一卡通世界
当前位置:一卡通世界 >> 技术文章 >> RFID >> 超高频RFID技术在家校通领域中的应用

超高频RFID技术在家校通领域中的应用

来源:一卡通世界网      作者:金磊      2014/6/20 17:30:35

  摘 要:提出了一种基于超高频射频识别(RFID) 技术的家校通系统解决方案。与传统方式相比,该系统更加准确、便捷、高效;通过采用阅读器和RFID 标签等设备搭建的项目环境获得的大量测试结果表明,基于超高频RFID 技术的这种家校通系统具有较好的可靠性和实用性。

  0 引 言

  家校互通是促进孩子健康成长的重要因素之一,以往学校和家长之间的沟通主要靠家长会、重点家访和个别电话联系来解决的,但由于老师教学任务重,学生多,家长工作繁忙,而且受时间、交通、通讯手段的限制,老师几乎不可能做到和每个家长保持经常密切的沟通。这也一直是多年来困扰中国教育界的一个问题[1-5]。

  家校通系统的出现有效地解决了这些问题,该系统变革了传统的家校沟通方式,改进了学校的管理模式,促进了学校的发展。该系统还可为学校教学水平和教学质量考核提供了准确依据,还有利于提高教师工作效率和教学水平,此系统拥有巨大的经济效益和社会效益[6-10]。

  射频识别技术(RFID) 是自动识别技术的一种,其主要原理是将无线射频信号传送给被识别物体,从而做到不直接接触物体就能识别物体和与物体交换数据的目的。利用RFID 技术,多个物体能同时被识别,并且能识别静止的对象和运动的对象。在这个识别和数据交换的过程中,不需要人工干预,完全是自动进行的。不仅如此,RFID 系统还能使用于恶劣的环境中。

  基于超高频RFID 技术的家校通系统是一个实现家庭与学校快捷、实时沟通的教育网络平台。家校通系统通过RFID技术,对学生进出校进行实时记录,并通过短信平台实时反馈到家长的手机上,为人性化管理提供便捷的途径和广阔的空间,其典型应用包括:家长获知子女到离校时间、学校发布各类信息、开展家长调查、有针对性和个性化地通报学生的学习生活情况、家长及时了解学校的动态及子女的在校情况等。

  本文针对布设于某小学校门口的家校通系统应用背景,提出一种基于超高频射频识别(RFID) 技术的家校通系统解决方案。通过在学校大门及后门安装的固定式读写器,实时读取学生的电子标签信息,并通过3G 路由器上传到服务器,由控制中心对数据信息进行统一处理,最终将该学生安全到校及离校等信息发送给各位家长。

  1 射频标签选型

  射频标签需封装到学生的胸牌中,并要求达到大校门时能够进行远距离信息读取,因此,标签的大小须有一定的限制。从标签射频性能、使用寿命、耐磨损程度、尺寸大小、价格适中等因素综合考虑,本文方案选择如图1 所示的Impinj E42标签。

  该标签的主要技术参数为:

  尺寸规格:19.22 mm×68 mm ;

  封装芯片:M4D、M4E、M4QT ;

  稳定读距:6 m ;

  应用场景:人员管理、资产管理、物流行业。

Impinj E42 标签

图1 Impinj E42 标签

  该RFID 标签进行初始化操作后,需将其塑封到学校的胸牌中,有挂牌方式( 竖和横两种方式均可) 和胸牌方式两种。挂牌和胸牌方式的标签式样分别如图2 和图3 所示。

RFID标签

图2 挂牌方式的标签式样

RFID标签

图3 胸牌方式的标签式样

  2 读写器选型

  2.1 HIK-FR528固定式阅读器

  图 4 所示为针对该类应用研发的一款成熟的4 端口远距离超高频RFID 固定式阅读器HIK-FR528 实物照片,采用Impinj R2000 方案进行设计,具有良好的多标签处理能力以及抗干扰性能。因采用相干接收机架构并引入载波消除功能,RSSI 更加稳定可靠,读取性能更好。可广泛应用于出入门禁人员管理、仓储物流、产品防伪溯源、资产盘点、智能交通、图书档案管理等领域。

  该阅读器具有以下特点:

  符合EPC C1 Gen2/ISO 18000-6C ;

  PowerPC 架构CPU MPC8308,128M RAM ;

  具有载波消除功能,抗干扰能力更强;

  支持EPC 密集型读取模式(DRM) ;

  高动态灵敏度,读取距离更远;

  支持4 路天线接口;

  支持640 Kb/s 标签数据读取速率;

  配置以及参数设定灵活,提供最大化标签阅读量和最佳工作性能;

  应用场景:园区门禁、物品盘点、智能仓储、超市防盗、智能交通及车库。

超高频RFID 固定式阅读器HIK-FR528

图4 超高频RFID 固定式阅读器HIK-FR528

  2.2 HIK-IR301一体式阅读器

  图 5 所示为一体式远距离UHF RFID 阅读器HIK-IR301及其安装示意图,该产品支持DRM 工作模式,具有良好的防冲突和抗干扰性能、识别率高、功能强、可靠性高、可扩展性好等特点。广泛应用于服装盘存、智能仓储、智能交通等领域,能够实现现代化的物流管理、海关智能通关、园区门禁、停车场不停车收费应用等集成系统。

超高频RFID 固定式阅读器HIK-FR528

图5 HIK-IR301 一体式阅读器及安装示意图

  该阅读器具有以下特点:

  兼容EPC C1 Gen2/ISO 18000-6C ;

  PowerPC 架构CPU MPC8308,128M RAM ;

  具有载波消除功能,抗干扰能力更强;

  支持EPC 密集型读取模式(DRM) ;

  远距离读取,RF 输出功率达到32.5 dBm ;

  支持640 Kb/s 标签数据读取速率;

  配置以及参数设定灵活,提供最大化标签阅读量和最佳工作性能;

  应用场景:园区门禁、物品盘点、智能仓储、超市防盗智能交通及车库。

大门安装示意图

图6 大门安装示意图

  3 实施方案

  本方案分别在学校大门和后门分别安装一套超高频RFID系统。

  3.1 大门安装

  大门安装示意图如图6 所示。在校门口传达室的墙上( 挡雨板上方) 安装一台HIK-FR528 固定式阅读器,连接4 个天线:3 个12 dB 线极化天线及1 个9 dB 圆极化天线,2 个12 dB 线极化天线分别安装在传达室立面上,传达室立面上固定L 型抱杆,12 dB 线极化天线安装在抱杆上,一个略朝里,管理出校学生,一个略朝外,管理进校学生。在立柱朝大门口方向安装1 个12 dB 增益天线,协助另2 个12 dB 天线管理大门进出的学生。在传达室前的小通道上方安装1 个9 dB 增益天线,管理进出学生。该方案可确保学生在通过传达室前小通道及大门靠近传达室一侧5 m 范围内学生进出时的读取效果。要求学校在上学及放学时,不能将电动门全部打开。大门读取范围示意图如图7 所示。

图7 大门读取范围示意图

  3.2 后门安装

  在后门的小通道上方安装一个HIK-IR301一体式阅读器,方面朝下,因为学生进出后门都从右侧小通道进出,所以这里只需要配置一台9 dB天线的HIK-IR301 一体式阅读器即可。图8 所示是其后门安装示意图。

后门安装示意图

图8 后门安装示意图

  3.3 所需安装设备

  大门和后门所需的安装设备及其数量如表1 所列,可见,本文方案设计十分紧凑。

表1 安装设备列表

安装设备列表

  4 结 语

  本文提出一个基于超高频RFID 技术的家校通系统。当学生进出校园并经过装有RFID 读卡器的通道时,系统能记录学生的信息并及时反馈给管理人员和家长的移动终端。此外,可将这些信息传输到服务器中,学校管理人员和家长能通过网络查询到学生相关信息。当学生出现迟到、旷课等行为时,系统能实时把该学生的情况反馈学校管理人员和家长,以便及时处理。运行测试证明,该系统正确识别率高、误判率低、漏读率低、可靠性好,是一种可大规模推广应用的家校通解决方案。《物联网技术》杂志授权发布,严禁转载。

分享到新浪微博         责任编辑:苏洁   投稿邮箱:editor@yktworld.com
关于 超高频RFID  RFID技术  家校通 的文章
  • 基于RFID技术的医疗服务系统分析
  • RFID核心技术解密
  • RFID产品几个技术问题的说明及常见故障答疑
  • RFID技术在铁路施封锁中应用的探讨
  • RFID开发详细介绍
  • RFID技术挑战和参考架构
  • RFID应用架构规划指南
  • 探讨物联网感知技术——RFID技术
  • 防伪电子标签RFID标记技术及其应用
  • 证件中的RFID技术应用研究
  • 基于覆盖率驱动的高频RFID芯片验证平台设计分析
    基于覆盖率驱动的高频RFID芯片验证平台设计分析
    传感技术与RFID融合在血液管理中的应用设计
    传感技术与RFID融合在血液管理中的应用设计
    基于RFID与二维码技术的物联网快递物流配送系统的优化设计
    基于RFID与二维码技术的物联网快递物流配送系统的优化设计
    基于物联网技术的智能水泥发运系统设计
    基于物联网技术的智能水泥发运系统设计
    一周点击热点
    相关产品
    最新收录
    新闻   产品   企业   招标   求购
    技术   方案   下载
    关于我们
    网站介绍   广告服务   会员分类   联系方式
    企业推广   产品推广
    Copyright © 一卡通世界网
    粤ICP备11061396号-3   粤公网安备 44030602000993号