一、系統(tǒng)概述

1.系統(tǒng)背景

近年來(lái)，我國(guó)許多學(xué)校校外犯罪事件時(shí)有發(fā)生，刑事案件極其頻繁，如何加強(qiáng)學(xué)生安全管理和學(xué)生在校的人身安全，家長(zhǎng)、學(xué)校老師如何實(shí)時(shí)有效的對(duì)學(xué)生在校情況進(jìn)行掌握，已經(jīng)擺到了各個(gè)學(xué)生家長(zhǎng)和學(xué)校以及各級(jí)主管部門(mén)領(lǐng)導(dǎo)的面前。這類(lèi)問(wèn)題涉及到國(guó)家的未來(lái)、學(xué)校和學(xué)生個(gè)人的切身利益，涉及到建立和諧社會(huì)維護(hù)安定團(tuán)結(jié)局面的大事，因此應(yīng)該盡一切可能將這類(lèi)問(wèn)題解決好。做好校園的安檢工作，首要的就是把好“校門(mén)關(guān)”，對(duì)出入人員的身份必須確定，但是依靠傳統(tǒng)的保安逐個(gè)檢查法顯然效率非常低下。

新時(shí)代呼喚新技術(shù)的普及，RFID技術(shù)作為時(shí)下最先進(jìn)的技術(shù)之一，其在人員管理、考勤、定位控制中的超強(qiáng)作用也愈來(lái)愈明顯。

作為專(zhuān)業(yè)的RFID技術(shù)開(kāi)發(fā)和產(chǎn)品提供商，行業(yè)技術(shù)的先行者，我們采用有源RFID讀卡技術(shù)結(jié)合短信平臺(tái)或者微信通知開(kāi)發(fā)了家校通管理系統(tǒng)，對(duì)學(xué)生的在校安全管理起到重大作用。家校通系統(tǒng)是一個(gè)應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)家長(zhǎng)和學(xué)校之間的實(shí)時(shí)通信的先進(jìn)系統(tǒng)，利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)和無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)，有效地解決了為幫助孩子們健康成長(zhǎng)的家長(zhǎng)和老師間的溝通瓶頸。

我司采用了有源 RFID技術(shù)，對(duì)進(jìn)出校園的人員進(jìn)行讀卡監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了不需排隊(duì)刷卡考勤，可以準(zhǔn)確知道學(xué)生的到離校時(shí)間，以監(jiān)督管理學(xué)生安全。同時(shí)，結(jié)合短信平臺(tái)或者微信等通知家長(zhǎng)，使之獲得學(xué)生狀況，可以在一些特殊場(chǎng)合做出應(yīng)對(duì)。

2.現(xiàn)狀與分析

由于學(xué)校學(xué)生具有人員多、在校內(nèi)流動(dòng)性大、一般老師都很難以及時(shí)掌握每個(gè)學(xué)生的來(lái)校情況，家長(zhǎng)無(wú)法及時(shí)得知孩子是否按時(shí)上、下學(xué)。一旦孩子逃課不去學(xué)校或到校后曠課出校玩耍，老師及家長(zhǎng)因不能實(shí)時(shí)了解具體情況，會(huì)給學(xué)生安全管理、孩子教育工作帶來(lái)極大的困難。因此，校方和家長(zhǎng)都需要了解以下信息：

（1）學(xué)生安全情況（是否安全到校、離校等）

（2）學(xué)生出勤情況（是否準(zhǔn)時(shí)到校、離校，有無(wú)遲到、早退等）；

（3）學(xué)生在校（或在家）表現(xiàn)（考試成績(jī)、學(xué)習(xí)態(tài)度、行為優(yōu)劣等）；

家校通管理系統(tǒng)是整個(gè)教學(xué)行業(yè)安全工作的需求，它可為家長(zhǎng)提供孩子的準(zhǔn)確的到離校及在校信息，同時(shí)它也是一種科學(xué)化的校園管理方式，可以提高校園安全保障和校園的現(xiàn)代化管理水平。

二、系統(tǒng)介紹

1.系統(tǒng)原理

家校通系統(tǒng)是利用高科技的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、手機(jī)短信服務(wù)平臺(tái)或者微信和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)開(kāi)發(fā)而成的具有世界領(lǐng)先水平的綜合信息管理系統(tǒng)，為廣大中小學(xué)校、學(xué)生家長(zhǎng)提供了信息化服務(wù)平臺(tái)。

采用遠(yuǎn)距離 RFID 技術(shù)，在學(xué)校大門(mén)安裝讀寫(xiě)器，學(xué)生攜帶標(biāo)簽進(jìn)出時(shí)將被讀取。讀寫(xiě)器將標(biāo)簽RFID通過(guò) WIFI或 GPRS上傳至系統(tǒng)服務(wù)器，家校通系統(tǒng)經(jīng)過(guò)處理后可判斷具體信息（如：人員姓名，所處位置，出現(xiàn)時(shí)間等），同時(shí)將學(xué)生入校、離校信息通過(guò)信息方式發(fā)送給學(xué)生家長(zhǎng)，從而為家長(zhǎng)及時(shí)掌握學(xué)生動(dòng)向及在校情況提供有效管理手段。系統(tǒng)服務(wù)器也可根據(jù)上學(xué)、放學(xué)該段時(shí)間內(nèi)出入學(xué)校大門(mén)的人員出入信息整理出這一時(shí)間段內(nèi)的各種出勤報(bào)表（如：遲到/早退記錄、未出勤時(shí)間等）。

（1）學(xué)生卡：采用有源標(biāo)簽作為學(xué)生卡，其每隔 500ms 自動(dòng)發(fā)送標(biāo)簽唯一ID號(hào)；

（2）讀寫(xiě)器安裝：在校門(mén)口安裝一臺(tái)雙通道讀寫(xiě)器，每個(gè)通道連接一個(gè)定向天線(xiàn)。通道 1 天線(xiàn)朝校外安裝，通道 2 天線(xiàn)朝著校內(nèi)安裝，通過(guò)識(shí)別標(biāo)簽的對(duì)應(yīng)的通道可有效判斷學(xué)生的進(jìn)出狀態(tài)。

（3）數(shù)據(jù)傳輸：讀寫(xiě)器將識(shí)別到的學(xué)生卡信息通過(guò) GPRS 或 WIFI 傳輸至學(xué)校的服務(wù)器中，系統(tǒng)可根據(jù)傳回的信息判斷學(xué)生的進(jìn)出狀態(tài)。

（3）后臺(tái)服務(wù)：

①后臺(tái)系統(tǒng)通過(guò)短信貓或者微信平臺(tái)將學(xué)生的進(jìn)出信息發(fā)送至家長(zhǎng)，使得家長(zhǎng)對(duì)學(xué)生在校狀況了如指掌。

②系統(tǒng)管理員可以通過(guò)家校通管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)來(lái)記錄學(xué)生的信息。如考試成績(jī)、名次、班級(jí)信息等。家長(zhǎng)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)查看學(xué)生信息。

③家長(zhǎng)、老師和學(xué)校管理員可通過(guò)登錄校訊通網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)進(jìn)行交流。家長(zhǎng)可以及時(shí)知道自己的孩子在校學(xué)習(xí)情況。

2.系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖 1：系統(tǒng)拓?fù)鋱D

系統(tǒng)具體由下面幾部分組成：

（1）RFID讀寫(xiě)器，標(biāo)簽和發(fā)卡機(jī)

（2）系統(tǒng)服務(wù)器計(jì)算機(jī)

（3）短信貓、微信等即時(shí)信息發(fā)送平臺(tái)

（4）家校通系統(tǒng)軟件

（5）接收信息手機(jī)

3.系統(tǒng)功能

該家校通系統(tǒng)，包含四個(gè)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(bào)警模塊。本系統(tǒng)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(shù)利用，實(shí)現(xiàn)學(xué)生的平安情況匯報(bào)。具體功能模塊圖如下圖 2所示：

圖 2：系統(tǒng)模塊圖

（1）信息管理模塊

對(duì)于在校的所有學(xué)生，統(tǒng)一發(fā)放 RFID 標(biāo)簽，實(shí)行一人一卡制度，通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)將每個(gè)學(xué)生所用標(biāo)簽與學(xué)生信息一一對(duì)應(yīng)，即將學(xué)生信息與標(biāo)簽ID號(hào)綁定。該部分包含三個(gè)部分：

①學(xué)生信息添加：對(duì)新入學(xué)的學(xué)生或者補(bǔ)辦卡的學(xué)生，發(fā)放新的 RFID 標(biāo)簽，對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行授權(quán)管理，將人員信息與 RFID 標(biāo)簽進(jìn)行對(duì)應(yīng)。

②學(xué)生信息刪除：學(xué)生畢業(yè)，標(biāo)簽遺失等情況下，需要對(duì)該生的 RFID 標(biāo)簽進(jìn)行報(bào)廢處理，刪除 RFID 標(biāo)簽相關(guān)信息。

③學(xué)生信息修改：學(xué)生升學(xué)，班級(jí)調(diào)動(dòng)等情況下，需要對(duì) RFID 標(biāo)簽信息進(jìn)行重新管理，修改相對(duì)應(yīng)的學(xué)生信息。

（2）到離校管理模塊

這是家校通系統(tǒng)的核心部分，在學(xué)生到離校的時(shí)候，即時(shí)發(fā)送短信息報(bào)告學(xué)生的到離校時(shí)間給家長(zhǎng)或老師，方便家長(zhǎng)知曉孩子的到離校安全狀況，減少家長(zhǎng)擔(dān)心的同時(shí)，還可以起到追溯作用。本部分也包含三塊：

①RFID獲取：通過(guò) RFID 讀寫(xiě)器自動(dòng)采集學(xué)生的標(biāo)簽 ID 號(hào)，實(shí)時(shí)獲取該生出入校門(mén)時(shí)間。

②數(shù)據(jù)傳輸與處理：將標(biāo)簽 ID信息上傳系統(tǒng)服務(wù)器，通過(guò)服務(wù)器的數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比識(shí)別學(xué)生信息，確認(rèn)具體為哪位學(xué)生，對(duì)應(yīng)年級(jí)班級(jí)，家長(zhǎng)姓名，手機(jī)號(hào)碼等信息，同時(shí)判斷學(xué)生的進(jìn)出方向。

③平安短信發(fā)送：確認(rèn)清楚學(xué)生信息之后，系統(tǒng)服務(wù)器將下達(dá)向?qū)?yīng)家長(zhǎng)發(fā)出平安短信的指令并通過(guò)短信貓發(fā)送。

以上流程如圖 3所示：

圖 3：到離校管理模塊流程圖

（3）考勤管理模塊

學(xué)生進(jìn)出校門(mén)時(shí)，系統(tǒng)在發(fā)送平安短信的同時(shí)也可以作為學(xué)生考勤記錄。在系統(tǒng)里登記學(xué)生的到離校時(shí)間，從而作為學(xué)生的出勤判斷。學(xué)生的考勤管理模塊包含人工考勤，智能考勤和考勤時(shí)間設(shè)置。

①人工考勤：以備遇到特殊情況，如標(biāo)簽丟失，損壞等，管理員可以通過(guò)人工考勤方式來(lái)輔助。

②智能考勤：采用遠(yuǎn)距離 RFID卡進(jìn)行考勤，可多標(biāo)簽同時(shí)識(shí)別，節(jié)約時(shí)間，同時(shí)不需人工干預(yù)，提高了工作效率，減少出錯(cuò)的可能。

③考勤時(shí)間設(shè)定：考勤時(shí)間設(shè)定指的是針對(duì)考勤系統(tǒng)啟動(dòng)的時(shí)間，在所設(shè)的時(shí)間段內(nèi)，考勤系統(tǒng)正常工作，超過(guò)這個(gè)時(shí)間段，系統(tǒng)就關(guān)閉。

④考勤記錄查詢(xún)：系統(tǒng)管理員可以通過(guò)系統(tǒng)查詢(xún)某個(gè)學(xué)生某個(gè)時(shí)間段的考勤記錄，或者某個(gè)班級(jí)、年級(jí)的考勤記錄，并可以打印成報(bào)表，方便管理。

（4）擴(kuò)展功能模塊

隨著家校通應(yīng)用的發(fā)展，家校通系統(tǒng)這塊也在不斷的完善，學(xué)校和家長(zhǎng)對(duì)于該系統(tǒng)的一些需求也是日益增加。可以分為以下三個(gè)部分：

①考勤異常報(bào)警：當(dāng)學(xué)生在上學(xué)放學(xué)時(shí)段，系統(tǒng)沒(méi)有在規(guī)定時(shí)間（可設(shè)置）讀取到學(xué)生的   RFID標(biāo)簽信息，則向服務(wù)器報(bào)告此報(bào)警信息，以備教師或者家長(zhǎng)了解情況；同時(shí)在正常上課時(shí)段中，如果讀寫(xiě)器有讀取到學(xué)生的 RFID標(biāo)簽，也向服務(wù)器發(fā)送此報(bào)警信息，以備教師或者家長(zhǎng)了解情況。

②區(qū)域異常報(bào)警：在學(xué)生禁止進(jìn)入的區(qū)域安裝讀寫(xiě)器，當(dāng)讀到學(xué)生  RFID標(biāo)簽信息時(shí)，則向服務(wù)器發(fā)送此報(bào)警信息并啟動(dòng)報(bào)警模塊，以便管理員做出相應(yīng)處理。如圖 4所示：

圖 4：區(qū)域異常報(bào)警

③消費(fèi)功能模塊：可將家校通卡與學(xué)生消費(fèi)卡集成在一起，結(jié)合常用的  13.56MHz卡可實(shí)現(xiàn)近距離考勤管理、刷卡消費(fèi)管理（學(xué)校超市和食堂消費(fèi)）。

三、技術(shù)選型

根據(jù)家校通的應(yīng)用特點(diǎn)和用戶(hù)需求，該系統(tǒng)采用的 RFID 技術(shù)主要采用的是有源 RFID 系統(tǒng)，目前可以采用 2.45GHz 的技術(shù)，適合下述情況：

2.45GHz的RFID技術(shù)，應(yīng)用在家校通等人員管理領(lǐng)域，具有以下優(yōu)勢(shì)：

1.穿透性能力強(qiáng)，被人體遮擋影響不大，適用于人員密集的環(huán)境；

2.識(shí)別距離遠(yuǎn)，可以實(shí)現(xiàn) 0-100米的讀卡，即可覆蓋校門(mén)的所有區(qū)域；

3.防沖突能力強(qiáng)，一次性可以讀取 500張標(biāo)簽，即可同時(shí)識(shí)別進(jìn)出校門(mén)的所有學(xué)生卡；

4.發(fā)射功率小，標(biāo)簽只有1mw的功率，對(duì)人體沒(méi)有影響；

5.具備RSSI功能的產(chǎn)品，具有更精確的距離控制能力；

6.標(biāo)簽采用電池供電，標(biāo)簽功耗低，電池壽命可達(dá)5年。

四、系統(tǒng)特點(diǎn)

1.實(shí)時(shí)跟蹤學(xué)生的到校離校情況，及時(shí)通知家長(zhǎng)，可讓家長(zhǎng)放心；

2.避免學(xué)生逃課或不正常外出，對(duì)學(xué)校的管理提供極大便利；

3.對(duì)學(xué)生每日進(jìn)行自動(dòng)化考勤；

4.實(shí)時(shí)查詢(xún)學(xué)生的在校狀態(tài)；

5.系統(tǒng)可一次性識(shí)別所有進(jìn)出校門(mén)的學(xué)生，避免出現(xiàn)漏讀現(xiàn)象；

6.可對(duì)學(xué)校敏感區(qū)域或非法區(qū)域進(jìn)行智能化管理。

五、其他應(yīng)用領(lǐng)域

家校通，校訊通等校園管理；監(jiān)獄犯人監(jiān)控管理；養(yǎng)老院人員管理；消防車(chē)進(jìn)出管理