一、需求背景

　　據(jù)報道，隨著中國每年約7萬兒童因非法領養(yǎng)、強迫勞動等而遭拐賣，中國已成為全球最大的拐賣兒童市場。相比之下，美國每年僅有約100名兒童被拐賣。美國國務院在年度相關報告中稱，中國“尚未全面遵守根除販賣人口行為的最低標準。”

　　學校存在問題主要有四點：

　　?缺乏應對校園安全的應急系統(tǒng);

　　?現(xiàn)有校訊通系統(tǒng)，缺乏靈活性;

　　?自控能力差，缺乏跟蹤與監(jiān)管;

　　?校園安全建設應用不足。

　　圖1 兒童安全

　　廣州萬物信息科技股份有限公司運用無線物聯(lián)網技術，結合后臺管理系統(tǒng)和手機APP，實現(xiàn)學生定位管理、到校通知、電子圍欄等功能，為學生兒童保駕護航。

　　二、應用需求介紹

　　1.到校提醒

　　一些中高年級的學生，是自己步行上學，沒有家長接送的，但家長希望了解孩子的到校情況，確認孩子是否安全。到校提醒功能實現(xiàn)學生到校的自動檢測，并將到校信息通過微信公眾號自動推送給家長。

　　2.軌跡定位

　　家長可通過平臺、小程序隨時查看自己孩子的位置信息，以及行動軌跡。當家長想要及時找到孩子時，可以通過路徑查詢，到指定基站位置后，再用手持設備精準查找。

　　3.到校考勤

　　學生佩戴有源電子標簽(校卡、校徽、防丟標簽等)到校后會被定位基站自動檢測到，定位基站通過4G網絡將數(shù)據(jù)上傳到后臺系統(tǒng)，自動生成考勤記錄，供教工人員查看。

　　4.電子圍欄

　　家長通過平臺可以查看自己孩子的位置信息，設置電子圍欄，一旦孩子接近電子圍欄，系統(tǒng)便主動發(fā)出信息。家長的手機APP上會做出提醒，并提示孩子的最近位置。前期布設基站會在兒童危險區(qū)域(水庫、河邊、網吧等)重點布設。

　　三、系統(tǒng)介紹

　　圖2 系統(tǒng)拓撲圖

　　系統(tǒng)拓撲圖如圖2所示，學校佩戴MINI學生卡(智能校徽、防丟標簽)向外發(fā)送自身唯一ID，基站接收到ID后將信息與接收時間打包通過4G網絡上傳到后臺系統(tǒng)，系統(tǒng)根據(jù)時間序列生成進出記錄和行走軌跡。

　　1.進出識別基站

　　圖3 進出識別示意

　　如圖3所示進出識別基站負責對學生進行進出識別，并記錄學生到校和離校的時間，通過4G網絡上傳到后臺系統(tǒng)。

　　圖4 進出識別基站

　　進出識別基站采用環(huán)保低功耗設計，外殼采用ABS+PC材料，防水防塵防震動。

　　規(guī)格參數(shù)：

　　?供電電壓：AC85~265V;

　　?功耗大小：約1.5W;

　　?數(shù)據(jù)上傳：4G全網通;

　　?外殼尺寸：263mm×185mm×130mm;

　　?重量大小：1350g;

　　?工作溫度：-20℃~80℃;

　　?存儲溫度：-20℃~85℃;

　　?防水等級：IP65;

　　?固定方式：抱箍或支架固定。

　　2.4G物聯(lián)網基站

　　圖5 4G物聯(lián)網基站

　　4G物聯(lián)網基站采集自身區(qū)域內有源標簽的唯一ID，通過4G網絡上傳到后臺系統(tǒng)。基站外殼采用工業(yè)級ABS工程塑料，防水防塵防暴曬。

　　圖6 基站布設

　　4G物聯(lián)網基站主要建設在城區(qū)的各個主要交通路口、商業(yè)區(qū)、住宅區(qū)、兒童危險區(qū)域(如網吧、水庫、河邊等)。

　　規(guī)格參數(shù)：

　　?供電電壓：AC85~265V;

　　?數(shù)據(jù)上傳：4G全網通;

　　?覆蓋范圍：100~150米;

　　?外殼尺寸：263mm×185mm×130mm;

　　?重量大小：1350g;

　　?工作溫度：-20℃~80℃;

　　?存儲溫度：-20℃~85℃;

　　?防水等級：IP65;

　　?固定方式：抱箍或支架固定。

　　3.MINI學生卡

　　圖7 MINI學生卡

　　MINI學生卡定時向周圍發(fā)送自身全球唯一的ID號，可應用于人員管理、人員定位、學生多功能校園卡等。MINI學生卡采用環(huán)保低功耗設計，內置鋰電池供電，使用超聲波密封技術，外殼防水，四周采用菱形設計，小巧精致。

　　規(guī)格參數(shù)：

　　?通信距離：80米(空曠);

　　?電池壽命：至少2年;

　　?外殼尺寸：70mm×46mm×5.5mm;

　　?工作溫度：-20℃~70℃;

　　?存儲溫度：-20℃~70℃;

　　?佩戴方式：工作帶佩戴或卡套佩戴;

　　?表面印刷：默認空白，可自制或定制。

　　4.智能校徽

　　圖8 智能校徽

　　校徽標簽定時向周圍發(fā)送自身全球唯一的ID號，主要應用于學生管理及定位等。校徽標簽采用環(huán)保低功耗設計，內置鋰電池供電，使用超聲波密封技術，外殼防水。可貼于袖口、胸前等位置，起到自然隱藏的效果。

　　規(guī)格參數(shù)：

　　?通信距離：80米(空曠);

　　?電池壽命：至少2年;

　　?面蓋尺寸：φ44mm×2.1mm;

　　?底盒尺寸：φ48mm×8.9mm;

　　?工作溫度：-20℃~70℃;

　　?存儲溫度：-20℃~70℃;

　　?佩戴方式：強磁吸附佩戴;

　　?底盒顏色：默認藍色，可定制;

　　?面蓋印刷：默認空白，可定制或自制。

　　5.防丟標簽

　　圖9 防丟標簽

　　兒童防丟標簽是物聯(lián)網系統(tǒng)的基礎設備，定時向周圍發(fā)送自身全球唯一的ID號。兒童防丟標簽帶有緊急求助按鍵，緊急情況下，可通過按鍵向周圍的基站發(fā)送求救信號。

　　規(guī)格參數(shù)：

　　?通信距離：80米(空曠);

　　?電池壽命：6個月(可更換電池);

　　?外殼尺寸：52mm×31mm×9mm;

　　?工作溫度：-20℃~70℃;

　　?存儲溫度：-20℃~70℃。

　　四、軟件系統(tǒng)功能介紹

　　1.登陸頁面

　　圖10 登陸界面

　　登陸頁面如圖10所示，管理人員通過賬號密碼登陸到系統(tǒng)進行操作。

　　2.信息錄入

　　圖11 信息錄入

　　管理人員在后臺系統(tǒng)錄入兒童信息、學生信息和對應的家長信息。

　　3.考勤信息

　　圖12 考勤信息

　　系統(tǒng)內可查看學生的到校時間，以此作為學生的考勤記錄，實現(xiàn)自動化考勤。

　　4.軌跡信息

　　圖13 軌跡信息

　　系統(tǒng)可查看學生、兒童的行走軌跡。

　　五、手機APP

　　圖14 手機APP

　　家長可通過手機APP查看自己孩子的行走軌跡、告警信息等。