NFC技術在智慧校園中的應用研究

譚亮君

1、概述

當前，隨著科學技術的發展和教育事業的進步，大多數學校的信息化建設逐漸趨于完善。在“十三五”智慧教育規劃的不斷推進下，很多學校通過智慧校園建設，實現了校園大數據的集成和統一管理。而在智慧校園的具體實施過程中，通過NFC技術，以手機或校園卡為介質，依托云服務平臺，完成數據的傳輸和應用，從而使學校管理更智能，師生體驗更便捷。

2、NFC技術概述

NFC是Near Field Communication縮寫，即近距離無線通訊技術。可以在移動設備、消費類電子產品、電腦和智能控件工具間進行近距離無線通信。

NFC應用上大致分為以下三種模式：（1）點對點模式。即兩個搭載了NFC的設備進行數據交換，雙方進行協同工作。（2）主動讀取模式。這個時候NFC設備利用控制器對卡貼信息進行讀寫，相當于一個讀卡器。（3）被動讀取模式。此時NFC設備作為被讀設備，如門禁，支付等。

3、NFC技術在智慧校園中的應用

在校園中，用戶只要用一部NFC手機下載校園一卡通應用，就可以實現多卡合一，隨時隨地在手機上實現身份識別、門禁識別、移動消費支付、校園巴士刷卡乘車等信息

（1）NFC在門禁系統中的應用

通過門禁系統，對持卡人的身份進行認定和識別，提高了校園管理的安全性，具體的應用場景包括：學生宿舍，教室，實驗室，圖書館等。運用NFC數據傳輸的原理，還可以進行“出入管制”應用。而且將門禁管制的編碼儲存在手機里，就等于是“鑰匙”，可以將“鑰匙”通過管理系統發送給指定對象，只要設定時間和權限，被授權者就能在特定時間內出入。時間到了，權限失效，“鑰匙”就自動失效，這類定時的設置，相當于定時鑰匙，利于教室，實驗室的各類管理。在教室管理上，教師在教務系統課表指定的上課時段，可以使用教室電腦多媒體設備;在實驗室管理上，學生通過課余時間申請，管理員進行批準，也可以在申請時段使用，時段結束，“鑰匙”自動失效。如需要再次使用，則需要再重復申請程序，這樣在管理上保證安全性的同時，還增加了管理人員的可控性。

（2）NFC在教學方面的應用

在教學上，后臺系統通過NFC標簽自動生成簽到人員清單，課堂中的學生可以通過校園卡在教師的NFC設備上完成智能簽到。教學過程中普遍存在的問題是學生學習積極性不高，課堂教學互動較少，教學上運用NFC點對點模式，通過教師的“教”與學生的“學”雙向通訊功能，教師和學生之間可以調用并共享移動數據信息，教師可以及時分享教學內容，學生可以及時提交教學反饋，實現了教學上的協同性，讓教與學之間聯系更緊密，提升了互動性的同時，實現了教學相長。

（3）NFC在圖書館的應用

NFC技術可以說在圖書館的應用十分寬泛，首先通過NFC的被讀模式可以實現對讀者身份的識別;其次，手機利用自帶的NFC芯片，運用圖書借還系統客戶端，對圖書RFID標簽進行讀寫，進行數據交互，從而實現圖書的自助借還。此外，運用NFC標簽可以實現一些擴展的應用。NFC標簽與二維碼使用上基本類似，只需近距離感應無需對焦。

（4）NFC在學術講座、培訓上的應用

學校在舉辦培訓講座時，可以再講座海報上加入NFC標簽，用戶通過手機讀取便可方便快捷查詢與該講座相關的深度信息等。與二微碼相比，NFC標簽除了可以讀取，還可以根據需求，通過特定的應用程序對標簽迸行設置，將其變成一個自動感應并執行指令的NFC感應裝置。把這樣的NFC標簽粘貼在墻壁、桌面等地方，只要將手機靠近標簽，手機就會自動執行應用。

（5）NFC在校園支付的應用

目前在學校使用校園支付較多是RFID技術的校園一卡通，對比而言，基于NFC技術的校園一卡通具體更多的優勢：NFC技術在芯片上集合了RFID的讀寫器、電子標簽功能，具有NFC功能的手機，只需要將NFC芯片與手機SIM卡結合，就能讓校園一卡通的功能集成在手機上，進行NFC技術使用。針對NFC近距離無線通信特點，這個近距離的物理特性使得整個認證識別過程更簡化，在支付過程中，相互訪問更直接、更安全。

4、NFC在校園應用上存在的問題

（1）NFC手機普及性的問題。具有NFC功能手機售價一般來說并不便宜，這就限制了NFC手機在學生群體的快速迅速推廣;并且各大廠商NFC功能開放讀寫權限上存在差異，協議不統一，實現廣泛應用還需要各廠商的協同。NFC手機在應用中主要起到讀和寫的功能，離開的手機的讀寫功能，單一帶NFC芯片的校園卡則削弱了NFC在智慧校園更深層的應用。

（2）存儲容量與傳輸速度不足問題。NFC的數據傳輸速率較低，僅為212kps，大容量NFC標簽也僅為8000字節，文本易于滿足，但對音視頻流媒體等對容量和帶寬有較高要求的數據傳輸存在困難。

（3）NFC通信距離限制問題。NFC只在近距離通信質量較好，在超過10CM的信息識別與數據通訊場合效力很弱。NFC的技術優勢主要在于10CM以內的通訊，，距離上有一定的要求。

5、總結與展望

NFC技術特有的適合移動信息優勢在智慧校園中有一定的應用潛力。運用NFC將智能終端互聯，實現數據傳輸共享，通過物聯網系統收集學生和教師的教學生活數據，提供云端服務器，加以分析可以實現更深層次的應用。在實際的智慧校園建設中，通過技術特點和場景特性，相互融合，取長補短，可以發揮NFC技術的真正優勢。隨著在NFC今后逐漸升級為手機標配的情況下，該技術有望超越藍牙、紅外等手機功能，成為手機最實用也是最常用的功能。高校智慧化的發展，NFC技術有望引領著廣大師生，建設一個便捷高效的智慧校園。

參考文獻

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