一、方案概述

　　項(xiàng)目背景:

　　孩子每天是否按時到校?

　　過了放學(xué)時間孩子還沒回來，是否已經(jīng)離校?

　　天氣惡劣，卻不知學(xué)校是否提前放學(xué)或停課?

　　孩子最近的成績和在校表現(xiàn)怎樣?離校后有沒有去不該去的場所?

　　目前多數(shù)孩子都是獨(dú)身子女，學(xué)生人身安全、課外活動情況與受教育情況直接關(guān)系到一個家庭的和睦與幸福。而學(xué)校由于師資力量的有限以及技術(shù)手段的落后，對學(xué)生的管理還停留在手工管理階段和計(jì)算機(jī)輔助管理初級階段，信息反饋不及時，并且與家長的信息溝通嚴(yán)重不足，身為孩子家長，您是否擔(dān)心工作太忙，與孩子交流時間太少;僅靠有限的幾次家長會和學(xué)校平時的不定期的反饋，難以傳遞-足夠多的學(xué)生在校情況給家長。當(dāng)發(fā)生學(xué)生由于逃課、出走等情況時，家長和學(xué)校由于溝通配合不夠，無法及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致發(fā)生意外。

　　學(xué)生平安短信服務(wù)系統(tǒng)正是針對上述問題而開發(fā)出的一套高科技信息管理系統(tǒng)，徹底解決了家長、學(xué)校的信息溝通，是保證學(xué)生出入安全及管理學(xué)生校外活動的一種有效手段。 該系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

　　• 家長放心

　　實(shí)時跟蹤學(xué)生的到校、離校情況，并及時將這一情況利用手機(jī)短信通知家長。因此家長不管身處何地，都可以通過手機(jī)短信及時了解孩子是否準(zhǔn)時到校、何時放學(xué)、是否需要馬上回家燒飯、是否需要打一個電話給學(xué)校為什么孩子還沒有放學(xué)或者還沒有到校。

　　• 學(xué)校稱心

　　學(xué)校利用此系統(tǒng)，能夠快速跟蹤了解學(xué)生的到校、離校情況，同時也為學(xué)校解決學(xué)生校外意外事故提供法律上的依據(jù)。

　　• 自動考勤

　　學(xué)校可以利用該系統(tǒng)作為學(xué)校師生的考勤系統(tǒng)，每月自動生成考勤報表，而無需另外安裝考勤機(jī)

　　• 查詢便利

　　該系統(tǒng)為網(wǎng)絡(luò)版，可以安裝在學(xué)校任何一臺電腦上，方便學(xué)校相關(guān)部門查詢和打印有關(guān)信息，如校長辦公室、學(xué)校保衛(wèi)處、班主任辦公室等等

　　• 價格低廉

　　適合絕大部分學(xué)生的消費(fèi)。享受此項(xiàng)服務(wù)的學(xué)生，每月只需交納低廉的短信服務(wù)費(fèi)

　　• 增值服務(wù)

　　運(yùn)營商可以將卡片的冠名權(quán)出售給一家當(dāng)?shù)赜杏绊懙墓荆瑥亩〉秘S厚的廣告費(fèi)用。由于這些公司生產(chǎn)的產(chǎn)品與學(xué)生的消費(fèi)緊密相關(guān)，如文具用品、食品飲料，這樣的廣告效應(yīng)會更加明顯，而廣告費(fèi)用比之電視臺又節(jié)約許多。

　　二、系統(tǒng)工作機(jī)理

　　自動識別學(xué)生平安短信服務(wù)系統(tǒng)是利用高科技的遠(yuǎn)距離射頻識別技術(shù)、手機(jī)短信服務(wù)平臺和計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù)開發(fā)而成的具有世界領(lǐng)先水平的綜合信息管理系統(tǒng)。硬件平臺歷經(jīng)20年開發(fā)測試過程，針對廣大中小學(xué)校、學(xué)生家長而提供的信息化服務(wù)平臺。

　　它的工作機(jī)理是：每個學(xué)生胸前均掛有一張遠(yuǎn)距離有源感應(yīng)卡，當(dāng)學(xué)生到達(dá)校門時，附近的讀卡器立即讀到學(xué)生所佩戴的感應(yīng)卡，并將該感應(yīng)卡的卡號輸出給電腦里安裝的學(xué)生平安短信服務(wù)系統(tǒng)，系統(tǒng)立即按照預(yù)錄的信息向該學(xué)生的父母發(fā)一條手機(jī)短信，如 " 您的孩子已達(dá)學(xué)校 " ;同樣地，如果學(xué)生離開校門的話，系統(tǒng)立即按照預(yù)錄的信息向該學(xué)生的父母發(fā)一條手機(jī)短信，如 " 您的孩子離開學(xué)校 " 。

　　有了自動識別學(xué)生平安短信系統(tǒng)，家長不僅能及時獲得孩子到校、離校的時間信息，包括孩子的考試成績、作業(yè)點(diǎn)評、近期表現(xiàn)以及學(xué)校的各種通知、活動信息也可以及時送到家長手上，家長可以第一時間了解孩子的在校情況，從而有效配合學(xué)校對孩子進(jìn)行輔導(dǎo)教育;有了自動識別學(xué)生平安短信系統(tǒng)，學(xué)校能更有效的進(jìn)行學(xué)生管理，和家長密切溝通，從而整體提高教學(xué)管理水平，還為后續(xù)的校園信息化管理奠定基礎(chǔ)。

　　自動識別學(xué)生平安短信系統(tǒng)使家長、學(xué)校和孩子之間的溝通無極限，讓關(guān)愛變得 “ 隨時隨地 ” 。

　　三、系統(tǒng)架構(gòu)圖

　　1、10-15米寬通道

　　每個天線大小為3.0 x 4.0米，天線與天線之間相互交錯，調(diào)諧電容值視安裝環(huán)境要做適當(dāng)調(diào)整。天線采用單股銅線，線規(guī)格為 2.5mm2 。天線埋在距地面4-6cm的地下。放好天線后，先在天線的表面鋪上一層尼龍熱膠，再澆上瀝青即可

　　2、4-6米寬通道

　　遠(yuǎn)距離讀卡器中國學(xué)校測試：(采用立式天線)

　　遠(yuǎn)距離讀卡器英國學(xué)校測試：(采用立式天線)

　　遠(yuǎn)距離讀卡器工廠測試:(采用地埋式天線)

　　讀卡器2004年在英國學(xué)校測試：(采用立式天線)

　　讀卡器讀卡器2003年在英國學(xué)校測試：(采用地埋式天線)

　　四、系統(tǒng)設(shè)備簡介

　　根據(jù)家校通系統(tǒng)的特點(diǎn)，和嚴(yán)格的要求，太陽電子為客戶制定如下解決方案

　　1 RV1-DS-4MS 讀卡器(寬通道使用，一般超過6米)

　　產(chǎn)品特性

　　專用于人員車輛跟蹤控制、平安短信等寬通道系統(tǒng)，6米以上通道使用

　　◆可外接的天線數(shù)量從 2-16個可供選擇(依產(chǎn)品型號而定)

　　◆可應(yīng)用在1米-90米寬通道的人員或車輛進(jìn)出跟蹤

　　◆同時進(jìn)出的人數(shù)可達(dá)320人，通行速度可達(dá)快步走

　　◆提供方向識別解決方案

　　◆卡片電池偏低時讀卡器自動報警

　　◆提供一路或兩路信號輸出(依產(chǎn)品型號而定)

　　◆采用地埋式天線，施工簡單方便，地面以上無任何障礙物，因此特別適合機(jī)關(guān)大院、學(xué)校校門使用

　　技術(shù)參數(shù):

　　◆ 尺寸：(高)325×(寬)285×(厚度)65毫米

　　◆ 電源：12～28伏，DC，@400mA max

　　◆ 工作溫度：-20～+60℃ (適用于室內(nèi)和室外安裝)

　　◆ 顯示：LED's 紅燈---外部控制 黃燈---外部控制 綠燈---外部控制

　　◆ 蜂鳴器：外部控制

　　◆ 工作濕度：0 - 80% 無凝結(jié),信號穿過液體感應(yīng)距離無任何改變

　　◆ 最大天線大小：采用直徑1.5粗銅線時單天線周長達(dá)16米

　　◆ 顯示：高精度LCD顯示屏，

　　◆ 輸出格式：26位Wiegand, RS232

　　◆ 工作頻率:發(fā)射頻率125KHz,接收頻率 4MHz;

　　應(yīng)用場合：

　　RV1-DS-XMS系列讀卡器特別適合應(yīng)用于寬通道、許多人同時進(jìn)出的場合，如機(jī)關(guān)大院和學(xué)校大門口，用于對同時進(jìn)出的許多人進(jìn)行跟蹤。該產(chǎn)品已在中國人民解放軍總參信息化管理系統(tǒng)、北京中小學(xué)平安短信信息系統(tǒng)、成都中小學(xué)學(xué)生進(jìn)出跟蹤管理系統(tǒng)、湖北荊州某國家重點(diǎn)中學(xué)平安短信系統(tǒng)、勝利油田采油車輛管理系統(tǒng)以及上海、江蘇十多所電力局的單位車輛進(jìn)出跟蹤管理系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。

　　RVR1系列讀卡器( 1-6米寬通道使用)

　　應(yīng)用場合：

　　一般的平安短信系統(tǒng)都是采用兩臺讀卡器來判斷進(jìn)行人員進(jìn)出方向。都是在每臺讀卡器讀到卡片并輸出后，根據(jù)兩臺讀卡器的記錄先后來判斷是進(jìn)還是出，這樣存在很多漏洞。

　　如果人員只是經(jīng)過一個天線旁邊而沒有往外走，系統(tǒng)馬上把他外出的信號就發(fā)出去了，而實(shí)際情況是人員還在里面。在平安短信系統(tǒng)里移動通訊運(yùn)營商就吃過這樣的虧，學(xué)生只是到門邊站了一下，系統(tǒng)就給家長發(fā)了一個孩子離開學(xué)校的短信，讓家長空擔(dān)心，為此差點(diǎn)被學(xué)生家長告上法庭;如果人員不斷在進(jìn)出天線上徘徊，系統(tǒng)會產(chǎn)生很多沒用的記錄;如果人員在 1 個出天線旁邊一直站著，系統(tǒng)會不停接到卡號，因?yàn)閮蓚€讀卡器輸出的信號格式完全相同，很多系統(tǒng)根據(jù)記錄的奇偶次數(shù)來判斷進(jìn)出，在收到第二條記錄的時候系統(tǒng)就會給出一個外出的信號，而實(shí)際情況是人員還在里面。如果人員一直停在兩個讀卡器信號交接的地方，這里的信號會很復(fù)雜，有可能是死區(qū)、有可能是某天線時強(qiáng)時弱、有可能是信號扭曲、有可能卡片一到這里就不停輸出或不工作。

　　綜合上述問題最根本的原因是兩臺讀卡器是完全相互獨(dú)立的設(shè)備，英國 IDENTEC 公司的在射頻識別領(lǐng)域具有 20 多年的經(jīng)驗(yàn)，其研制的DS遠(yuǎn)距離讀卡器可以杜絕上述問題的發(fā)生;因?yàn)樗苯訋蓚€天線，讀卡器準(zhǔn)確的知道卡片在天線的哪個區(qū)域并跟蹤卡片在區(qū)域里每個時刻的信號位置和移動路徑，是否真正離開、什么時候可以把信號輸出、是否假進(jìn)假出、是否產(chǎn)生多余記錄。獨(dú)有多種方向跟蹤模式，滿足您對各時間數(shù)據(jù)的要求。

　　不管是用在停車場(解決一個通道即進(jìn)又出情況時兩臺讀卡器裝在一起，第二個讀卡器錯誤的把道閘再次打開的情況)、物品和人員跟蹤(解決假進(jìn)假出、多種識別、屏蔽、射頻傷害、方向限制、有物理障礙等問題)。它都是您絕佳的解決方案。

　　如何正確選擇RFID產(chǎn)品運(yùn)用到人員識別

　　讀卡器本身功率和頻率的傷害問題：

　　大家都知道高頻對人體有很強(qiáng)的輻射危害，長期在高頻輻射環(huán)境下工作生活嚴(yán)重影響人身體健康。所以一般高頻、超高頻讀卡器多用于物流、交通、資產(chǎn)等一些非活體上面。

　　有關(guān)研究表明，電磁波的致病效應(yīng)隨著磁場振動頻率的增大而增大，頻率超過10萬赫茲以上，可對人體造成潛在威脅。在這種環(huán)境下工作生活過久，電磁波的干擾，使人體組織內(nèi)分子原有的電場發(fā)生變化，給組成腦細(xì)胞的各種生物分子以一定程度的破壞。產(chǎn)生過多的過氧化物等有害代謝物，甚至使腦細(xì)胞的DNA密碼排列錯亂，制造出一些非生理性的神經(jīng)遞質(zhì)。人體如果長期暴露在超過安全標(biāo)準(zhǔn)的輻射劑量下，人體細(xì)胞就會被大面積殺傷或殺死。----《電磁波的危害以及防護(hù)》

　　所以用在門禁、考勤等一些對人員識別上面的應(yīng)用，則需采用低頻遠(yuǎn)距離讀卡器。低頻讀卡器功率低、頻率低，覆蓋范圍小，需通過FCC認(rèn)證、EMC認(rèn)證，不對人體和其他設(shè)備產(chǎn)生有害干擾，且低頻卡為被動式工作模式，只有在天線感應(yīng)范圍內(nèi)，卡片才會工作，而不是主動式的一直處于工作狀態(tài)。卡片工作功率小，一顆電池就可以用3-5年

　　一般對運(yùn)用在人員識別上的遠(yuǎn)距離讀卡器可以采用以下辦法測試：

　　1、把卡片拿在手心里，雙手合住卡片，出入識別區(qū)域，平行拿、垂直拿、斜著拿卡片，看卡片能否被讀卡器讀到。(測試人體屏蔽作用，和卡片方向性問題)

　　2、把卡片放在屁股兜里，進(jìn)出讀卡區(qū)域，看能不能被讀到(測試障礙物阻擋作用)或多個人緊挨著走，前后間距小于10CM

　　3、在識別區(qū)域外等候，看卡片會不會被誤讀到卡片(高頻讀卡器把讀卡距離調(diào)低后會出現(xiàn)間斷性脈沖信號，能讀到很遠(yuǎn)的卡。常見于老遠(yuǎn)停著的車輛都能把道閘打開。人在辦公室走動，老遠(yuǎn)的門會不斷的開啟)

　　4、在一個讀卡器讀卡區(qū)域中一直停留著，看讀卡器輸出信號的情況(測試讀卡器工作能力，會不會產(chǎn)生累贅信號、出現(xiàn)方向錯誤)

　　5、找50-60個人攜帶卡片同時進(jìn)出大門口，看漏卡情況。如果有漏卡說明此遠(yuǎn)距離讀卡器根本不適合運(yùn)用。上下班，上下學(xué)都是高峰期，如果漏卡，造成員工沒正常上下班，學(xué)生沒正常上放學(xué)，會嚴(yán)重影響員工、學(xué)生的情緒，影響工作學(xué)習(xí)

　　卡片人員佩戴識別的說明：

　　目前集成商在進(jìn)行人員識別家校通平安短信等項(xiàng)目實(shí)施的過程中，往往得到的識別效果總是差強(qiáng)人意，存在各種各樣的問題，其最最根本的原因，是沒有找到一個真正能用在這套系統(tǒng)中的產(chǎn)品。

　　最常見的應(yīng)用項(xiàng)目是人員通道識別的情況，選擇的讀卡器有感應(yīng)距離由幾十米遠(yuǎn)到 1 米 遠(yuǎn)的各種讀卡器，幾十米遠(yuǎn)用來做人員識別顯然是不能用的，不可能讓人才走到離通道口幾十米遠(yuǎn)的地方就被識別出來，因?yàn)槿藛T可能剛巧從旁邊經(jīng)過而不是要進(jìn)入通道，所以工程安裝人員在實(shí)施的過程中就要對這個感應(yīng)距離進(jìn)行調(diào)整，但往往得不到一個合適的距離，因?yàn)榭ㄆ诓煌慕嵌缺蛔x取的距離變化很大，而調(diào)節(jié)的信號變動范圍很大，卡片正對著天線的時候距離在 6 米 ，垂直于天線的時候可能只有 1 米 甚至是讀不到，比如做一座學(xué)校校門口的人員識別，會出現(xiàn)人員只是在教學(xué)樓內(nèi)走動卻錯誤的被讀到卡片判斷為外出的情況。

　　還有一種比較常見的是 915Mhz 的讀卡器，標(biāo)稱距離5-15米 ，卡片必須與天線成一定的夾角，而且卡片受人體屏蔽不能緊貼人體，所以要求人員把卡掛在胸前正對著天線走過去，但人員進(jìn)出擁擠的時候卡片就受到屏蔽，部分卡片會被漏讀，同時人員是進(jìn)出的時候不會規(guī)規(guī)矩矩的正對著天線走過去，很可能隨意一個側(cè)身卡片就被漏讀了。當(dāng)然可加大天線功率，多加幾個讀頭去讀取，雖然能讀到卡片，但是方向判斷還是不能正確解決，同時嚴(yán)重傷害學(xué)生身體健康

　　還有一種選擇是用1米的無源卡來做，這種方式一般要求通道做得很窄，卡片的真正識別距離只有 60 厘米 左右，集成商不得不在通道兩邊各裝一臺讀卡器來同時讀取卡片，甚至是讀 4 臺讀卡器，而且必須把卡掛在外面，排隊(duì)一個一個通過，仍然存在漏卡現(xiàn)象，因?yàn)榭ㄆ姆较蛐耘c讀卡速度都注定了無法從根本上解決這一問題。

　　2、 感應(yīng)卡

　　產(chǎn)品特性 :

　　◆ 遠(yuǎn)距離讀卡：使用RV1讀出器并外接1.5m x 1.5m的天線, 在無外界干擾的情況下,讀卡距離可達(dá)3米

　　◆ 多重讀出：在 RV1 讀卡器上可同時識別320張感應(yīng)卡

　　◆ 快速讀卡：在 RV1 讀卡器上可達(dá)80公里/小時

　　技術(shù)參數(shù) :

　　◆ 尺寸： 95×64×5 毫米

　　◆ 工作壽命：帶電池，壽命 3 年以上 , 電池用完可更換

　　◆ 工作溫度： -20 ～ +60℃

　　◆ 工作頻率： 125KHZ-4MHZ ;

　　◆ CE, DTI & 美國FCC認(rèn)證

　　五、讀卡器的工作模式

　　1.讀卡器的工作模式：加強(qiáng)型安全模式 (Enhance Safe Mode)

　　2.工作機(jī)理

　　如圖所示：從天線組 A 走到天線組 B, 表示進(jìn)校;從天線組 B 走到天線組 A 表示出校;

　　為了更簡潔的描述和分析問題現(xiàn)象進(jìn)行以下約定。

　　1、Ant-a Ant-b 通道經(jīng)過的地方分別埋設(shè)兩組天線, 稱之為A天線和B天線

　　2、In-Ant-a 持卡人進(jìn)入 A 天線的識別區(qū)

　　3、Out-Ant-a 持卡人離開 A 天線的識別區(qū)

　　4、In-Ant-b 持卡人進(jìn)入 B 天線的識別區(qū)

　　5、Out-Ant-b 持卡人離開 B 天線的識別區(qū)

　　6、In-a-id 持卡人進(jìn)入 A 天線的識別區(qū)時讀卡器發(fā)送 ID 數(shù)據(jù)

　　7、In-b-id 持卡人進(jìn)入 B 天線的識別區(qū)時讀卡器發(fā)送 ID 數(shù)據(jù)

　　8、Out-a-id 持卡人離開 A 天線的識別區(qū)時讀卡器發(fā)送 ID 數(shù)據(jù)

　　9、Out-b-id 持卡人離開 B 天線的識別區(qū)時讀卡器發(fā)送 ID 數(shù)據(jù)

　　10、In-message 發(fā)送進(jìn)入學(xué)校短信

　　11、Out-message 發(fā)送離開學(xué)校短信

　　12、Cardholder 持卡人

　　讀卡器加強(qiáng)型安全模式發(fā)送出入數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)如下：

　　i、正常進(jìn)入學(xué)校過程 ( 進(jìn)校)

　　Cardholder → In-Ant-a → Out-Ant-a → In-Ant-b →Out-Ant-b →

　　持卡人 進(jìn)A天線 出A天線 進(jìn)B天線 出B天線

　　Out-b-id → In-message

　　發(fā)離開B天線數(shù)據(jù) 發(fā)進(jìn)校短信

　　ii、正常離開學(xué)校過程 ( 出校 )

　　Cardholder → In-Ant-b → Out-Ant-b →In-Ant-a →Out-Ant-a →

　　持卡人 進(jìn)B天線 出B天線 進(jìn)A天線 出A天線

　　Out-a-id → Out-message

　　發(fā)離開A天線數(shù)據(jù) 發(fā)出校短信

　　iii、從校外走進(jìn)校門然后在校門處徘徊最后離開學(xué)校 ( 未實(shí)質(zhì)入校 )

　　Cardholder → In-Ant-a → Out-Ant-a ←→ In-Ant-b → Out-Ant-a

　　持卡人 進(jìn)A天線 A天線和B天線之間徘徊 出A天線

　　不允許讀卡器發(fā)數(shù)據(jù) 系統(tǒng)不發(fā)短信

　　持卡人首先進(jìn)到A天線區(qū)最終離開的也是A天線區(qū) 系統(tǒng)無動作

　　iv、從校內(nèi)走到校門然后在校門處徘徊最終仍然回到校內(nèi) ( 未實(shí)質(zhì)出校 )

　　Cardholder → In-Ant-b → Out-Ant-b ←→ In-Ant-a → Out-Ant-b

　　持卡人 進(jìn)B天線 B天線和A天線之間徘徊 出B天線

　　不允許讀卡器發(fā)數(shù)據(jù) 系統(tǒng)不發(fā)短信

　　持卡人首先進(jìn)到B天線區(qū)最終離開的也是B天線區(qū) 系統(tǒng)無動作

　　v 、從校外走進(jìn)校門然后在校門處徘徊最后進(jìn)入學(xué)校 ( 實(shí)質(zhì)入校 )

　　Cardholder → In-Ant-a → Out-Ant-a ←→ In-Ant-b → Out-Ant-a → Out-b-id →In-message

　　持卡人 進(jìn)A天線 A天線和B天線之間徘徊 離開B天線 發(fā)離開B天線數(shù)據(jù) 發(fā)進(jìn)校短信

　　持卡人首先進(jìn)到A天線區(qū)最終離開的是B天線區(qū) 系統(tǒng)發(fā)短信

　　vi、從學(xué)校內(nèi)走到校門然后在校門處徘徊最終離開學(xué)校 ( 實(shí)質(zhì)出校 )

　　Cardholder → In-Ant-b → Out-Ant-b ←→ In-Ant-a → Out-Ant-a → Out-a-id →Out-message

　　持卡人 進(jìn)B天線 B天線和A天線之間徘徊 出A天線 發(fā)離開A天線數(shù)據(jù) 發(fā)出校短信

　　持卡人首先進(jìn)到B天線區(qū)最終離開的是A天線區(qū) 系統(tǒng)發(fā)短信

　　注：安裝條件是A天線和B天線的安裝位置要足夠近，使得持卡人出A天線的同時就進(jìn)入B天線識別區(qū)。這樣可以避免持卡人站在A和天線識別范圍之間，而A和B天線都不能識別到卡造成數(shù)據(jù)誤報。

　　六、一卡通在學(xué)校的應(yīng)用

　　Cyphertag遠(yuǎn)距離感應(yīng)卡除了用于以上場合外，還可以應(yīng)用于校園一卡通各種場合：包括辦公室門禁系統(tǒng)、人員進(jìn)出校門管理、車輛進(jìn)出校門管理、公寓管理、餐廳超市消費(fèi)系統(tǒng)、教師考勤管理、圖書館借閱系統(tǒng)、教師開會簽到、學(xué)生跟蹤定位等等系統(tǒng)。