基于學(xué)校RFID應(yīng)用系統(tǒng)的研究

　　1、前言

　　對(duì)于校園人力不足，校園腹地廣大的條件下，希望由RFID新科技技術(shù)，能輔助對(duì)提升校園安全維護(hù)。凡有現(xiàn)金、票證或需要識(shí)別身份的場(chǎng)合(包括學(xué)生證、圖書借閱證、出入證、教職員工考勤、教職員工會(huì)議簽到、食堂消費(fèi)、浴室用水管理、宿舍用電管理、機(jī)房收費(fèi)、停車場(chǎng)、小賣部消費(fèi)及其它小金額消費(fèi)等管理功能)均采用這張RFID證件來(lái)完成。

　　2、RFID技術(shù)基本原理及應(yīng)用現(xiàn)狀

　　RFID是Radio Frequency Identification的英文縮寫，中文直譯射頻識(shí)別，一般也稱“電子標(biāo)簽”。RFID技術(shù)是以電磁波為傳輸手段的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其基本原理是利用射頻信號(hào)和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性，通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)被識(shí)別物體的自動(dòng)識(shí)別，無(wú)須人工干預(yù)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖所示。射頻識(shí)別系統(tǒng)的另一重要性能指標(biāo)是識(shí)讀距離，或射頻系統(tǒng)的覆蓋范圍。閱讀器可靠讀取標(biāo)簽的最大距離，首先取決于標(biāo)簽的性能。通過(guò)電池供電的有源標(biāo)簽，讀取距離較長(zhǎng)，而沒有電池供電的無(wú)源標(biāo)簽與識(shí)讀器的作用距離則較短。其次標(biāo)簽及識(shí)讀器天線的性能、以及環(huán)境因素都將影響識(shí)讀距離。

　　RFID系統(tǒng)的基本工作過(guò)程是：讀寫器通過(guò)天線發(fā)送出一定頻率的射頻信號(hào);當(dāng)RFID標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器工作區(qū)域時(shí)，其天線產(chǎn)生感應(yīng)電流，RFID標(biāo)簽獲得能量被激活并向讀寫器發(fā)送出自身編碼等信息;讀寫器接收到來(lái)自標(biāo)簽的載波信號(hào)，對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼后送至計(jì)算機(jī)主機(jī)進(jìn)行處理;計(jì)算機(jī)系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào);RFID標(biāo)簽的數(shù)據(jù)解調(diào)部分從接收到的射頻脈沖中解調(diào)出數(shù)據(jù)并送到控制邏輯，控制邏輯接收指令完成存儲(chǔ)、發(fā)送數(shù)據(jù)或其他操作。

　　3、RFID高校校園一卡通管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　目前，大多數(shù)高校的校園管理系統(tǒng)是采用普通原始的紙質(zhì)證件管理技術(shù)或者是簡(jiǎn)單的IC卡技術(shù)管理系統(tǒng)。雖然這些管理系統(tǒng)可以完成簡(jiǎn)單的管理，但是其中還存在一些問題不利于高校校園管理系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展，例如，學(xué)校對(duì)于學(xué)生的晚歸情況及上課情況難以及時(shí)地了解，學(xué)生證件過(guò)于繁多容易造成錯(cuò)拿或丟失。

　　3.1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　基于RFID的校園一卡通管理系統(tǒng)主要由三個(gè)部分構(gòu)成：基于RHD的校園卡、智能讀卡器、校園一卡通管理系統(tǒng)。系統(tǒng)構(gòu)成如圖l所示。其中管理系統(tǒng)采用微機(jī)對(duì)獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示、分析和管理。

　　3.2工作原理如圖1所示。根據(jù)電子標(biāo)簽的調(diào)制方式不同，分為主動(dòng)式和被動(dòng)式。當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)人磁場(chǎng)區(qū)域后，接收的讀寫器發(fā)出信號(hào)，電子標(biāo)簽憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在標(biāo)簽中的信息(被動(dòng)式標(biāo)簽)，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào)(主動(dòng)式標(biāo)簽);讀寫器讀取信息并譯碼后，送至計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理。本系統(tǒng)通過(guò)對(duì)于校園卡內(nèi)資料的讀取、判別及處理，可有效地提供持卡人身份鑒別、金融應(yīng)用、電子錢包及安全保障等功能。首先，在申辦校園卡時(shí)，初始化個(gè)人的基本資料，完成卡的初始化及后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立;其次。在使用過(guò)程中，持卡人可以使用本卡與金融機(jī)構(gòu)有效連接，完成轉(zhuǎn)賬及電子錢包支付等功能。

　　3.3軟件設(shè)計(jì)

　　基于RFID的高校校園一卡通管理系統(tǒng)，是建立在MicrosoftVisual Studio.NET開發(fā)平臺(tái)和Ms SQL Server數(shù)據(jù)庫(kù)基礎(chǔ)上。能夠?qū)τ谛@內(nèi)學(xué)生及教工的學(xué)習(xí)、工作及生活進(jìn)行現(xiàn)代化的管理，極大地方便了學(xué)生及教工的生活。該校園一卡通管理系統(tǒng)主要包括身份識(shí)別、金融應(yīng)用、教學(xué)管理和系統(tǒng)維護(hù)四大功能。

　　1.身份識(shí)別管理。身份識(shí)別管理包含有考試證件、門禁系統(tǒng)及圖書借閱等功能?？荚囎C件可以替代傳統(tǒng)的準(zhǔn)考證功能;門禁系統(tǒng)可以對(duì)學(xué)生的生活起居及晚歸等進(jìn)行有效的記錄及管理;圖書借閱功能可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)的借閱證完成圖書借閱功能。

　　2.金融應(yīng)用管理。金融應(yīng)用管理主要完成在校園中與支付相關(guān)的活動(dòng)。其中最基本的功能包含：餐廳、食堂和快餐店等用餐;自選商場(chǎng)、零售店和書店等購(gòu)物;體育場(chǎng)、俱樂部和娛樂中心等娛樂;水費(fèi)、電費(fèi)、洗衣洗澡等日常收費(fèi);校內(nèi)醫(yī)療收費(fèi)。另外還可開發(fā)與校外銀行之間的轉(zhuǎn)賬功能及在校外金融的應(yīng)用。

　　3.教學(xué)管理。教學(xué)管理主要是完成與教學(xué)相關(guān)的活動(dòng)。其中包含：學(xué)籍注冊(cè)、注銷、學(xué)籍的日常管理、日常的教務(wù)活動(dòng)。

　　4.系統(tǒng)維護(hù)。系統(tǒng)維護(hù)包含以下四個(gè)部分的功能：數(shù)據(jù)庫(kù)恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫(kù)備份、用戶信息維護(hù)、密碼更新。出于數(shù)據(jù)安全考慮，安排了數(shù)據(jù)的恢復(fù)及備份功能，以及密碼更新功能，更進(jìn)一步保證了系統(tǒng)里數(shù)據(jù)的安全性。

　　4、結(jié)束語(yǔ)

　　RFID有一個(gè)跨越多個(gè)頻段、擁有多種工作模式的產(chǎn)品分類和標(biāo)準(zhǔn)體系。結(jié)合學(xué)校的應(yīng)用需求，學(xué)校在大門、教學(xué)樓、宿舍樓等處安裝RFID感應(yīng)設(shè)備，并給學(xué)生配發(fā)RFID證件之后，就可以對(duì)教學(xué)考勤和就宿考勤進(jìn)行記錄和分析，并協(xié)助進(jìn)行學(xué)生行為管理。

　　RFID系統(tǒng)應(yīng)用軟件的主要功能有：

　　1) 可查詢當(dāng)前人員的數(shù)量及區(qū)域分布情況

　　2) 任一指定人員在當(dāng)前或指定時(shí)刻所處的區(qū)域

　　3) 任一指定人員當(dāng)天或指定日期的活動(dòng)蹤跡

　　4) 選定某一區(qū)域可以獲得當(dāng)前該區(qū)域的人員信息

　　5) 可通過(guò)手持讀寫器下載學(xué)生信息，并隨時(shí)查驗(yàn)學(xué)生證件

　　6) 支持MSSQL和MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)擴(kuò)展

　　7) 與學(xué)校的教育管理信息系統(tǒng)無(wú)縫連接