学校RFID应用系统的研究

1、前言

　　对于校园人力不足，校园腹地广大的条件下，希望由RFID新科技技术，能辅助对提升校园安全维护。凡有现金、票证或需要识别身份的场合(包括学生证、图书借阅证、出入证、教职员工考勤、教职员工会议签到、食堂消费、浴室用水管理、宿舍用电管理、机房收费、停车场、小卖部消费及其它小金额消费等管理功能)均采用这张RFID证件来完成。

　　2、RFID技术基本原理及应用现状

　　RFID是Radio Frequency Identification的英文缩写，中文直译射频识别，一般也称“电子标签”。RFID技术是以电磁波为传输手段的非接触式自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合(电感或电磁耦合)传输特性，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，实现对被识别物体的自动识别，无须人工干预，系统结构如图所示。射频识别系统的另一重要性能指标是识读距离，或射频系统的覆盖范围。阅读器可靠读取标签的最大距离，首先取决于标签的性能。通过电池供电的有源标签，读取距离较长，而没有电池供电的无源标签与识读器的作用距离则较短。其次标签及识读器天线的性能、以及环境因素都将影响识读距离。

　　RFID系统的基本工作过程是：读写器通过天线发送出一定频率的射频信号;当RFID标签进入读写器工作区域时，其天线产生感应电流，RFID标签获得能量被激活并向读写器发送出自身编码等信息;读写器接收到来自标签的载波信号，对接收的信号进行解调和解码后送至计算机主机进行处理;计算机系统根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号;RFID标签的数据解调部分从接收到的射频脉冲中解调出数据并送到控制逻辑，控制逻辑接收指令完成存储、发送数据或其他操作。

　　3、RFID高校校园一卡通管理系统设计

　　目前，大多数高校的校园管理系统是采用普通原始的纸质证件管理技术或者是简单的IC卡技术管理系统。虽然这些管理系统可以完成简单的管理，但是其中还存在一些问题不利于高校校园管理系统的应用及发展，例如，学校对于学生的晚归情况及上课情况难以及时地了解，学生证件过于繁多容易造成错拿或丢失。

　　3.1系统结构

　　基于RFID的校园一卡通管理系统主要由三个部分构成：基于RHD的校园卡、智能读卡器、校园一卡通管理系统。系统构成如图l所示。其中管理系统采用微机对获取的数据进行显示、分析和管理。

　　3.2工作原理如图1所示。根据电子标签的调制方式不同，分为主动式和被动式。当电子标签进人磁场区域后，接收的读写器发出信号，电子标签凭借感应电流所获得的能量发送出存储在标签中的信息(被动式标签)，或者主动发送某一频率的信号(主动式标签);读写器读取信息并译码后，送至计算机通信网络进行处理。本系统通过对于校园卡内资料的读取、判别及处理，可有效地提供持卡人身份鉴别、金融应用、电子钱包及安全保障等功能。首先，在申办校园卡时，初始化个人的基本资料，完成卡的初始化及后台数据库的建立;其次。在使用过程中，持卡人可以使用本卡与金融机构有效连接，完成转账及电子钱包支付等功能。

　　3.3软件设计

　　基于RFID的高校校园一卡通管理系统，是建立在MicrosoftVisual Studio.NET开发平台和Ms SQL Server数据库基础上。能够对于校园内学生及教工的学习、工作及生活进行现代化的管理，极大地方便了学生及教工的生活。该校园一卡通管理系统主要包括身份识别、金融应用、教学管理和系统维护四大功能。

　　1.身份识别管理。身份识别管理包含有考试证件、门禁系统及图书借阅等功能。考试证件可以替代传统的准考证功能;门禁系统可以对学生的生活起居及晚归等进行有效的记录及管理;图书借阅功能可以代替传统的借阅证完成图书借阅功能。

　　2.金融应用管理。金融应用管理主要完成在校园中与支付相关的活动。其中最基本的功能包含：餐厅、食堂和快餐店等用餐;自选商场、零售店和书店等购物;体育场、俱乐部和娱乐中心等娱乐;水费、电费、洗衣洗澡等日常收费;校内医疗收费。另外还可开发与校外银行之间的转账功能及在校外金融的应用。

　　3.教学管理。教学管理主要是完成与教学相关的活动。其中包含：学籍注册、注销、学籍的日常管理、日常的教务活动。

　　4.系统维护。系统维护包含以下四个部分的功能：数据库恢复、数据库备份、用户信息维护、密码更新。出于数据安全考虑，安排了数据的恢复及备份功能，以及密码更新功能，更进一步保证了系统里数据的安全性。

　　4、结束语

　　RFID有一个跨越多个频段、拥有多种工作模式的产品分类和标准体系。结合学校的应用需求，学校在大门、教学楼、宿舍楼等处安装RFID感应设备，并给学生配发RFID证件之后，就可以对教学考勤和就宿考勤进行记录和分析，并协助进行学生行为管理。

　　RFID系统应用软件的主要功能有：

　　1) 可查询当前人员的数量及区域分布情况

　　2) 任一指定人员在当前或指定时刻所处的区域

　　3) 任一指定人员当天或指定日期的活动踪迹

　　4) 选定某一区域可以获得当前该区域的人员信息

　　5) 可通过手持读写器下载学生信息，并随时查验学生证件

　　6) 支持MSSQL和MySQL数据库扩展

　　7) 与学校的教育管理信息系统无缝连接