校園遠(yuǎn)距離識別系統(tǒng)方案
     --平安到離校短信系統(tǒng)

一、　前言 
     據(jù)一份報(bào)告統(tǒng)計(jì)：90％以上的家長迫切需要及時(shí)了解孩子在學(xué)校的日常表現(xiàn)，以及準(zhǔn)確獲悉學(xué)校的相關(guān)信息。同時(shí)，如何廣泛開展與家長的溝通與交流這一重要課題，也是各學(xué)校以及相關(guān)部門管理者一直在努力探索的。通過對學(xué)生日常行為異常的表現(xiàn)及時(shí)通告給家長，無疑會對教育和培養(yǎng)結(jié)果起到舉足輕重的作用。

“平安校園”建設(shè)是實(shí)踐“三個(gè)代表”重要思想，維護(hù)好、實(shí)現(xiàn)好廣大學(xué)生根本利益的具體體現(xiàn)。做好這項(xiàng)工作對于不斷提高構(gòu)建社會主義和諧社會的能力，保障學(xué)校持續(xù)快速健康發(fā)展和中國的“平安建設(shè)”有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。建設(shè)“平安校園”，人人受益、人人有責(zé)。 
     保障校園平安首先需要更簡便、有效、快捷地加強(qiáng)學(xué)校與家長之間的信息溝通，讓家長及時(shí)、準(zhǔn)確了解孩子在學(xué)校的各種情況，讓學(xué)校、班主任及時(shí)、準(zhǔn)確了解學(xué)生回家以后的生活、學(xué)習(xí)情況。 
     學(xué)校和家長均希望了解：
     ◆ 孩子安全情況（是否安全到校、離校等）； 
     ◆ 孩子出勤情況（是否準(zhǔn)時(shí)到校、離校，有無遲到、早退等）； 
     ◆ 學(xué)生在校（或在家）表現(xiàn)（考試成績、學(xué)習(xí)態(tài)度、行為優(yōu)劣等）；

目前，學(xué)校與學(xué)生家長之間的溝通主要有兩種形式：

1、以家長會、家長到校、教師拜訪、成績單、書面通知等形式面向全體家長的溝通；

2、以訪問、書信或電話聯(lián)系等方式針對某些孩子出現(xiàn)的具體問題所進(jìn)行的個(gè)別溝通。

盡管，上面的兩種形式可以暫時(shí)的實(shí)現(xiàn)學(xué)校與家長之間溝通，但還存在著一些漏洞。首先，由于人員精力、時(shí)間和空間的限制，傳遞的信息有限且不及時(shí)。無論家長還是學(xué)校都無法完全的獲知學(xué)生的全部情況。其次，信息傳輸多單向性為主。信息多從學(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，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)大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)成為了現(xiàn)代教育發(fā)展的必然要求。而有效的溝通方式則是現(xiàn)代教育路上必然遇到的一重要課題。

目前一種有效的方法就是使用“校訊通”，但是有一點(diǎn)我們必須認(rèn)識到在“校訊通”業(yè)務(wù)的推廣初期，學(xué)生們可能出于好奇、或迫于學(xué)校的壓力，每天按時(shí)到“校訊通”終端上刷非接觸射頻ID/IC卡，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)生上學(xué)或放學(xué)的短信考勤。

隨著時(shí)間的推移，學(xué)生每天主動到“校訊通”終端上去刷卡的熱情將逐漸減退，逃避刷卡或拒絕刷卡的學(xué)生逐漸增多。

這時(shí)，作為運(yùn)營商的您，可能面臨以下問題……

1、“校訊通”業(yè)務(wù)每月的刷卡量逐漸低？

2、 每月的KPI考核能不能完成指標(biāo)？

3、“校訊通”業(yè)務(wù)每月的任務(wù)怎么拓展？

4、如何有效解決學(xué)生上學(xué)/放學(xué)的考勤問題？

試想：在較長時(shí)間內(nèi)，如果家長的手機(jī)沒有收到或很少收到學(xué)生的考勤信息，你認(rèn)為家長會長期為“校訊通”業(yè)務(wù)買單嗎？為了解除您的煩惱，請選用我公司在國內(nèi)率先推出的2.4G-RFID遠(yuǎn)距離刷卡考勤整體解決方案吧！

     結(jié)合系統(tǒng)目標(biāo)，家校通的解決方案是： 
     ◆ 在學(xué)校門口安裝讀卡器設(shè)備，連接家校通服務(wù)器，用于學(xué)生到校/離校刷卡，并自動觸發(fā)家校通軟件發(fā)送平安短信   
     ◆ 具備校園局域網(wǎng)的學(xué)校可以將家校通服務(wù)器連接到校園局域網(wǎng)，學(xué)校教員可以直接通過IE瀏覽器訪問家校通，通過IE瀏覽器訪問家校通軟件通過短信與家長溝通； 
     ◆ 通過電信運(yùn)營商短信網(wǎng)關(guān)進(jìn)行短信收發(fā)；
二、系統(tǒng)組成

 本系統(tǒng)由安裝在學(xué)校門口的2個(gè)讀卡器、學(xué)校服務(wù)器、校訊通平臺、短信平臺等組成。

結(jié)構(gòu)簡圖

當(dāng)學(xué)生攜帶2.4G電子標(biāo)簽進(jìn)出校門時(shí)，裝在校門口的讀卡器會自動的感應(yīng)到，并將接受到的信息傳到信息處理終端，這一過程，學(xué)生沒有必要主動去刷卡，只需正常的進(jìn)出校門便可。學(xué)校的相關(guān)工作人員只需通過處理終端，可隨時(shí)查看學(xué)生進(jìn)出學(xué)校的情況，可做好學(xué)生進(jìn)出學(xué)校情況備案。當(dāng)數(shù)據(jù)傳到處理終端后，還會繼續(xù)傳到“校訊通”終端上，利用它學(xué)生信息就可以傳到本地移動基站上，這樣便可以上傳到校訊通業(yè)務(wù)平臺服務(wù)器上，之后學(xué)生信息便可通過電話或短信的方式從服務(wù)器上發(fā)送到家長移動手機(jī)中，方便家長即時(shí)的知道自己孩子的情況。

說明：

1.無需更改“校訊通”業(yè)務(wù)平臺和監(jiān)控平臺的任何通信方式！

2.“校訊通”終端符合移動集團(tuán)公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)!

3.“校訊通”終端符合移動集團(tuán)公司的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)!

說明：

1.用2.4G-RFID電子標(biāo)簽卡為學(xué)生制作“移動親情卡”！

2.用電子標(biāo)簽錄入器將學(xué)生的“移動親情卡”錄入到“校訊通”業(yè)務(wù)平臺！

3.在學(xué)校大門安裝的遠(yuǎn)距離刷卡檢測設(shè)備：2.4G定向天線、電子標(biāo)簽讀寫器、信息處理終端和“校訊通”終端！

4.在校內(nèi)安裝幾臺智能終端，僅供學(xué)生撥打親情電話時(shí)使用.

三、 系統(tǒng)原理 
   針對電信對于家校通系統(tǒng)的建設(shè)要求，設(shè)計(jì)的家校通系統(tǒng)是由電信數(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）、管理系統(tǒng)組成。 
學(xué)校校門口的閱讀器安裝圖如下：

為判斷進(jìn)出，安裝兩個(gè)閱讀器，分別安裝在門衛(wèi)室兩側(cè)；如果是空曠區(qū)域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，使兩者之間信號覆蓋區(qū)盡量不產(chǎn)生重疊，在閱讀器的天線背后一側(cè)會加裝屏蔽物，使閱讀器背后的信號覆蓋區(qū)變小。 
學(xué)生進(jìn)出校門時(shí)必須帶卡，進(jìn)入時(shí)，首先被校外讀卡器識別到，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8秒），又被校內(nèi)識別到，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)后自動進(jìn)行處理判別，判定該卡號所屬學(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Φ綌?shù)據(jù)服務(wù)器并通過TCP/IP方式發(fā)送給相應(yīng)的管理系統(tǒng)，由管理系統(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，先被校內(nèi)讀卡器識別到，后被校外讀卡器識別到。 
如果兩個(gè)閱讀器中只有其中一個(gè)識別到卡，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)至服務(wù)系統(tǒng)，發(fā)送故障短信給學(xué)生家長。

四、 方案設(shè)計(jì) 
 電信運(yùn)營商及家校通平臺利用各自的綜合資源優(yōu)勢和科研優(yōu)勢共同開發(fā)出“家校通”系統(tǒng)，這一系統(tǒng)集短信、物聯(lián)網(wǎng)、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。 
“家校通”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、智能化家校互動的新時(shí)代。 
RFID自動識別技術(shù)在家校通系統(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)器就會讀到標(biāo)識并將信息傳給數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，由服務(wù)器進(jìn)行處理判別后，由家校通平臺向?qū)W生父母手機(jī)發(fā)送一條短信，如“×××學(xué)生家長，您的孩子于×年×月×日×時(shí)×分平安到校”“ ×××學(xué)生家長，您的孩子于×年×月×日×時(shí)×分離開學(xué)校”，同時(shí)在服務(wù)器中也會保存所有學(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。 

五、系統(tǒng)特點(diǎn)

1.學(xué)生輕松刷卡……

a.學(xué)生攜帶用2.4G電子標(biāo)簽復(fù)合卡制作的“移動親情 卡”進(jìn)出學(xué)校大門時(shí)輕松實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離刷卡考勤。

b.能有效解決學(xué)生刷卡量不足，“校訊通”業(yè)務(wù)KPI考核指標(biāo)等問題，最終從根本上解決移動“校訊通”業(yè)務(wù)中長期發(fā)展的瓶頸問題。

2.學(xué)校管理簡便……

a.僅要求學(xué)生每天上學(xué)/放學(xué)攜帶2.4G電子標(biāo)簽復(fù)合卡。

b.除了學(xué)生把2.4G復(fù)合卡放在屏蔽盒內(nèi)外，安裝在學(xué)校大門口的電子標(biāo)簽檢測設(shè)備將完整地采集學(xué)生每天進(jìn)出校門的情況。

3不改變通信方式……

a.無需更改現(xiàn)有“校訊通”業(yè)務(wù)平臺的通信方式！

b.無需更改現(xiàn)有“校訊通”監(jiān)控平臺的通信方式！

4.投資性價(jià)比高……

a.用2.4G電子標(biāo)簽復(fù)合卡為學(xué)生制作“移動親情卡”!

b.在學(xué)校大門安裝2.4G遠(yuǎn)距離刷卡檢測設(shè)備！

c.在校內(nèi)安裝幾臺“校訊通”終端，供學(xué)生撥打親情電話時(shí)使用！

d.每次的刷卡成功率在99%以上，極大提高服務(wù)質(zhì)量，增加家長滿意度！

6.對人體健康安全，符合國家標(biāo)準(zhǔn)

7.遠(yuǎn)距離    閱讀距離30米以內(nèi)輕松實(shí)現(xiàn)。由于按考勤地點(diǎn)的實(shí)際情況，讀卡距離可設(shè)定。

8.運(yùn)行穩(wěn)定   有源卡閱讀距離穩(wěn)定，不易受周邊環(huán)境影響。使用頻道隔離技術(shù)，多個(gè)設(shè)備互不干擾；

9.支持高速度移動讀取   標(biāo)識卡的移動時(shí)速可達(dá)200公里/小時(shí)。

10.高可靠性  環(huán)境溫度-40℃-85℃內(nèi)能完全正常運(yùn)行（MTBF≥70000小時(shí)），尤其是在北方低溫和南方高溫狀態(tài)下更顯優(yōu)勢，可以有效抵抗惡劣環(huán)境下空氣中的高粉塵和污染物以及陰雨等環(huán)境下，能夠保證設(shè)備正常使用。

11.加密計(jì)算與認(rèn)證  確保數(shù)據(jù)安全，防止鏈路與數(shù)據(jù)破解；

12.高抗干擾和防雷設(shè)計(jì)  對現(xiàn)場各種干擾源無特殊要求，滿足工業(yè)環(huán)境要求，安裝方便簡單。 
 全球開放的ISM微波頻段，無須申請和付費(fèi)。 
 超低功耗   使用壽命長，平均成本低，并且對人體安全、更健康，無輻射損害。 14.13.可配置微波模塊工作方式，發(fā)射功率可調(diào)；

15.多識別性   可以同時(shí)識別200個(gè)以上標(biāo)示，如果現(xiàn)場有多與200個(gè)以上的標(biāo)示，我們有辦法進(jìn)行處理。

六、校訊通產(chǎn)品的應(yīng)用優(yōu)勢 
 2.4G有源RFID在家校通領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢 
在家校通應(yīng)用中一個(gè)很重要的功能就是自動識別學(xué)生的到校和離校情況，并結(jié)合視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)監(jiān)控校門安全。如何能在不影響學(xué)校正常上學(xué)放學(xué)的情況下，準(zhǔn)確識別每個(gè)進(jìn)出的人員，就需要一個(gè)優(yōu)秀的無線通訊系統(tǒng)來承擔(dān)這個(gè)任務(wù)。這個(gè)系統(tǒng)需要滿足無線傳輸、超低功耗、可處理大量標(biāo)簽（同時(shí)識別200以上）、距離遠(yuǎn)（5~100米）、國際通用頻道、并且可與頻道內(nèi)其他設(shè)備共存互不干擾等條件。 
　2.4G有源RFID無線通訊系統(tǒng)正是一個(gè)經(jīng)過眾多實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證了的一種優(yōu)秀技術(shù)。系統(tǒng)特點(diǎn) 
1、遠(yuǎn)距離：可在50米范圍內(nèi)識別，無須人工靠近刷卡或要在指定區(qū)域內(nèi)通過才能識別，實(shí)現(xiàn)全自動識別。學(xué)生只要攜帶標(biāo)識卡和往常一樣出入校門即可，無需任何操作。在高峰時(shí)間可有效緩解學(xué)生人多、排隊(duì)刷卡帶來的問題。 
2、大流量：極高的防沖突性，采用多種防沖突方案，可支持200個(gè)以上學(xué)生同時(shí)出入校門，，均可一一識別。 
3、高速度，標(biāo)識卡的移動時(shí)速可達(dá)100公里以上。
4、標(biāo)識卡與讀卡器之間可實(shí)現(xiàn)雙向高速數(shù)據(jù)交換。 
5、高可靠性，工作溫度-40℃-85℃，防水，防沖擊。 
6、高抗干擾：對現(xiàn)場各種干擾源無特殊要求，安裝方便簡單。 
7、全球開放的ISM微波頻段，無須申請和付費(fèi)。
8、超低功耗：對人體更安全、更健康。 
采用2.4G通訊頻率的優(yōu)勢 
1 .通訊頻率 
400MHz、 800MHz、900MHz超高頻系統(tǒng)的帶寬窄，用戶多，頻段十分擁擠干擾大。433MHz：頻段內(nèi)車載臺、業(yè)余臺、對講機(jī)和各種數(shù)傳電臺充斥；800MHz~ 900MHz：與移動通信造成相互干擾；5.8GHz系統(tǒng)技術(shù)要求高，技術(shù)尚未十分成熟，現(xiàn)有的芯片通信距離近，功耗大，且成本高。UWB 也一樣，而且在還會受到政策的限制。 
2.4GHz已相當(dāng)成熟，成本也低，作為射頻標(biāo)簽使用通信速率足夠，相應(yīng)的產(chǎn)品也比較多。盡管該頻段也有不少用戶，但由于該頻段規(guī)劃管理較好，采用了新技術(shù)（跳頻或擴(kuò)頻技術(shù)）相互之間兼容共存性較好。 
2 .保密性 
直序擴(kuò)頻可以通過使用PN碼來增加空中通信的保密性。 
3. 通信速率 
高頻系統(tǒng)通信速率比低頻系統(tǒng)更高，這也為使用軟件加密提供更大的數(shù)據(jù)空間。 
4 .體積大小 
高頻系統(tǒng)由于波長短，因而，標(biāo)簽的尺寸可以做得很小。 
5. 繞射，反射，鉆縫傳輸能力 　　
低頻系統(tǒng)繞射能力比高頻系統(tǒng)好，而高頻系統(tǒng)穿過細(xì)小縫隙傳輸?shù)哪芰Ρ鹊皖l信號好。高頻信號更多通過建筑物表面反射信號來實(shí)現(xiàn)繞障礙物傳輸，因而，通過充分利用高低頻信號傳輸?shù)牟煌匦裕覀兛梢缘玫胶芎玫耐ㄐ判Ч４罅康膽?yīng)用實(shí)踐表明，2.4G SuperRFID有源射頻標(biāo)簽，可以很好地應(yīng)付各種射頻識別的需要。

七、 設(shè)備選型 
針對學(xué)校的使用需求，系統(tǒng)需要配備以下的設(shè)備。 
1、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。 
2、學(xué)校使用識別卡除了用于學(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，以及親情電話卡打電話等。卡片可以選用包含13.56M芯片和2.4G芯片的雙頻卡，2.4G芯片采用的標(biāo)準(zhǔn)芯片進(jìn)行到離校的識別，13.56M芯片可以采用Mifare1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。 
3、帶屏蔽四芯雙絞線，根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境確認(rèn)食用量。 
4、RS485-TCP/IP網(wǎng)關(guān) 
5、2M專線寬帶

我們公司有校訊通平臺。免費(fèi)供客戶使用。