密歇根一高中生創(chuàng)新利用RFID技術(shù)關(guān)注校園安全

密歇根州高中生Yousef El-Chafei利用他自己的技術(shù)知識(shí)以及他父親在RFID方面的一些經(jīng)驗(yàn)，開(kāi)發(fā)了一種旨在提高學(xué)校安全性和效率的無(wú)源UHF系統(tǒng)。他開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)使用增值技術(shù)解決方案公司(PTS)ClearStream軟件跟蹤學(xué)校的學(xué)生或教職員工，可以為突發(fā)狀況(例如校園槍擊事件)提供可見(jiàn)性。

Yousef 目前所在的Walled Lake Western高中正思考如何實(shí)施該解決方案，以提高學(xué)校的安全性并提高出勤率。Yousef參加了春季Hackhaston比賽的RFID項(xiàng)目，該項(xiàng)目向高中學(xué)生提出了使用技術(shù)解決問(wèn)題的挑戰(zhàn)。他在自己的家里測(cè)試了這套解決方案，然后在2019年春季向Hackhaston比賽的評(píng)委們演示。當(dāng)時(shí)，一些學(xué)校的管理者還是第一次看到這種解決方案。

Walled Lake Western高中行政主任Ali Hamka說(shuō)：“這是一種保護(hù)學(xué)生的創(chuàng)新方式，也提供了一種獲取學(xué)生所在位置的方法。” Yousef贏得了Hackhaston比賽的第一名，并獲得了700美元的現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)。這套系統(tǒng)需要學(xué)生佩戴RFID卡，然后通過(guò)固定閱讀器與ClearStream中間件獲取學(xué)生ID，學(xué)校就可以在系統(tǒng)中查看到學(xué)生最后出現(xiàn)的位置。有了這些信息，救援人員或?qū)W校工作人員就可以看到學(xué)生在緊急情況下的位置，并且還可以更好地了解誰(shuí)或者哪個(gè)教室需要援助。

Ali Hamka說(shuō)，Yousef一直在查閱有關(guān)校園槍擊事件的信息，并開(kāi)始設(shè)計(jì)一種有資格參加Hackhaston比賽的技術(shù)解決方案。Yousef El-Chafei的父親Rami El-Chafei是RFID解決方案提供商Lowry Solutions公司的技術(shù)服務(wù)副總裁，因此Yousef很熟悉RFID的原理及可行性。他回憶道：“我問(wèn)父親是否有辦法知道每個(gè)有RFID卡的學(xué)生在哪里?！? 然后，他就其可定制的RFID軟件平臺(tái)與PTS聯(lián)系。

從那時(shí)候開(kāi)始，Yousef開(kāi)始搭建系統(tǒng)。他說(shuō)：“這非常簡(jiǎn)單。”他購(gòu)買(mǎi)了無(wú)源UHF RFID標(biāo)簽，并在父親的幫助下，在地下室的屋頂上安裝了讀取天線，然后用家里的電腦收集數(shù)據(jù)。每次他帶著標(biāo)簽進(jìn)入地下室時(shí)，系統(tǒng)都會(huì)識(shí)別他的到來(lái)，然后還跟蹤他何時(shí)離開(kāi)地下室。至于Hackhaston比賽，他計(jì)劃將方案部署在學(xué)校。

當(dāng)Yousef在學(xué)校走廊大廳上展示標(biāo)簽識(shí)別系統(tǒng)時(shí)，他安裝了一個(gè)閱讀器和兩根天線，一個(gè)安裝在教室入口，另一個(gè)安裝在學(xué)校出口。ClearStream中間件會(huì)管理閱讀器捕獲的每個(gè)RFID唯一編碼，并發(fā)送到筆記本電腦的MS SQL數(shù)據(jù)庫(kù)。為了收集數(shù)據(jù)，Yousef使用了微軟Excel 365 Power Pivot。

Yousef在系統(tǒng)中輸入其中一位評(píng)委的姓名，并將姓名與標(biāo)簽識(shí)別相關(guān)聯(lián)，然后邀請(qǐng)這位評(píng)委通過(guò)安裝也有閱讀器的門(mén)。系統(tǒng)捕獲了標(biāo)簽讀數(shù)并顯示了其評(píng)委通過(guò)的方向。Yousef說(shuō)：“評(píng)委們印象深刻。他們不僅確認(rèn)了RFID技術(shù)有效，而且還具有解決學(xué)校大規(guī)模安全問(wèn)題的潛力。校園安全確實(shí)是個(gè)大問(wèn)題，尤其在你看到災(zāi)難發(fā)生、人們慌忙尋找自己孩子的時(shí)候。”

RFID系統(tǒng)基于RFID閱讀器和天線的部署，可以精準(zhǔn)確定學(xué)生的位置，從而為父母提供信息使其放心，還可以為救援行動(dòng)提供重要的數(shù)據(jù)。Yousef將這套系統(tǒng)可視化，但學(xué)生證信息是自愿提供的，Yousef表示學(xué)生可以選擇不參加。

Hamka認(rèn)為這種部署有很多好處。他說(shuō)：“利用我們今天擁有的技術(shù)，應(yīng)該有一種方法來(lái)保護(hù)學(xué)生。”他認(rèn)為RFID還可以用于如考勤管理等非緊急情況。

PTS首席執(zhí)行官Brad Horn表示，ClearStream為系統(tǒng)集成商和開(kāi)發(fā)人員提供了開(kāi)放環(huán)境，旨在促進(jìn)各種解決方案的實(shí)施。實(shí)際上，公司可以使用該平臺(tái)處理從LF、HF或UHF RFID到基于beacon的低功耗藍(lán)牙數(shù)據(jù)(BLE)的所有內(nèi)容。這套解決方案的作用是獲取閱讀器的信息并將其所讀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)可用的格式。目前，PTS致力于各種規(guī)模的RFID項(xiàng)目或定制項(xiàng)目。此類(lèi)部署包括跟蹤正在進(jìn)行的工作、維護(hù)、家畜或行李處理的系統(tǒng)。

Horn對(duì)Yousef想法的潛力很感興趣，他認(rèn)為這個(gè)想法不僅提高了安全性，而且可以提高學(xué)生出勤的積極性。他回憶道:“Yousef所做的事情真正吸引我的是，我的孩子們?cè)谒麄兊膶W(xué)校也在經(jīng)歷同樣的事情。例如，如果人工考勤時(shí)漏算了學(xué)生人數(shù)，教師可能會(huì)向?qū)W生家長(zhǎng)提供一個(gè)不存在的缺勤信息。

有了RFID學(xué)生身份識(shí)別跟蹤系統(tǒng)，出勤率計(jì)數(shù)的責(zé)任就可以從教師身上轉(zhuǎn)移開(kāi)來(lái)，變得更加防錯(cuò)。PTS將其軟件平臺(tái)提供給Yousef后, Horn說(shuō):“他看到了我們的軟件可以做什么，并創(chuàng)建了一個(gè)比(現(xiàn)有的)安全系統(tǒng)更有效的原型?！彼a(bǔ)充道，“由于不需要編碼，系統(tǒng)不需要程序員;相反，它是為有基本技能的人想建立一個(gè)系統(tǒng)而設(shè)計(jì)的。”

ClearStream軟件可以提供多種功能,如果人們不在某個(gè)房間，就向管理人員發(fā)出警報(bào)，并查明潛在的問(wèn)題——像大量學(xué)生同時(shí)進(jìn)入衛(wèi)生間，這可能意味著正發(fā)生一場(chǎng)斗毆?；谠频腃learStream版本預(yù)計(jì)將在今年第二季度發(fā)布。ClearStream系統(tǒng)使用固定式閱讀器;然而，該公司最近宣布，它也支持Alien Technology的ALR-H460便攜式RFID閱讀器。

據(jù)Hamka說(shuō)，學(xué)校本月將舉行管理人員會(huì)議，討論RFID技術(shù)在學(xué)校地區(qū)的部署問(wèn)題。學(xué)生們?cè)谶M(jìn)入圖書(shū)館、飯?zhí)煤托@已經(jīng)攜帶了ID卡。然而，真正采用基于RFID的系統(tǒng)需要進(jìn)行大量的研究，才能推進(jìn)這一過(guò)程。

為了在一所典型學(xué)校實(shí)施這一解決方案，一個(gè)地區(qū)除了軟件之外，還需要大約100根天線、1個(gè)RFID閱讀器和1個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)收集、報(bào)告和分析工作人員和學(xué)生的位置信息。這可能包括在學(xué)校的每個(gè)出入口以及每條走廊上都要安裝天線。