基于學校RFID應用系統的研究

　　1、前言

　　對于校園人力不足，校園腹地廣大的條件下，希望由RFID新科技技術，能輔助對提升校園安全維護。凡有現金、票證或需要識別身份的場合(包括學生證、圖書借閱證、出入證、教職員工考勤、教職員工會議簽到、食堂消費、浴室用水管理、宿舍用電管理、機房收費、停車場、小賣部消費及其它小金額消費等管理功能)均采用這張RFID證件來完成。

　　2、RFID技術基本原理及應用現狀

　　RFID是Radio Frequency Identification的英文縮寫，中文直譯射頻識別，一般也稱“電子標簽”。RFID技術是以電磁波為傳輸手段的非接觸式自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號和空間耦合(電感或電磁耦合)傳輸特性，通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，實現對被識別物體的自動識別，無須人工干預，系統結構如圖所示。射頻識別系統的另一重要性能指標是識讀距離，或射頻系統的覆蓋范圍。閱讀器可靠讀取標簽的最大距離，首先取決于標簽的性能。通過電池供電的有源標簽，讀取距離較長，而沒有電池供電的無源標簽與識讀器的作用距離則較短。其次標簽及識讀器天線的性能、以及環境因素都將影響識讀距離。

　　RFID系統的基本工作過程是：讀寫器通過天線發送出一定頻率的射頻信號;當RFID標簽進入讀寫器工作區域時，其天線產生感應電流，RFID標簽獲得能量被激活并向讀寫器發送出自身編碼等信息;讀寫器接收到來自標簽的載波信號，對接收的信號進行解調和解碼后送至計算機主機進行處理;計算機系統根據邏輯運算判斷該標簽的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發出指令信號;RFID標簽的數據解調部分從接收到的射頻脈沖中解調出數據并送到控制邏輯，控制邏輯接收指令完成存儲、發送數據或其他操作。

　　3、RFID高校校園一卡通管理系統設計

　　目前，大多數高校的校園管理系統是采用普通原始的紙質證件管理技術或者是簡單的IC卡技術管理系統。雖然這些管理系統可以完成簡單的管理，但是其中還存在一些問題不利于高校校園管理系統的應用及發展，例如，學校對于學生的晚歸情況及上課情況難以及時地了解，學生證件過于繁多容易造成錯拿或丟失。

　　3.1系統結構

　　基于RFID的校園一卡通管理系統主要由三個部分構成：基于RHD的校園卡、智能讀卡器、校園一卡通管理系統。系統構成如圖l所示。其中管理系統采用微機對獲取的數據進行顯示、分析和管理。

　　3.2工作原理如圖1所示。根據電子標簽的調制方式不同，分為主動式和被動式。當電子標簽進人磁場區域后，接收的讀寫器發出信號，電子標簽憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在標簽中的信息(被動式標簽)，或者主動發送某一頻率的信號(主動式標簽);讀寫器讀取信息并譯碼后，送至計算機通信網絡進行處理。本系統通過對于校園卡內資料的讀取、判別及處理，可有效地提供持卡人身份鑒別、金融應用、電子錢包及安全保障等功能。首先，在申辦校園卡時，初始化個人的基本資料，完成卡的初始化及后臺數據庫的建立;其次。在使用過程中，持卡人可以使用本卡與金融機構有效連接，完成轉賬及電子錢包支付等功能。

　　3.3軟件設計

　　基于RFID的高校校園一卡通管理系統，是建立在MicrosoftVisual Studio.NET開發平臺和Ms SQL Server數據庫基礎上。能夠對于校園內學生及教工的學習、工作及生活進行現代化的管理，極大地方便了學生及教工的生活。該校園一卡通管理系統主要包括身份識別、金融應用、教學管理和系統維護四大功能。

　　1.身份識別管理。身份識別管理包含有考試證件、門禁系統及圖書借閱等功能。考試證件可以替代傳統的準考證功能;門禁系統可以對學生的生活起居及晚歸等進行有效的記錄及管理;圖書借閱功能可以代替傳統的借閱證完成圖書借閱功能。

　　2.金融應用管理。金融應用管理主要完成在校園中與支付相關的活動。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、零售店和書店等購物;體育場、俱樂部和娛樂中心等娛樂;水費、電費、洗衣洗澡等日常收費;校內醫療收費。另外還可開發與校外銀行之間的轉賬功能及在校外金融的應用。

　　3.教學管理。教學管理主要是完成與教學相關的活動。其中包含：學籍注冊、注銷、學籍的日常管理、日常的教務活動。

　　4.系統維護。系統維護包含以下四個部分的功能：數據庫恢復、數據庫備份、用戶信息維護、密碼更新。出于數據安全考慮，安排了數據的恢復及備份功能，以及密碼更新功能，更進一步保證了系統里數據的安全性。

　　4、結束語

　　RFID有一個跨越多個頻段、擁有多種工作模式的產品分類和標準體系。結合學校的應用需求，學校在大門、教學樓、宿舍樓等處安裝RFID感應設備，并給學生配發RFID證件之后，就可以對教學考勤和就宿考勤進行記錄和分析，并協助進行學生行為管理。

　　RFID系統應用軟件的主要功能有：

　　1) 可查詢當前人員的數量及區域分布情況

　　2) 任一指定人員在當前或指定時刻所處的區域

　　3) 任一指定人員當天或指定日期的活動蹤跡

　　4) 選定某一區域可以獲得當前該區域的人員信息

　　5) 可通過手持讀寫器下載學生信息，并隨時查驗學生證件

　　6) 支持MSSQL和MySQL數據庫擴展

　　7) 與學校的教育管理信息系統無縫連接