校園自動化“應聲器”

設計者

文志雍，柳州市景行小學學生。他制作的作品《家校連心：一種校園自動化“應聲器”》獲得第38屆廣西青少年科技創新大賽青少年科技創新成果競賽（小學組）一等獎。

指導老師

史哲卿，柳州市景行小學科研處副主任。他獲得柳州市優秀教師稱號，所指導的學生在2019RoboCup機器人世界杯中國賽中獲機器人救援項目冠軍。

我發現有的同學來上學時會丟三落四，經常忘記帶作業、水瓶、飯盒等物品，每次都要讓家長幫送來學校。但根據校園安全管理的規定，家長不能直接進入校園，只能將物品放在取物箱里，再打電話給老師通知同學來領取，這樣做很不方便。另外，取物箱缺乏有效的管理，有的同學會漏拿，甚至可能會錯拿物品，造成不便。于是，我開發了一個射頻識別技術（RFID）與指紋識別技術相結合的校園自動化“應聲器”，可以讓家長送物、學生取物這個過程更便捷。

一、設計工作流程

家長和學生需要分別持有一張含射頻識別技術功能的校園卡，并事先通過NFC讀寫器將學生的姓名、班級等相關身份信息錄入兩張校園卡內。當家長需要將物品放進取物箱時，先將校園卡放置在NFC讀寫器上，待NFC讀寫器讀取到卡內信息后，會將卡內信息與取物箱內置的學生信息數據庫中的信息進行對比。若信息核對一致，則該學生身份信息、物品名稱等相關信息會被錄入待送達物品數據庫。隨后，裝置會通過學校的廣播系統，通知該學生來領取物品。

當學生來領取物品時，也需攜帶校園卡。學生將校園卡放置在NFC讀寫器上等待讀取信息，同時通過指紋識別模塊驗證自己的身份，若信息核驗正確、指紋驗證通過，對應的取物箱會打開，學生可取走物品。

該裝置通過校園卡與指紋驗證的雙重驗證模式，可提高物品領取流程的便捷性和準確性。

二、調研學習

為了更好地完成作品，我在老師的指導下學習了相關的專業知識。

三、準備硬件

校園卡、NFC讀寫器、指紋識別模塊、控制器、取物箱等。

四、組裝作品

準備工作完成后，我開始組裝作品。

五、作品測試

我對裝置進行了100次測試，花費時長為2小時，其間出現測試故障1次。經分析，故障的原因是長時間使用移動電源進行測試，電源電壓不穩。于是，我改使用220V交流轉5V直流供電進行測試，以保證電壓穩定。問題得以解決，裝置測試成功。