發布日期：2022-05-25 點擊率：56
1. 系統概述
1.1. 系統背景
近年來，我國許多學校校外犯罪事件時有發生，刑事案件極其頻繁，如何加強學生安全管理和學生在校的人身安全，家長、學校老師如何實時有效的對學生在校情況進行掌握，已經擺到了各個學生家長和學校以及各級主管部門領導的面前。這類問題涉及到國家的未來、學校和學生個人的切身利益，涉及到建立和諧社會維護安定團結局面的大事，因此應該盡一切可能將這類問題解決好。做好校園的安檢工作，首要的就是把好“校門關”，對出入人員的身份必須確定，但是依靠傳統的保安逐個檢查法顯然效率非常低下。新時代呼喚新技術的普及，RFID技術作為時下最先進的技術之一，其在人員管理、考勤、定位控制中的超強作用也愈來愈明顯。
作為專業的RFID技術開發和產品提供商，行業技術的先行者，我們采用有源RFID讀卡技術結合短信平臺開發了家校通管理系統，對學生的在校安全管理起到重大作用。家校通系統是一個應用現代信息技術來實現家長和學校之間的實時通信的先進系統，利用先進的計算機技術和無線傳輸技術，有效地解決了為幫助孩子們健康成長的家長和老師間的溝通瓶頸。
新力量通信技術有限公司采用了有源RFID技術，對進出校園的人員進行讀卡監控，實現了不需排隊刷卡考勤，可以準確知道學生的到離校時間，以監督管理學生安全。同時，結合短信平臺等通知家長，使之獲得學生狀況，可以在一些特殊場合做出應對。
1.2. 現狀與分析
由于學校學生具有人員多、在校內流動性大、一般老師都很難以及時掌握每個學生的來校情況，家長無法及時得知孩子是否按時上、下學。一旦孩子逃課不去學校或到校后曠課出校玩耍，老師及家長因不能實時了解具體情況，會給學生安全管理、孩子教育工作帶來極大的困難。因此，校方和家長都需要了解以下信息：
1.學生出勤情況（是否準時到校、離校，有無遲到、早退等）；
2.學生在校（或在家）表現（考試成績、學習態度、行為優劣等）；
家校通管理系統是整個教學行業安全工作的需求，它可為家長提供孩子的準確的到離校及在校信息，同時它也是一種科學化的校園管理方式，可以提高校園安全保障和校園的現代化管理水平。
2. 系統介紹
2.1. 系統原理
家校通系統是利用高科技的遠距離射頻識別(RFID)技術、手機短信服務平臺和計算機信息處理技術開發而成的具有世界領先水平的綜合信息管理系統，為廣大中小學校、學生家長提供了信息化服務平臺。
采用遠距離RFID技術，在學校大門安裝讀寫器，學生攜帶標簽進出時將被讀取。讀寫器將標簽ID通過WIFI或GPRS上傳至系統服務器，家校通系統經過處理后可判斷具體信息（如：人員姓名，所處位置，出現時間等），同時將學生入校、離校信息通過短信方式發送給學生家長，從而為家長及時掌握學生動向及在校情況提供有效管理手段。系統服務器也可根據上學、放學該段時間內出入學校大門的人員出入信息整理出這一時間段內的各種出勤報表（如：遲到/早退記錄、未出勤時間等）
a.學生卡：采用有源標簽作為學生卡，其每隔500ms自動發送標簽唯一ID號；
b.讀寫器安裝：在校門口安裝一臺雙通道讀寫器，每個通道連接一個定向天線。通道1天線朝校外安裝，通道2天線朝著校內安裝，通過識別標簽的對應的通道可有效判斷學生的進出狀態。
c.數據傳輸：讀寫器將識別到的學生卡信息通過GPRS或WIFI傳輸至學校的服務器中，系統可根據傳回的信息判斷學生的進出狀態。
d.后臺服務：
1） 后臺系統通過短信貓或者短信平臺運營商將學生的進出信息發送至家長，使得家長對學生在校狀況了如指掌。
2） 系統管理員可以通過家校通管理系統網絡平臺來記錄學生的信息。如考試成績、名次、班級信息等。家長可以通過網絡平臺查看學生信息。
3） 家長、老師和學校管理員可通過登錄校訊通網絡平臺進行交流。家長可以及時知道自己的孩子在校學習情況。
2.2. 系統拓撲圖
圖1：系統拓撲圖
系統具體由下面幾部分組成：
1）RFID讀寫器，標簽和發卡機
2）系統服務器計算機
3）短信貓等短信平臺
4）家校通系統軟件
5）接收短信手機
2.3. 系統功能
該家校通系統，包含四個管理模塊：信息管理模塊，到離校管理模塊，考勤管理和異常報警模塊。本系統主要闡述到離校管理模塊，也是家校通的核心功能，典型的RFID技術利用，實現學生的平安情況匯報。具體功能模塊圖如下圖2所示：
圖2：系統模塊圖
2.3.1. 信息管理模塊
對于在校的所有學生，統一發放RFID標簽，實行一人一卡制度，通過數據庫實現將每個學生所用標簽與學生信息一一對應，即將學生信息與標簽ID號綁定。該部分包含三個部分：
學生信息添加：對新入學的學生或者補辦卡的學生，發放新的RFID標簽，對標簽進行授權管理，將人員信息與RFID標簽進行對應。
學生信息刪除：學生畢業，標簽遺失等情況下，需要對該生的RFID標簽進行報廢處理，刪除RFID標簽相關信息。
學生信息修改：學生升學，班級調動等情況下，需要對RFID標簽信息進行重新管理，修改相對應的學生信息。
2.3.2. 到離校管理模塊
這是家校通系統的核心部分，在學生到離校的時候，即時發送短信息報告學生的到離校時間給家長或老師，方便家長知曉孩子的到離校安全狀況，減少家長擔心的同時，還可以起到追溯作用。本部分也包含三塊：
1)ID獲取：通過RFID讀寫器自動采集學生的標簽ID號，實時獲取該生出入校門時間。
2)數據傳輸與處理：將標簽ID信息上傳系統服務器，通過服務器的數據庫對比識別學生信息，確認具體為哪位學生，對應年級班級，家長姓名，手機號碼等信息，同時判斷學生的進出方向。
3)平安短信發送：確認清楚學生信息之后，系統服務器將下達向對應家長發出平安短信的指令并通過短信貓發送。
以上流程如圖3所示：
圖3：到離校管理模塊流程圖
2.3.3. 考勤管理模塊
學生進出校門時，系統在發送平安短信的同時也可以作為學生考勤記錄。在系統里登記學生的到離校時間，從而作為學生的出勤判斷。學生的考勤管理模塊包含人工考勤，智能考勤和考勤時間設置。
a.人工考勤：以備遇到特殊情況，如標簽丟失，損壞等，管理員可以通過人工考勤方式來輔助。
b.智能考勤：采用遠距離RFID卡進行考勤，可多標簽同時識別，節約時間，同時不需人工干預，提高了工作效率，減少出錯的可能。
c.考勤時間設定：考勤時間設定指的是針對考勤系統啟動的時間，在所設的時間段內，考勤系統正常工作，超過這個時間段，系統就關閉。
d.考勤記錄查詢：系統管理員可以通過系統查詢某個學生某個時間段的考勤記錄，或者某個班級、年級的考勤記錄，并可以打印成報表，方便管理。
2.3.4. 擴展功能模塊
隨著家校通應用的發展，家校通系統這塊也在不斷的完善，學校和家長對于該系統的一些需求也是日益增加。可以分為以下三個部分：
考勤異常報警：當學生在上學放學時段，系統沒有在規定時間（可設置）讀取到學生的RFID標簽信息，則向服務器報告此報警信息，以備教師或者家長了解情況；同時在正常上課時段中，如果讀寫器有讀取到學生的RFID標簽，也向服務器發送此報警信息，以備教師或者家長了解情況。
區域異常報警：在學生禁止進入的區域安裝讀寫器，當讀到學生RFID標簽信息時，則向服務器發送此報警信息并啟動報警模塊，以便管理員做出相應處理。如圖4所示：
圖4：區域異常報警
消費功能模塊：可將家校通卡與學生消費卡集成在一起，結合常用的13.56MHz卡可實現近距離考勤管理、刷卡消費管理（學校超市和食堂消費）。
3. 技術選型
根據家校通的應用特點和用戶需求，該系統采用的RFID技術主要采用的是有源RFID系統，目前可以采用2.45GHz或者433MHz的技術，分別適合下述情況：
3.1. 2.45GHz RFID技術
2.45GHz的RFID技術，應用在家校通等人員管理領域，具有以下優勢：
1)穿透性能力強，被人體遮擋影響不大，適用于人員密集的環境；
2)識別距離遠，可以實現0-100米的讀卡，即可覆蓋校門的所有區域；
3)防沖突能力強，一次性可以讀取500張標簽，即可同時識別進出校門的所有學生卡；
4)發射功率小，標簽只有1mw的功率，對人體沒有影響；
5)具備RSSI功能的產品，具有更精確的距離控制能力；
6)標簽采用電池供電，標簽功耗低，電池壽命可達5年。
3.2. 433MHz RFID技術
433MHz的RFID技術跟2.45GHz技術相比，具有以下優點：
1)穿透能力更強，適用于建筑物密集，障礙物較多的一些場合，適用于惡劣的環境中；
2)讀寫距離更遠，可以遠達1000米，其距離可任意調節。
4. 系統特點
基于RFID的家校通管理方案具有如下特點：
1)實時跟蹤學生的到校離校情況，及時通知家長，可讓家長放心；
2)避免學生逃課或不正常外出，對學校的管理提供極大便利；
3)對學生每日進行自動化考勤；
4)實時查詢學生的在校狀態；
5)系統可一次性識別所有進出校門的學生，避免出現漏讀現象；
6)可對學校敏感區域或非法區域進行智能化管理。
5. 其他應用領域
家校通，校訊通等校園管理
監獄犯人監控管理
養老院人員管理
消防車進出管理
6. 硬件設備選型推薦
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