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学校幼儿园RFID管理方案

发布时间: 2015-07-29 16:09   作者:中位科技

北京中位科技幼儿园RFID管理方案
 
一、项目背景
背景
系统简介
校园安全、幼儿园安全是国家和很多家长都极为重视的议题。加强学校、幼儿园安全保卫工作刻不容缓!北京在中位公司用自己的专业技术研发了RFID学生校园安全管理系统。
     该系统的优点如下:
(1)家长获得信息及时对于家长及时获得子女的到校(上学)、离校(放学)时间信息,了解子女上学途中安全情况;及时得到学校有关通知(家长会、要求家长提供的教育协助信息、放假通知等);及时了解学生当日或阶段在校学习情况(需要校方提供相应服务);如果发现有某位学生当天没有来上课,系统将报警,提示学校管理员注意,来采取下一步措施。
(2)学校管理考勤方便
对于学校集中式考勤管理,方便从学校到班级了解学生到校情况,及时发现学生缺课情况,避免学校与家长由此引起的责任纠纷,同时也为学校解决学生校外意外事故提供法律上的依据;可以为家长提供辅助教育的信息服务,可以从开通的服务中得到分成;教育工作可以得到家长更好的配合,有利于提高教育质量;
学校可以利用该系统作为学校师生的考勤系统,每月自动生成考勤报表,而无需另外安装考勤机;
(3)教育机构统一管理
对于教育管理机构实时了解全市所有学校的在校学生情况,便于及时发现问题,便于评估学校学生考勤管理水平;获得了与所有家长实时相连的通讯系统。如果遇到SARS、台风等紧急情况的安全;
(4)系统查询方便
查询便利该系统为网络版,可以安装在学校任何一台电脑上,方便学校相关部门查询和打印有关信息,如校长办公室、学校保卫处、班主任办公室等等;
(5)全套系统价格合理
价格低廉适合绝大部分学校的消费。标签放在校徽或者校园卡上,不易损坏,可长期使用,卡费可以押金行式,学生毕业或转学可退。系统功能价格合理,不会造成不必要的浪费。
技术背景
    RFID人员考勤管理系统是采用目前国际上最先进的RFID技术的区域实时定位系统。该定位系统能够及时、准确的将各考勤点区域人员的动态情况反映到中心监控计算机系统,以便于进行更加合理的管理。当有突发事件时,管理人员也可根据该区域定位系统所提供的数据、图形,迅速了解有关人员的位置情况, 及时采取相应的控制措施,提高安全和应急工作的效率。
RFID人员考勤管理系统是集安全控制、考勤、跟踪定位、日常管理等一体的综合性运用系统。也是国内技术最先进、运行最稳定、设计最专业化的区域实时定位系统。这一科技成果的实现,将为幼儿园的安全生产和日常管理上台阶以及事故急救带来了新的契机。
 
建设目标
1 实时监控
严密监控外来人员的动向,准确记录内部员工考勤.
2 科学管理
建立科学规范的管理制度,做好保密工作。
 
系统介绍
     本项目所集成了目前较为先进的物联网理念,集合 RFID 技术与互联网信技术,构建一个规范、开放、互动式的国际先进科研机构管理平台。
1系统原理
      RFID人员考勤管理系统通过 RFID(电子标签)的应用,以电子标签作为目前最先进的标识码,具备了不易破损、数据可靠、使用周期长、有效通讯距离可调节等特点,是替代条形码、红外线标识的最佳选择。将其安装在受控目标上,来作为目标的唯一标识进行追踪和定位。
     电子标签(RFID)技术是一种无接触自动识别技术,其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性,实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别。
     射频识别系统一般由两个部分组成,即电子标签和阅读器。应用中,电子标签附着在待识别的人员上,阅读器用于当附着电子标签的待识别人员通过其读出范围时,自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出或将特定的信息写入,从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。
      由于 RFID 不要求在标签和阅读器之间有光线通路,避免了其他自动识别系统(例如条形码)的缺点。这保证了 RFID 系统可以用于恶劣环境,比如灰尘、泥土、高湿度、可见度差的环境。 RFID 的最大优点是在上述恶劣环境下仍可以得到令人满意的读写速度,在大多数情况下,可以在 100 毫秒之内响应。除此之外,RFID 的读写是完全自动、全透明的,不需要手工扫描被追踪对象,也不需要象其他接触式标签技术那样,需要激活磁条阅读器、IC卡阅读器等。
2系统组成
主要组成部分如下:
    RFID用户应用服务终端;
    无线识别基站(用于目标的受控区域布点追踪);
       电子标签卡;
3 系统功能
实时分区目标动态显示功能:
    1) 任一时间查询并显示受控区域目标的数量、分布情况及身份;
    2) 查询区域内一个或多个受控目标当前状态;
    3) 可实现信息多点共享,供多个部门及领导同时在不同地点查看;
禁区报警功能:
     对于指定的禁区,如果有非授权进入,实时报警,并显示进入禁区的目标及身份。
丰富的受控目标考勤能力:
    可对出入布控区域的目标进行统计,实现目标的考勤记录,建立目标的各种信息报表(如:时间报表、出勤月报表、加班报表、缺勤报表等等)。
突发事件控制:
    一旦有突发事件,基站上立即能显示出该现场的目标数量、信息,位置和历史情况等信息,大大提高安全管理工作的效率和效果。 
 4 系统性能特点
强大的系统处理能力:
       1) 高度自动化;
       2) 基于 GIS  技术的地理信息显示、查询系统;
       3) 完善的数据分析能力;
卓越的识别性能:
       1) 高度的识别可靠性,100%的前端识别率;
       2) 识别距离可调(考勤点信号接收10米范围);
       3) 极高的防冲突性(每个识别基站可最多同时识别数以百计的运动目标);
       4) 高度的识别稳定性(误码率小于 10万分之1);
       5) 快速的识别速度(最快可达到 200公里/小时的识别速度)。
现场优势:
       1) 环境适应性:高抗干扰性,对干扰源、周界环境无特殊要求;
       2) 安装方便性:一体化结构设计,无需外接天线;
    3) 运行可靠性:内部电路高度集成化,器件故障率最小化。
电气特性:
       1) 超低功耗:RFID标签在不更换电池的情况下可连续正常工作 3 年以上;
       2) 方便性、安全性,标签无须外接电源,无须充电、无须更换电池;
       3) 无辐射,对人体和环境无任何影响,更安全更健康。
系统硬件设计:
       1) 工控频段
       采用 2.4G工控频段无线通讯无需无线电管制委员会批准,不需缴纳频谱占用费用。
   2) 超低功耗
       RFID  标签采用独特的超低功耗设计,确保能在电池支持下持续工作长 1~2年左右。同时,整体结构的低功耗设计既保证了设备的有效运转,又减少了应用实施的复杂性和成本。
    3) 网络容量大
       一个区域定位网络可以容纳多达六万余的 RFID 识别目标和大量的接入点。大容量保证了网络强大的数据采集能力。同时,网络的高冗余性保证了整个网络在个别节点停止工作的情况下仍然可以正常运转。
     4) 高可靠性
       APS 实时定位系统核心技术目前采用独有定位算法,实现网络自唤醒,自容错,自愈合。
     5) 运行及维护成本低
       所有硬件设备均采用免维护设计,建设和维护所需要的人工费用是很低,任何一个经过授权的 RFID 标签只要放在网络的无线信号覆盖范围内,就可自动加入网络工作,无须任何安装配置。高度智能化最大程度上降低了网络维护所需的人力和时间,加上网络节点本身价格低廉,使得系统的维护成本极低。
 
5 无线射频点位置覆盖

通过RFID系统,形成一张绿色的保护网。
 
系统架构图
 
 

7 系统报警原理与示意图
    

 如上图所示:阅读器固定在预定的不同位置点,具有较大的接收范围;当电子标签进入阅读器工作范围后,就会接收到电子标签发出的信号,根据多种上报数据进行分析后,系统可判断出电子标签所在区域,从而实现RFID定位卡的范围定位并报警。
系统组成
1 系统软件
     核心关键平台是这个项目非常重要的一个环节,整个平台形成一个完整的控制中心,对与整体项目应用的运作,起到一个核心大脑的作用,由其来支配和部署整个管理策略和细节。
后台软件:显示基站集中器位置、人员实时位置、历史轨迹提取、存储,向基站集中器发布命令、定点布控,向用户发送GSM短信通知、电话通知,来访人员网上跟踪、根据GPS地图实现路径、方向预测、及时通知相关基站集中器监测、跟踪、警戒。主要功能如下:
1.1 人员信息管理
记录所有人员的基本信息。
1.2 人员报警管理
当设定的受控人员离开受控区域时,系统马上启动人员报警管理。
1.3 人员活动轨迹回放
通过选择分组、人员,时间,可以查看人员活动的轨迹。
人员定位回放将有助于查阅和分析人员的行为动向,以便提前做出相应的措施,在发生逃逸事件后,也将是非常有用的取证资料。
 
2 系统设备介绍
2.1 RFID电子标签卡
芯片类型: Philips Mifare 1 IC S50
存储容量: 8Kbit,16个分区,每分区两组密码
工作频率: 2.4G
通讯速率: 500KBoud
读写时间: 1~2s
工作温度: -20℃~55℃
擦写寿命: >100,000次
数据保存: >10年
电池寿命: >2年
外形尺寸: ISO标准卡 85.6x54x0.82
封装材料: PVC、PET、PETG、0.13mm铜线
封装工艺: 超声波自动植线 / 自动碰焊
 

2.2  GPRS基站
支持MIFARE标准

发射频率:2.4G
    接口功能:GPRS
    工作电源:AC220V 或者DC3.7—12V
访问卡速率:106kbit/s
接口功能:RS232串行接口
波特率:9600-115200bit/s,自动侦测
读写距离:10米左右(RF电子标签卡读写距离)
最大功耗:200mW
环境温度:-10℃-50℃
相对湿度:30%-95%

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