遠距離學生出入識別系統(tǒng)、校園門禁通道、家校通方案 一、方案概述 項目背景: 孩子每天是否按時到校？ 過了放學時間孩子還沒回來，是否已經(jīng)離校？ 天氣惡劣，卻不知學校是否提前放學或停課？ 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)孩子都是獨身子女，學生人身安全、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。而學校由于師資力量的有限以及技術(shù)手段的落后，對學生的管理還停留在手工管理階段和計算機輔助管理初級階段，信息反饋不及時，并且與家長的信息溝通嚴重不足，身為孩子家長，您是否擔心工作太忙，與孩子交流時間太少；僅靠有限的幾次家長會和學校平時的不定期的反饋，難以傳遞－足夠多的學生在校情況給家長。當發(fā)生學生由于逃課、出走等情況時，家長和學校由于溝通配合不夠，無法及時發(fā)現(xiàn)，導致發(fā)生意外。 學生平安短信服務系統(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、學校的信息溝通，是保證學生出入安全及管理學生校外活動的一種有效手段。 該系統(tǒng)的優(yōu)點： 1.家長放心 實時跟蹤學生的到校、離校情況，并及時將這一情況利用手機短信通知家長。因此家長不管身處何地，都 可以通過手機短信及時了解孩子是否準時到校、何時放學、是否需要馬上回家燒飯、是否需要打一個電話 給學校為什么孩子還沒有放學或者還沒有到校。 2.學校稱心 學校利用此系統(tǒng)，能夠快速跟蹤了解學生的到校、離校情況，同時也為學校解決學生校外意外事故提供法 律上的依據(jù)。 3.自動考勤 學?？梢岳迷撓到y(tǒng)作為學校師生的考勤系統(tǒng)，每月自動生成考勤報表，而無需另外安裝考勤機 4.查詢便利 該系統(tǒng)為網(wǎng)絡版，可以安裝在學校任何一臺電腦上，方便學校相關(guān)部門查詢和打印有關(guān)信息，如校長辦公 室、學校保衛(wèi)處、班主任辦公室等等 5.價格低廉 適合絕大部分學生的消費。享受此項服務的學生，每月只需交納低廉的短信服務費 6.增值服務 運營商可以將卡片的冠名權(quán)出售給一家當?shù)赜杏绊懙墓荆瑥亩〉秘S厚的廣告費用。由于這些公司生產(chǎn) 的產(chǎn)品與學生的消費緊密相關(guān)，如文具用品、食品飲料，這樣的廣告效應會更加明顯，而廣告費用比之電 視臺又節(jié)約許多。 二、系統(tǒng)工作機理 自動識別學生平安短信服務系統(tǒng)是利用高科技的遠距離射頻識別技術(shù)、手機短信服務平臺和計算機信息處理技術(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，針對廣大中小學校、學生家長而提供的信息化服務平臺。 它的工作機理是：每個學生胸前均掛有一張遠距離有源感應卡，當學生到達校門時，附近的讀卡器立即讀到學生所佩戴的感應卡，并將該感應卡的卡號輸出給電腦里安裝的學生平安短信服務系統(tǒng)，系統(tǒng)立即按照預錄的信息向該學生的父母發(fā)一條手機短信，如 您的孩子已達學校 ；同樣地，如果學生離開校門的話，系統(tǒng)立即按照預錄的信息向該學生的父母發(fā)一條手機短信，如 您的孩子離開學校 。 有了自動識別學生平安短信系統(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)點評、近期表現(xiàn)以及學校的各種通知、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，從而有效配合學校對孩子進行輔導教育；有了自動識別學生平安短信系統(tǒng)，學校能更有效的進行學生管理，和家長密切溝通，從而整體提高教學管理水平，還為后續(xù)的校園信息化管理奠定基礎(chǔ)。 自動識別學生平安短信系統(tǒng)使家長、學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3.0x4.0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 遠距離讀卡器中國學校測試：（采用立式天線） 遠距離讀卡器英國學校測試：（采用立式天線） 遠距離讀卡器工廠測試:（采用地埋式天線) 讀卡器2004年在英國學校測試：（采用立式天線） 讀卡器讀卡器2003年在英國學校測試：（采用地埋式天線） 四、系統(tǒng)設備簡介 根據(jù)家校通系統(tǒng)的特點，和嚴格的要求，太陽電子為客戶制定如下解決方案 1.1 RV1系列讀卡器（寬通道使用，一般超過6米） RVR1系列讀卡器（1-6米寬通道使用） 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） ◆可應用在1米-90米寬通道的人員或車輛進出跟蹤 ◆同時進出的人數(shù)可達320人，通行速度可達快步走 ◆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，因此特別適合機關(guān)大院、學校校門使用 技術(shù)參數(shù): ◆尺寸：（高）325 （寬）285 （厚度）65毫米 ◆電源：12～28伏，DC，@400mAmax ◆工作溫度：-20～ 60℃（適用于室內(nèi)和室外安裝) ◆顯示：LEDs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),信號穿過液體感應距離無任何改變 ◆最大天線大?。翰捎弥睆?.5粗銅線時單天線周長達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; 應用場合： RV1-DS-XMS系列讀卡器特別適合應用于寬通道、許多人同時進出的場合，如機關(guān)大院和學校大門口，用于對同時進出的許多人進行跟蹤。該產(chǎn)品已在中國人民解放軍總參信息化管理系統(tǒng)、北京中小學平安短信信息系統(tǒng)、成都中小學學生進出跟蹤管理系統(tǒng)、湖北荊州某國家重點中學平安短信系統(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出跟蹤管理系統(tǒng)得到廣泛應用。 2、 感應卡 產(chǎn)品特性: ◆遠距離讀卡：使用RV1讀出器并外接1.5mx1.5m的天線,在無外界干擾的情況下,讀卡距離可達3米 ◆多重讀出：在RV1讀卡器上可同時識別320張感應卡 ◆快速讀卡：在RV1讀卡器上可達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認證 3米讀卡距離，可插入一張包含照片姓名等信息的 PVC名片，或插入一張 MIFARE卡、HID卡，可用做證件卡人員移動速度可達 80公里/小時，64位卡片編碼，亂序加密通訊，誤讀率低于 10億分之 1，讀卡沒有方向限定， 360度任意角度都能讀到，低頻工作 -----對人體無任何傷害，全自動識別， CE、DTI 、FCC 認證?？ㄆ姵乜蓳Q，適合卡片長期循環(huán)使用，性價比高。 五、讀卡器的工作模式 英國 Cyphertag遠距離讀卡器. 其工作原理是：讀出器外接一個可以發(fā)射并接收感應卡信號的天線線圈。通過這個天線，讀卡器不斷地向四周發(fā)射電磁波問訊信號。當感應卡進入讀卡器讀卡范圍內(nèi)時，原本處于 休眠狀態(tài) 狀態(tài)的感應卡被激活，感應卡也通過其內(nèi)部的一個小的天線線圈將載有感應卡號碼的應答信號反饋給讀卡器。通過讀卡器與感應卡的不斷問詢和應答，讀卡器就可以將感應卡的號碼全部讀出，同時讓卡片進入休眠狀態(tài)，并按照一定的格式輸出給計算機或其他控制器。Cyphertag讀卡器與感應卡之間的問詢是經(jīng)過加密的，感應卡的號碼以一種 亂碼 的格式反饋給讀卡器，這種 亂碼 只有Cyphertag系列讀卡器可以識別，因此感應卡號碼在傳輸過程中是絕對安全的。 RV1、RVR1系列讀卡器有別于一般的射頻識別產(chǎn)品，它有以下主要特點： 1）快速識別。讀卡器可以對高速運動的感應卡進行準確的識別，運動時速可達 80Km/小時。 2）多重讀出。讀卡器可以對同時呈現(xiàn)于讀卡器讀卡范圍內(nèi)多達 320張感應卡進行識別，無一遺漏。 3）遠距離讀出。讀卡器可以對遠離它 3米的感應卡進行識別。 4）獨特的 HID碼限制功能，確保系統(tǒng)的安全性。 5）可外接兩組外置天線 , 具有兩路單獨的輸出。一組天線對應一路輸出 6）對人員進出作出準確的方向判斷。 7）寬通道讀取。可最多可外接 16個天線，覆蓋寬度可達 100米 8）讀卡范圍穩(wěn)定，精確可靠。一旦天線固定完畢，讀卡的范圍就固定下來，邊界明顯，很容易分辨感應范圍。 DS系列讀卡器工作原理：在 2米寬的通道經(jīng)過的地方分別埋設兩組天線(1m*2m), 我們稱之為 A天線和 B天線. 加強型安全模式工作機理： 以 加強型安全 模式為例 , 來講述 RVR1-DS系列讀卡器的工作原理, 這里特別要注意的是，不同的工作模式， RVR1-DS系列讀卡器的工作方式和輸出方式會有較大的區(qū)別。 如圖所示：從天線組 A 走到天線組 B, 表示進校；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)象進行以下約定。 1、Ant-a Ant-b 通道經(jīng)過的地方分別埋設兩組天線, 稱之為A天線和B天線 2、In-Ant-a 持卡人進入 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)送進入學校短信 11、Out-message 發(fā)送離開學校短信 12、Cardholder 持卡人 讀卡器加強型安全模式發(fā)送出入數(shù)據(jù)的實現(xiàn)如下： i、正常進入學校過程 ( 進校） Cardholder In-Ant-a Out-Ant-a In-Ant-b Out-Ant-b 持卡人 進A天線 出A天線 進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)進校短信 ii、正常離開學校過程 ( 出校 ) Cardholder In-Ant-b Out-Ant-b In-Ant-a Out-Ant-a 持卡人 進B天線 出B天線 進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、從校外走進校門然后在校門處徘徊最后離開學校 ( 未實質(zhì)入校 ) Cardholder In-Ant-a Out-Ant-a In-Ant-b Out-Ant-a 持卡人 進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) ( 未實質(zhì)出校 ) Cardholder In-Ant-b Out-Ant-b In-Ant-a Out-Ant-b 持卡人 進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 、從校外走進校門然后在校門處徘徊最后進入學校 ( 實質(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)進校短信 持卡人首先進到A天線區(qū)最終離開的是B天線區(qū) 系統(tǒng)發(fā)短信 vi、從學校內(nèi)走到校門然后在校門處徘徊最終離開學校 ( 實質(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。 加強型安全模式方向判斷說明： 卡的運動方向 韋根輸出數(shù)據(jù) A 當卡靠近天線組 A，然后又離開天線組 A ，讀卡器無任何輸出 A B,ABAB,ABB 在死區(qū)時間內(nèi)，當卡從 A走到 B時，待死區(qū)時間過后，輸出信號 A B A,ABABA 在死區(qū)時間內(nèi)，當卡從 A走到 B，又從 B走到 A, 讀卡器無任何輸出 注： 死區(qū)時間 可以通過讀卡器進行設置該模式的應用是為了正確知道卡片是進還是出 關(guān)于測試方法： 一般對運用在人員識別上的遠距離讀卡器可以采用以下方式： 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，能讀到很遠的卡。常見于老遠停著的車輛都能把道閘打開。人在辦公室走動，老遠的門會不斷的開啟） 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出大門口，看漏卡情況。如果有漏卡說明此遠距離讀卡器根本不適合運用。上下班，上下學都是高峰期，如果漏卡，造成員工沒正常上下班，學生沒正常上放學，會嚴重影響員工、學生的情緒，影響工作學習。 關(guān)于方向說明： 一般采用高頻讀卡器的人員跟蹤系統(tǒng)都是采用兩臺讀卡器來判斷進行人員進出方向。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還是出，也就是由上位機來判斷進出方向，這樣存在很多漏洞，而且增加了計算機軟件處理的負荷。 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，而實際情況是人員還在里面。如果人員不斷在進出天線上徘徊，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，因為兩個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，這里的信號會很復雜，有可能是死區(qū)、有可能是某天線時強時弱、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。由高頻遠距離讀卡器讀卡范圍不穩(wěn)定和讀卡方向性，注定了即使你在某一個很遠的地方站著都有可能被它識別到，不能精確的識別在某一個地方哪個讀卡器的信號強。 卡片人員佩戴識別的說明： 目前集成商在進行人員識別家校通平安短信等項目實施的過程中，往往得到的識別效果總是差強人意，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。 最常見的應用項目是人員通道識別的情況，選擇的讀卡器有感應距離由幾十米遠到 1米遠的各種讀卡器，幾十米遠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的地方就被識別出來，因為人員可能剛巧從旁邊經(jīng)過而不是要進入通道，所以工程安裝人員在實施的過程中就要對這個感應距離進行調(diào)整，但往往得不到一個合適的距離，因為卡片在不同的角度被讀取的距離變化很大，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，比如做一座學校校門口的人員識別，會出現(xiàn)人員只是在教學樓內(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。 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，排隊一個一個通過，仍然存在漏卡現(xiàn)象，因為卡片的方向性與讀卡速度都注定了無法從根本上解決這一問題。 如何正確選擇RFID產(chǎn)品運用到人員識別: 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的輻射危害，長期在高頻輻射環(huán)境下工作生活嚴重影響人身體健康。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準的輻射劑量下，人體細胞就會被大面積殺傷或殺死。----《電磁波的危害以及防護》 所以用在門禁、考勤等一些對人員識別上面的應用，則需采用低頻遠距離讀卡器。低頻讀卡器功率低、頻率低，覆蓋范圍小，需通過FCC認證、EMC認證，不對人體和其他設備產(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)?？ㄆぷ鞴β市?，一顆電池就可以用3-5年. 綜合上述問題最根本的原因是兩臺讀卡器是完全相互獨立的設備，同時讀卡器頻率起決定性作用，高頻讀卡器和卡片的技術(shù)性能不能完全解決讀卡穩(wěn)定性、人體屏蔽，英國 IDENTEC公司的在射頻識別領(lǐng)域具有 20多年的經(jīng)驗，其研制的 CYPHERTAG系列遠距離讀卡器可以杜絕上述問題的發(fā)生，因為它采用低頻段工作，而且自身直接帶兩組天線，讀卡器準確的知道卡片在天線的哪個區(qū)域并跟蹤卡片在區(qū)域內(nèi)每個時刻的信號位置和移動路徑，卡片是否真正離開、什么時候可以把信號輸出、是否假進假出、是否產(chǎn)生多余記錄。獨有多種方向跟蹤模式，滿足您對各時間讀卡數(shù)據(jù)的要求。 六、產(chǎn)品應用實例 七、一卡通在學校的應用 Cyphertag遠距離感應卡除了用于以上場合外，還可以應用于校園一卡通各種場合：包括辦公室門禁系統(tǒng)、人員進出校門管理、車輛進出校門管理、公寓管理、餐廳超市消費系統(tǒng)、教師考勤管理、圖書館借閱系統(tǒng)、教師開會簽到、學生跟蹤定位等等系統(tǒng)。 八、 系統(tǒng)設備配置清單 序號 產(chǎn)品名稱 型號 數(shù)量 備注 1 Cyphertag遠距離讀卡器 RV1-DS-4MS RVR1-DS-MS RVR1-DS 1 當通道寬度在10米左右時采用 當通道寬度在4-6米時采用 當通道寬度在3米以下時采用 2 調(diào)諧盒 AV1 N 含飛利浦原裝電容， 每個天線須配1個 3 天線線圈 MA-TFL2.5 1 普通的2.5平方以上單股銅線，可自購 4 Cyphertag感應卡 TV1-TV6 N 低頻遠距離專用有源卡 5 專用控制器 BS610 1 根據(jù)天線數(shù)量選擇 6 專用電源 BSPS-3A 1 讀卡器、控制器共用一個電源 7 家校通軟件 DTEPS-MS 1 詳情請咨詢