UHF頻段RFID技術(shù)在高校智慧校園建設(shè)中的應(yīng)用研究

（合肥幼兒師范高等專科學(xué)校信息中心 安徽 合肥 230011）

0.引言

以合肥幼兒師范高等專科學(xué)校為代表的封閉式管理高校，學(xué)校保衛(wèi)處對學(xué)生的出入校門管理都花去了大量的人力和物力。本項目以一種基于RFID遠(yuǎn)距離自動識別技術(shù)的高校校園出入管理系統(tǒng)，給出了無線傳感器和中間件技術(shù)在系統(tǒng)軟件中的應(yīng)用，高校校園出入管理系統(tǒng)由RFID門禁系統(tǒng)和監(jiān)控、便攜式讀寫設(shè)備、紅外線探頭、報警器、面向?qū)W校的高校校園出入管理系統(tǒng)組成，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)和移動4G技術(shù)的有機融合。通過高校校園出入管理系統(tǒng)，學(xué)校保衛(wèi)處提高了對在校生和走讀生出入校門的檢查效率，學(xué)校全方位降低了學(xué)生管理成本和風(fēng)險，實現(xiàn)了校園安全管理的實時自動化，提高了校園安全管理效率。

綜上所述，以合肥幼兒師范高等專科學(xué)校為代表的高校，對于學(xué)校人員的出入管理，學(xué)校保衛(wèi)處及保衛(wèi)人員承擔(dān)著比其他普通高校更大的責(zé)任和壓力，保衛(wèi)人員檢查問詢尺度把握難度大，尺度嚴(yán)格會使得出入校門管理死板、僵硬，降低學(xué)生與教職工家長等對學(xué)校的觀感；尺度放松則會給打算違紀(jì)的學(xué)生和校外不良分子提供可乘之機。改良出入校門管理有著較強的必要性。

1.平安校園出入管理系統(tǒng)設(shè)計

1.1 運行原理

高校校園出入管理系統(tǒng)利用目前成熟的“平安校園出入口管理”，利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、RFID射頻識別技術(shù)、紅外探測技術(shù)、視頻監(jiān)控技術(shù)、移動信息通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及計算機信息安全技術(shù)等眾多先進(jìn)技術(shù)搭建的校園智能化管理系統(tǒng)。系統(tǒng)通過在校園出入口安裝開放式無障礙通道機及視頻攝像機，自動識別學(xué)生或教職員工以及車輛佩戴的無源超高頻RFID智能卡，通過系統(tǒng)后臺判斷由學(xué)生處或者輔導(dǎo)員設(shè)置的出入校園的永久/臨時權(quán)限，擁有權(quán)限的人員經(jīng)由保衛(wèi)人員校對終端顯示照片及信息或者指紋識別后放行；對于有預(yù)約到訪的校外人員，首先由到訪部門通過系統(tǒng)后臺發(fā)起訪問申請，經(jīng)由保衛(wèi)處確認(rèn)后，由保衛(wèi)人員核實后發(fā)給校外人員臨時RFID卡后放行；對于無權(quán)限或者無卡的學(xué)生或者校外人員則進(jìn)行報警提示并抓拍人員照片，提醒保衛(wèi)人員處理。

1.2 技術(shù)路線

當(dāng)人員準(zhǔn)備進(jìn)校時，首先由紅外線感應(yīng)設(shè)備配合RFID讀卡設(shè)備（無障礙通道或天線）確定人員是否有合法無源高頻RFID標(biāo)簽，沒有則激發(fā)警報器通知門衛(wèi)；有標(biāo)簽的話，通過http協(xié)議在出入校門管理系統(tǒng)查詢進(jìn)校權(quán)限，沒有則激發(fā)警報器；有權(quán)限的話，通知保衛(wèi)人員通過出入校門管理系統(tǒng)確認(rèn)進(jìn)校人員身份或者通過指紋讀取器連接師生指紋系統(tǒng)確定進(jìn)校人員身份，這里需要優(yōu)化算法，達(dá)到驗證身份成功放行的目的。

圖1 進(jìn)校流程

2.平安校園出入管理系統(tǒng)算法設(shè)計

2.1 學(xué)生/教職工入校算法設(shè)計

(1)int alarm;//查詢是否有卡。

If(alarm)有卡,next；else 無卡，蜂鳴并警報

(2)List(userEndity)usLi=new userEndity();

//建立泛型集合userEndity用于保存用戶信息

SqlDataReader sd=dbh.GetSelectData(sc);

usLi.id=sd.GetValue(0).ToString();//智能卡號

usLi.leibie=sd.GetValue(1).ToString();//卡類別

usLi.dePartment=sd.GetValue(2).ToString();//所屬部門

usLi.Class=sd.GetValue(3).ToString();//所屬班級，科室

usLi.member=sd.GetValue(4);//入校資格

usLi.Note=sd.GetValue(5).ToString();//備注

(3)判斷卡類別（1：教職工2:學(xué)生3：校外人員）

If(usLi.leibie==”1”||(usLi.leibie==”1”&&usLi.member==1))

{next;}//進(jìn)入身份驗證，放行

Else If(usLi.leibie==”2”&&usLi.member==1)

{next;}//查詢usLi.Note信息，放行

Else

{usLi.Note}//查詢usLi.Note信息,警示門衛(wèi)，不放行

(4)進(jìn)校信息記錄

2.2 學(xué)生/教職工出校算法設(shè)計

(1)int alarm;//查詢是否有卡

If(alarm)有卡,next；else 無卡，蜂鳴并警報

(2)List(userEndity)usLi=new userEndity();

//建立泛型集合userEndity用于保存用戶信息

SqlDataReader sd=dbh.GetSelectData(sc);

(3)判斷卡類別（1：教職工2:學(xué)生3：校外人員）

If(usLi.leibie==”1”||(usLi.leibie==”1”&&usLi.member==1))

{next;}//進(jìn)入身份驗證，放行，校外人員需提醒有效期

Else If(usLi.leibie==”2”&&usLi.member==1)

{next;}//學(xué)生有離校權(quán)限，查驗身份，校對usLi.Note后放行

Else

{usLi.Note}//學(xué)生無離校權(quán)限，要求出示書面證明或者阻攔

(4)進(jìn)校信息記錄。

3.平安校園出入管理系統(tǒng)的實現(xiàn)

3.1 門禁系統(tǒng)

在學(xué)校出入口，設(shè)置超高頻UHF通道機通道門或者跑道型地毯讀寫器1和跑道型地毯讀寫器2。當(dāng)學(xué)生或教職員工佩戴有源RFID標(biāo)簽進(jìn)入門禁時，跑道型地毯讀寫器1和跑道型地毯讀寫器2會依次激活，系統(tǒng)會辨識學(xué)生或教職員工進(jìn)入門禁，反之，系統(tǒng)會辨識為學(xué)生或教職員工離校。在學(xué)生或教職員工進(jìn)入出門禁時，紅外線識別器會自動識別無卡用戶并報警，進(jìn)入門禁的學(xué)生或教職員工將印刷有照片的門禁卡佩戴在胸前，由門衛(wèi)人工對照出入系統(tǒng)進(jìn)行核實確認(rèn)或者通過指紋識別器等生物識別設(shè)備進(jìn)行自動核實，如核實發(fā)現(xiàn)不是本人，系統(tǒng)會向門衛(wèi)發(fā)出警報并記錄。在學(xué)生或教職員工離開出門禁時，學(xué)生或教職員工將印刷有照片的門禁卡佩戴在胸前，出入系統(tǒng)會將門禁卡ID和出入系統(tǒng)中的記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行核實，篩除無卡人員后，自動判斷學(xué)生或教職員工是否具備出校權(quán)限并放行。

如遇到訪客或者培訓(xùn)人員時，可由學(xué)校確認(rèn)訪客信息后發(fā)給訪客臨時出入卡，臨時卡對應(yīng)系統(tǒng)信息中包含有效期信息，過期后這張出入卡就會自動凍結(jié)出入權(quán)限。

3.2 基于B/S架構(gòu)的校園出入管理系統(tǒng)

學(xué)校通過出入管理系統(tǒng)，統(tǒng)一設(shè)置學(xué)生、教職員工、訪客的詳細(xì)出入權(quán)限，學(xué)生處和輔導(dǎo)員可以實時對請假學(xué)生等情況進(jìn)行臨時權(quán)限設(shè)置（系統(tǒng)同時記錄形成報表）。學(xué)校通過出入管理系統(tǒng)，清楚了解教職員工和學(xué)生的出入情況，同時實現(xiàn)了學(xué)校對教職員工和訪客的出入管理和學(xué)生考勤管理。

3.3 校園出入系統(tǒng)手機端平臺(ios/Andriod)

校方可以通過平臺發(fā)布校園公告，教職員工則可以通過平臺了解到學(xué)生的出勤情況和校園公告。

4.總結(jié)

基于RFID遠(yuǎn)距離自動識別技術(shù)的高校校園出入管理系統(tǒng)，給出了無線傳感器和中間件技術(shù)在系統(tǒng)軟件中的應(yīng)用，高校校園出入管理系統(tǒng)由RFID門禁系統(tǒng)和監(jiān)控、便攜式讀寫設(shè)備、紅外線探頭、報警器、面向?qū)W校的高校校園出入管理系統(tǒng)組成，為物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、軟件技術(shù)和移動4G技術(shù)的有機融合。通過高校校園出入管理系統(tǒng)，學(xué)校保衛(wèi)處提高了對教職員工、學(xué)生、訪客出入校門的檢查效率，學(xué)校全方位降低了學(xué)校管理成本和風(fēng)險，實現(xiàn)了校園安全管理的實時自動化，提高了校園安全管理效率。

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