RFID和諧校園家校通系統(tǒng) 設(shè)計(jì)及實(shí)施方案

時(shí)間：2015-12-23作者：上海浩斌信息科技有限公司瀏覽：161

目錄 一、系統(tǒng)介紹 二、功能介紹 三、典型施工方法 四、設(shè)備相關(guān)配件列表 一、系統(tǒng)介紹 和諧校園家校通系統(tǒng)以雙頻復(fù)合卡為識(shí)別載體，結(jié)合**的即時(shí)通信（IM）軟件系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)出入識(shí)別、自動(dòng)考勤、Web發(fā)布、 平安短信、校園消費(fèi)等功能，提供了從識(shí)別卡到應(yīng)用系統(tǒng)的全套具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的解決方案。和諧校園家校通系統(tǒng)包括出入 識(shí)別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控服務(wù)、WEB服務(wù)和短信服務(wù)等模塊。總體結(jié)構(gòu)如圖1所示： 圖1和諧校園家校通系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)運(yùn)行基本流程如下： 安裝在學(xué)校的出入識(shí)別子系統(tǒng)通過讀卡器讀入識(shí)別卡信息，完成學(xué)生出入校園的識(shí)別判斷，識(shí)別結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳送給安裝在服 務(wù)器端的設(shè)備監(jiān)控服務(wù)，后者將該信息寫入出入記錄數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)業(yè)務(wù)**處理服務(wù)檢測(cè)出入記錄數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)**數(shù)據(jù)庫 內(nèi)的學(xué)生和考勤策略信息生**勤信息及平安短信?？记谛畔⒈粚懭?*數(shù)據(jù)庫，而平安短信被寫入短信數(shù)據(jù)庫，由短信服務(wù) 負(fù)責(zé)向?qū)W生家長(zhǎng)手機(jī)發(fā)送短信。 二、功能介紹 1.學(xué)生管理 學(xué)生學(xué)籍檔案管理。 系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)校的年級(jí)情況和組織結(jié)構(gòu)，自由設(shè)置學(xué)生的年級(jí)、班級(jí)和組別；隨時(shí)添加，刪除，修改校園卡用戶詳細(xì)信息（ 包括學(xué)生基本信息，家長(zhǎng)信息），添加單個(gè)校園卡用戶或者批量添加校園卡用戶。 系統(tǒng)支持模糊、精確等查詢方式和瀏覽學(xué)生信息； 2.教師管理 教師人事檔案管理。 記錄學(xué)校的教育師資力量，教師的整體水平，同時(shí)可以具體到某個(gè)教師的詳細(xì)信息（包括：教師編號(hào)、所屬部門、教師姓名、 出生日期、性別、*、職稱、家庭住址、電話等等）及工作資料（包括個(gè)人學(xué)習(xí)經(jīng)歷、工作經(jīng)歷等等）； 系統(tǒng)支持模糊、精確等查詢方式和瀏覽教師信息，及時(shí)的修改、添加信息； 3.短信報(bào)安 短信報(bào)安模塊與校園考勤模塊有效配合，組成安全、實(shí)時(shí)的信息化家校互動(dòng)考勤系統(tǒng)。學(xué)生出入校刷卡后的考勤信息將通過平 臺(tái)實(shí)時(shí)發(fā)送到家長(zhǎng)手機(jī)。同時(shí)為了防止漏發(fā)和由于家長(zhǎng)手機(jī)信號(hào)弱等問題引起的短信不能接收，短信報(bào)安系統(tǒng)將會(huì)嘗試*次 數(shù)的重新發(fā)送，在*次數(shù)內(nèi)，若未收到正確接收的狀態(tài)報(bào)告，將再次嘗試發(fā)送，幫助家長(zhǎng)較好的掌握學(xué)生的在校情況。 短信發(fā)送采用SMGP協(xié)議與國(guó)電信短信網(wǎng)關(guān)互相通信。提供了豐富的API接口，支持短信雙向收發(fā)、群發(fā)、狀態(tài)報(bào)告回復(fù)、狀 態(tài)報(bào)告查詢。還提供業(yè)務(wù)量的統(tǒng)計(jì)等維護(hù)管理功能。 4.身份識(shí)別和出入識(shí)別 家校通的通道門禁考勤改變了以往傳統(tǒng)刷卡的管理模式，以全新的無障礙開放式通道模式，當(dāng)學(xué)生佩戴校園卡通過時(shí)，*主 動(dòng)刷卡，系統(tǒng)將自動(dòng)識(shí)別及采集通過學(xué)生的信息并自動(dòng)錄入系統(tǒng)，大大提高了學(xué)生進(jìn)出通行速度，解決了學(xué)生上下學(xué)排長(zhǎng)隊(duì)打 卡的問題。每路通道均可入可出，大大提高設(shè)備的使用率，學(xué)生通過時(shí)，采用兩臺(tái)讀卡器來判斷進(jìn)出方向。在每臺(tái)讀卡器讀到 卡片并輸出后，根據(jù)兩臺(tái)讀卡器的記錄先后系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)識(shí)別進(jìn)出方向，為管理者提供較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時(shí)也能防止有人進(jìn)入后 又馬上出門。 將兩個(gè)讀卡器分別裝置學(xué)校大門的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，如圖所示，兩個(gè)紅色方塊代表兩個(gè)閱讀器A，B。 1）出入判斷工作原理 ?在學(xué)校出入口構(gòu)造 A、B 兩個(gè)讀卡器的覆蓋區(qū) ?A-B 為進(jìn)門，B-A為出門 ?需要多次讀到卡號(hào)，才能做出判斷 ?AB兩個(gè)覆蓋區(qū)較好完全分離，AB有交叉覆蓋時(shí)可能誤判 ?出入判斷程序支持單點(diǎn)考勤策略和雙點(diǎn)出入判定策略(可以兩種策略并發(fā)執(zhí)行） 2）內(nèi)外讀卡器天線的安裝位置 ?A讀卡器天線應(yīng)覆蓋門外所有的通行路徑 ?B讀卡器天線應(yīng)覆蓋門內(nèi)所有的通行路徑 ?可用多個(gè)讀卡器或多個(gè)分支天線覆蓋復(fù)雜路徑 ?利用建筑物遮擋減小AB交叉覆蓋 ?盡量拉開AB區(qū)的距離（一般應(yīng)大于6米） ?注意防止B讀卡器天線覆蓋校內(nèi)樓上教室 5.卡片管理 校園卡的維護(hù)管理，包括掛失，補(bǔ)卡，退卡，換卡 掛失：學(xué)生卡丟失后應(yīng)及時(shí)到校園卡管理部門辦理掛失手續(xù) 補(bǔ)卡：掛失期間如需使用校園卡，可由校園卡管理部門補(bǔ)辦卡 退卡：學(xué)生因轉(zhuǎn)學(xué)或因使用不當(dāng)造成損壞應(yīng)到校園卡管理部門申請(qǐng)退卡 換卡：由于校園卡的質(zhì)量原因?qū)е伦R(shí)別故障，可由校園卡管理部門換卡 6.系統(tǒng)管理 強(qiáng)大的系統(tǒng)管理，級(jí)別分別是系統(tǒng)管理員、一般管理員，其對(duì)記錄的查看、添加、修改與刪除權(quán)限可根據(jù)需要靈活分配，并可 以鎖定登錄。滿足多角色的需要，給系統(tǒng)帶來更多的實(shí)用、便利與安全！ 7.課程管理 進(jìn)行節(jié)假日、周末休息日和必須上課日以及上課日的上學(xué)和放學(xué)時(shí)間的設(shè)置；在節(jié)假日及休息日內(nèi)，門禁考勤系統(tǒng)的不會(huì)像上 課日一樣，在上課時(shí)間將未讀取到的校園卡用戶未到或遲到短信發(fā)送給給其家長(zhǎng)，以免給家長(zhǎng)造成不必要的擔(dān)心。 8.查詢統(tǒng)計(jì) 統(tǒng)計(jì)一段時(shí)間全班學(xué)生的考勤狀況，可生成打印，可向家長(zhǎng)發(fā)送短信通報(bào)情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決問題，防患于未然。 可按班級(jí),按年級(jí),按個(gè)人統(tǒng)計(jì)出學(xué)生的各種課堂情況和考勤情況。 9.考勤管理 根據(jù)學(xué)生請(qǐng)假的實(shí)際情況來設(shè)置請(qǐng)假類別。有些同學(xué)因特殊情況遲到，早退，病假等或者忘記打卡，可以在經(jīng)其班主任同意的 前提下，為其進(jìn)行簽到處理，不計(jì)其這次的遲到、早退和未打卡。 三、典型施工方法 1.典型應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 2.天線連接 閱讀器的天線接口是SMA型同軸插座，對(duì)于SMA型插頭的天線，可以直接連接在閱讀器天線插座上。注意切勿使用扳手、鉗子 等工具大力操作，應(yīng)使用手力擰緊SMA鏍帽即可。閱讀器原配的天線是增益為2dB的全向天線（直徑1cm,長(zhǎng)度10cm）。 如果需要閱讀器與天線分離安裝，則需要使用特性阻抗為50歐姆的同軸電纜作為天饋線，建議使用低傳輸損耗的高頻（頻率范 圍300-1000MHz）同軸電纜。由于同軸電纜有信號(hào)衰減，天饋線的長(zhǎng)度應(yīng)限制在50米內(nèi)。 如果閱讀器識(shí)讀標(biāo)簽的距離過遠(yuǎn)，**出了需要覆蓋的范圍，則可以使用阻抗為50歐姆的微波同軸衰減器降低閱讀器接收信號(hào)的 強(qiáng)度。衰減器一般直接連接在閱讀器的天線插座上，也可以連接在天線的插座上。衰減量的大小一般應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)決定。估 算衰減量的簡(jiǎn)單方法是信號(hào)強(qiáng)度每減低6dB,閱讀器識(shí)讀標(biāo)簽的距離減少一半（即識(shí)讀距離為衰減前距離的二分之一）。 在發(fā)放標(biāo)簽或測(cè)試程序等特殊情況下，需要很近的識(shí)讀距離，可以卸下閱讀器的天線（即不使用任何天線），此時(shí)閱讀器的識(shí) 讀距離應(yīng)在0.05-0.5米以內(nèi)。注意由于閱讀器接收靈敏度較高，在近距離上，閱讀器的數(shù)據(jù)線、電源線、甚至數(shù)據(jù)線連接的計(jì) 算機(jī)外殼都可能竄入標(biāo)簽**的信號(hào)。操作時(shí)應(yīng)使無關(guān)的射頻標(biāo)簽遠(yuǎn)離這些部位。 3.需要識(shí)別方向的安裝 如果需要識(shí)別出入方向，也就是判斷學(xué)生入校還是離校，那么需要安裝兩臺(tái)閱讀器，分別裝在通道中，為確保兩臺(tái)閱讀器的覆 蓋范圍沒有交疊區(qū)，它們之間的距離至少間隔6米以上，如果通道較短，其中一個(gè)無法在與另一個(gè)保持6米的距離下的情況下也 安裝在通道內(nèi)，那么可以采取尋找其他物體或豎桿來架設(shè)這個(gè)閱讀器。 4.數(shù)據(jù)線連接 閱讀器的數(shù)據(jù)接口是航空接頭，閱讀器數(shù)據(jù)線是4芯雙絞屏蔽電纜，每芯導(dǎo)線截面直徑大于等于0.4毫米，特性阻抗為120歐姆 。閱讀器原配的數(shù)據(jù)線在工程中一般不要剪短，如果需要延長(zhǎng)，則電纜屏蔽層也要良好連接并包住連接部位，數(shù)據(jù)線屏蔽層遠(yuǎn) 端懸空，不接任何設(shè)備。在閱讀器傳輸速率為9600bps時(shí)（出廠設(shè)置），數(shù)據(jù)線較大長(zhǎng)度應(yīng)不**過400米。 閱讀器數(shù)據(jù)線定義如下： 1、紅色線芯         電源正極 +12VDC  2、黑色線芯         電源負(fù)極 3、蘭色線芯         RS485- （A） 4、黃色線芯      RS485+ （B） 5、電纜外屏蔽網(wǎng)     閱讀器機(jī)殼，另一端懸空 使用時(shí)將數(shù)據(jù)線航空插頭插入閱讀器后的插座，擰緊航空頭套環(huán)。數(shù)據(jù)線的另一端按上述的線芯定義連接到光隔離轉(zhuǎn)換器的接 線排上，用螺絲刀壓緊線頭。將12VDC電源模塊插入光隔離轉(zhuǎn)換器的電源輸入插孔，此時(shí)閱讀器加電初始化發(fā)出一聲長(zhǎng)笛，然 后轉(zhuǎn)入正常工作。 光隔離轉(zhuǎn)換器用于將閱讀器的RS485數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)的RS232接口，同時(shí)利用光隔離轉(zhuǎn)換器的12V直流輸出給閱讀器供 電，實(shí)現(xiàn)工程中所需要的低壓遠(yuǎn)程供電，它還有隔離計(jì)算機(jī)和外場(chǎng)閱讀器電路的作用，防止設(shè)備遭受雷擊、靜電等瞬間高電壓 的破壞。如果使用不帶電源輸出的RS485/RS232轉(zhuǎn)換器（通常在室內(nèi)），則閱讀器必須單獨(dú)供電，將數(shù)據(jù)線中紅、黑線芯連 接到12VDC電源模塊的相應(yīng)輸出端即可（閱讀器內(nèi)部具有防電極反接的保護(hù)電路）。 5.測(cè)試工具軟件和技術(shù)文檔 使用光盤中的readerv14.exe 軟件可以對(duì)閱讀器和射頻標(biāo)簽進(jìn)行測(cè)試和統(tǒng)計(jì)。將閱讀器連接到計(jì)算機(jī)的COMx端口或者以太網(wǎng) 絡(luò)口，運(yùn)行readerv14軟件并選擇所使用的端口，點(diǎn)擊 “開始統(tǒng)計(jì)” 按鈕，程序就開始接收并統(tǒng)計(jì)接收到的標(biāo)簽號(hào)、閱讀器號(hào) 、接收次數(shù)、丟失次數(shù)等數(shù)據(jù)。Readerv14.exe使用串行口時(shí)只能接收來自一個(gè)閱讀器的數(shù)據(jù)，使用以太網(wǎng)口時(shí)可以同時(shí)接收 來自多個(gè)閱讀器的數(shù)據(jù)。通過網(wǎng)絡(luò)連接閱讀器時(shí)，Readerv14.exe是標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP 服務(wù)端，監(jiān)聽端口是 本機(jī)IP.port, 所有的 閱讀器都是客戶端。 一、設(shè)備安裝位置示意圖 將兩個(gè)讀卡器分別裝置學(xué)校大門的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，如圖所示，兩個(gè)紅色方塊代表兩個(gè)閱讀器A，B。藍(lán)色方塊代表服務(wù)器放置位置 ，藍(lán)色虛線代表讀卡器天線信號(hào)**方向以及強(qiáng)度，確保能夠覆蓋出，入的所有路徑，沒有漏讀，且不能有交疊區(qū)。 二、針對(duì)學(xué)校的特殊情況系統(tǒng)需要滿足 1.出入判斷工作原理 ?在學(xué)校出入口構(gòu)造 A、B 兩個(gè)讀卡器的覆蓋區(qū) ?A-B 為進(jìn)門，B-A為出門 ?需要多次讀到卡號(hào)，才能做出判斷 ?AB兩個(gè)覆蓋區(qū)較好完全分離，否則AB有交叉覆蓋時(shí)可能誤判 ?出入判斷程序支持單點(diǎn)考勤策略和雙點(diǎn)出入判定策略(可以兩種策略并發(fā)執(zhí)行） 2.內(nèi)外讀卡器天線的安裝位置 ?A讀卡器天線應(yīng)覆蓋門外所有的通行路徑 ?B讀卡器天線應(yīng)覆蓋門內(nèi)所有的通行路徑 ?利用建筑物遮擋減小AB交叉覆蓋 ?盡量拉開AB區(qū)的距離（一般應(yīng)大于6米） ?防止B讀卡器天線覆蓋校內(nèi)樓上教室，向校門方向傾斜45度，并換配定向天線。 ?校門寬度僅3.6米，閱讀器識(shí)讀標(biāo)簽的距離過遠(yuǎn)，**出了需要覆蓋的范圍，則可以使用阻抗為50歐姆的微波同軸衰減器降低 閱讀器接收信號(hào)的強(qiáng)度。衰減器一般直接連接在閱讀器的天線插座上，也可以連接在天線的插座上。衰減量的大小一般應(yīng)根據(jù) 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)決定。估算衰減量的簡(jiǎn)單方法是信號(hào)強(qiáng)度每減低6dB,閱讀器識(shí)讀標(biāo)簽的距離減少一半（即識(shí)讀距離為衰減前距離的二 分之一）。 3.短信發(fā)送判斷策略 ?由于教學(xué)樓離校門距離較近，學(xué)生在下課期間會(huì)在教學(xué)樓前活動(dòng)，，這時(shí)，讀卡器B會(huì)讀到在其覆蓋范圍內(nèi)活動(dòng)的學(xué)生卡，但 學(xué)生未走出校門，讀卡器A不會(huì)讀到，這種情況下，只有讀卡器B讀到，系統(tǒng)將檢測(cè)是否到達(dá)放學(xué)時(shí)間，系統(tǒng)定位引擎不會(huì)認(rèn)為 學(xué)生離校。即不會(huì)給其家長(zhǎng)發(fā)送短信。相反，學(xué)生上學(xué)時(shí)，如果只有讀卡器A讀卡器讀到，系統(tǒng)定位引擎不會(huì)認(rèn)為學(xué)生入校。  ?學(xué)生離校后短時(shí)間內(nèi)又返回學(xué)校，對(duì)于這種情況，可以在系統(tǒng)的定位引擎中設(shè)置短信發(fā)送延遲時(shí)間，例如2分鐘，即學(xué)生離校 通過讀卡器B和A，那么兩個(gè)讀卡器都讀到學(xué)生卡并判斷其出入方向后，在經(jīng)過2分鐘后，此學(xué)生沒有再返回學(xué)校，那么這次的 通過行為（離校）將視為有效，系統(tǒng)產(chǎn)生短信發(fā)送給其家長(zhǎng)，若在2分鐘內(nèi)，該學(xué)生又返回學(xué)校，即通過讀卡器A，停留在A,B 之間，或繼續(xù)通過讀卡器B進(jìn)入校內(nèi)，那么這次的通過行為（離校）將視為無效，系統(tǒng)不產(chǎn)生短信。相反，如果學(xué)生入校后2分 鐘內(nèi)馬上離校，通過行為（入校）也將視為無效。
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