn)口或者國產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)芯片，按照標(biāo)準(zhǔn)出廠設(shè)置不加密碼，由學(xué)校相關(guān)的食堂管理系統(tǒng)進(jìn)行初始化操作，設(shè)置密鑰。第三類，學(xué)校使用識(shí)別卡除了用于學(xué)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(biāo)準(zhǔn)芯片進(jìn)行到離校的識(shí)別，125K芯片可以采用標(biāo)準(zhǔn)ID芯片。

　　3.3系統(tǒng)性能特點(diǎn) 

　　3.31卓越的識(shí)別性能

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

　　極高的防沖突性（每個(gè)檢測(cè)點(diǎn)可最多同時(shí)識(shí)別400個(gè)人員）；

　　高度的識(shí)別穩(wěn)定性（誤碼率小于萬分之一）；

　　快速的識(shí)別速度（最快可達(dá)到單張卡200公里/小時(shí)的識(shí)別速度）。

　　3.3.2現(xiàn)場(chǎng)優(yōu)勢(shì)

　　環(huán)境適應(yīng)性：高抗干擾性，對(duì)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，無需外接天線或地感；

　　運(yùn)行可靠性：內(nèi)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(biāo)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(biāo)簽無須電源，無須充電、無須更換電池；

　　無輻射，對(duì)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(zhǔn)備

　　施工、安裝設(shè)計(jì)圖紙及必要的技術(shù)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(chǎng)了解，圖紙資料熟悉，設(shè)計(jì)人員進(jìn)行徹底交底，現(xiàn)場(chǎng)人員應(yīng)具備電氣專業(yè)施工、安裝技能等專業(yè)知識(shí)的培訓(xùn)，經(jīng)相關(guān)機(jī)關(guān)審查合格，持證上崗。能在各自的工作崗位上保證工程質(zhì)量，完成各自的任務(wù)。

　　管線埋設(shè)與管道布線應(yīng)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(yàn)收規(guī)范》及綜合布線規(guī)范的規(guī)定。如對(duì)設(shè)計(jì)圖紙、器材型號(hào)等有所變更，必須經(jīng)雙方共同批準(zhǔn)后方可實(shí)施。設(shè)備的安裝應(yīng)符合設(shè)計(jì)圖紙和產(chǎn)品使用安裝說明上的要求。

　　4.系統(tǒng)配置及實(shí)施步驟 

　　4.1數(shù)據(jù)中心設(shè)備配置要求

　　根據(jù)預(yù)計(jì)數(shù)據(jù)量，設(shè)備的處理能力來選型，具體型號(hào)由當(dāng)?shù)剡\(yùn)營商自行確定。

　　4.2實(shí)施步驟

　　1)根據(jù)客戶需求，進(jìn)行需求研究，實(shí)地考察，并確定無線數(shù)據(jù)傳感器安裝數(shù)量、相應(yīng)安裝位置等基本要求。

　　2)確定主干網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及相應(yīng)的閱讀器數(shù)量、安裝位置。
　　
　　3)敷設(shè)物理鏈路及網(wǎng)絡(luò)通信線路。

　　4)設(shè)備安裝

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

　　5)學(xué)生標(biāo)識(shí)卡發(fā)放

　　6)系統(tǒng)調(diào)試