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              2.4G有源RFID在校園應用

              1. 感控系統

              感控系統是興育物聯在有源RFID領域經過多年技術積累和項目沉淀后提出的一套“感知”+“控制”系統。針對校園或者園區感知園內所有人員和物品上標簽實時位置和狀態信息,結合感知信息監測和控制園內燈光、水、電和空調等設備,達到萬物互聯實時在線。為各種應用,智能分析提供海量的基礎數據。

              感控系統是基于半有源射頻通訊協議為核心的系列產品,針對校園的封閉環境提供五大功能模塊,基于統一協議,可以統籌規劃,分步實施,優化資源,節省投資和高效部署。

              第一模塊:人員。人員進出,軌跡管理,同時提供體質監測(心率、運動步數、睡眠監測等)。

              第二模塊:物品。物品監測、盤點和防盜。

              第三模塊:安全。門禁、出入口閘機、道閘等。

              第四模塊:環境。環境監測,包括溫濕度、煙霧報警、燃氣報警、空氣質量監測、PM2.5監測等。

              第五模塊:能耗。提供全套電,水的統一監控管理。包括智能插座、智能開關面板、智能空開、智能空調面板等。

              1.1.人員管理

              人員管理主要是針對校園封閉環境的人員進出管理、宿舍管理、教室考勤管理和軌跡監測等。根據人員配對的不同標簽還可以監測和采集人員的心率、運動步數、睡眠監測等體質數據。

              1.1.1. 校門進出

              1.1.1.1. 系統框圖

              在校門內外各安裝一排地埋定標器,定標器橫向和縱向距離推薦為5米,橫向定標器數量根據校門寬度來決定。校門內外各安裝一臺2.4G閱讀器,在室內安裝感知主機一臺,2.4G閱讀器和地埋定標器一起接入感知主機。

              該系統支持我司所有標簽:三頻卡、圓形標簽、運動手環和智能手環。

              1.1.1.2. 方案概述

              佩戴標簽學生進入校門時,先經過校外定標器,然后通過校內定標器,標簽實時把經過定標器信息通過2.4G無線發送給閱讀器,閱讀器把接收信息上傳感知主機,感知主機通過計算生成學生進校記錄,反之出校一樣。

              方案優勢:

              不改變原有進出行為習慣,無感知體驗;

              適應性強,適應各種校門環境,只需覆蓋校門進出通道即可;

              無線通信數據處理和邏輯算法,傲視同行的進出準確率99.99%(實測)。

              1.1.2. 宿舍進出

              1.1.2.1. 系統框圖

              該方案主要用于通道寬度小于5米的環境,無需安裝地埋,可以安裝在樓頂、走道、樓梯間等。該方案由兩臺定標閱讀器和一個感知主機組成。

              1.1.2.2. 方案概述

              該方案安裝簡單,部署靈活,可安裝在任何寬度小于5米的通道口,兩個定標閱讀器安裝距離在3.5-5米之間,離地在2-3.5米即可,通過RS485線纜接入感知主機。

              1.1.3. 教室考勤

              1.1.3.1. 單班牌

              v 系統框圖

              v 系統說明

              我們提供PRO.R-232嵌入式模塊安裝在班牌中,拓展班牌遠距離無感考勤功能,佩戴手環或卡片等標簽學生經過安裝班牌教室門,無感班牌遠距離識讀學生信息,自動簽到考勤。同時學生標簽會定時與嵌入模塊通信確保人員實時在線。嵌入式模塊讀取到的信息通過RS232與班牌交互數據。

              1.1.3.2. 班牌+門禁讀卡器

              v 系統框圖

              v 系統說明

              我們提供PRO.R-231嵌入式模塊安裝在班牌中,教室后門安裝PRO.R-131門禁讀卡器通過RS485接入嵌入式模塊,同時嵌入式模塊與班牌通過RS232通信。這樣部署可以實現前后門教室的無感考勤簽到功能。

              1.1.4. 區域定位/運動軌跡管理

              系統框圖

              在需要位置部署感知設備,當人員或物資經過覆蓋區域,即自動識別定位,相關信息上傳至系統,形成全過程行為軌跡圖,為精準管理提供依據或事后追蹤定位。在行走路徑上若與監控設備同時安裝,可進行RFID和視頻聯動。感知設備負責實現對監控區域的覆蓋,獲取人物車通過的時間地點等,監控攝像頭獲取圖像,若需查詢該時段或者該人員物車信息時,可以及時查詢到視頻軌跡信息。

              1.1.5. 學生體質數據采集

              學生佩戴智能手表,能實時監測學生的體質數據并能通過無線傳輸采集上傳到系統平臺。

              1.1.5.1. 智能手表

              智能學生手表,既是一種穿戴式智能設備,又是校園一卡通的數據載體,不僅具備傳統校園一卡通所有功能,又擴展了計步,睡眠,體質監測與評價,校內人員考勤定位,走班簽到管理等應用;

              為了保證在有限電量供應條件下長時間工作,智能手表使用多模超低功耗半有源RFID技術。通過利用不同頻段通信的特點,智能手表同時工作在125K,13.56Mhz,2.4G三個頻點上,分別進行喚醒及偵聽、支付和數據傳輸的操作。

              1.1.5.2. 數據采集

              1.2.物品管理

              針對校園內辦公設備、IT資產、實驗儀器等物品進行登記、實時監測、出入登記和盤點等管理。

              資產管理系統由RFID資產標簽、RFID手持平板、RFID識別設備以及資產管理系統平臺構成,根據不同場景和資產類型提供區域監測、資產進出管理及手持盤點三種管理模式。

              對于辦公場所/課室的資產可利用已部署的人員無感門禁考勤設備來實現資產的區域監測,實時在線盤點;減少硬件的投入費用,更大化利用現有投資。

              對于重要場所例如機房、實驗室等可以安裝出入管理設備來監管,一旦資產離開該區域即產生告警信息;

              對于經常移動的設備可以采用手持平板來人工盤點,工作人員手持平板,在可視2~3米內的資產將自動批量識別盤點,自動統計數據。

              l RFID資產標簽:掛或粘貼于校園資產表面,內置資產數據信息。

              l RFID識別設備:主要用于出入通道,對有源電子標簽進出進行識讀。

              l RFID手持平板:主要應用于校園資產盤點與校園資產快速掃描。

              l 資產管理系統:主要應用校園資產管理、盤點管理等

              l 手持平板資產管理APP:實現移動式校園資產掃描與校園資產盤點。

              l 防拆告警:RFID資產標簽從校園資產分離時,產生告警信息。

              1.3.安全管理

              針對辦公室、機房以及庫房等需要門禁功能的場所,感控系統提供標準門禁功能。

              1.3.1. 系統框圖

              1.3.2. 功能描述

              感控主機提供標準雙門控制器功能:

              PRO.N-121感控主機支持最大8萬張授權卡片,支持最大26萬條刷卡記錄,每天8個每周7天共56個時間段。可遠程開關門、遠程鎖定單個門。

              PRO.N-121感控主機支持每個門雙向讀卡,滿足出門/入門登記認證,支持讀卡器采用韋根或RS485傳輸協議。感控主機通過TCP/IP通信協議與后臺系統交互數據,通信時均有數據加密處理,保證數據安全。

              感控主機采用繼電器干節點信號輸出,支持各種類型電鎖,每個主機支持一組火警一組匪警輸入、一組火警和一組匪警輸出、兩組出門開關、兩組門磁信號接入。

              感控主機支持采集環境溫度和濕度數據,并產生告警信號;支持電源電壓信號檢測,超出電壓范圍告警。

              技術參數:

              序號

              PRO.N-121

              1

              管理門數

              2

              2

              尺寸

              99&times;150mm

              3

              電源電壓

              12VDC

              4

              運行溫度

              -20℃~+70℃

              5

              運行濕度

              10-90%RH,無冷凝

              6

              工作電流

              &le;200mA(DC12V,此電流不含電鎖、讀卡器等外設消耗電流)

              7

              數據存儲

              8萬張授權卡、26萬條記錄容量

              8

              停電保護措施

              海量高速閃存設計,斷電保護10年

              9

              讀卡器接口協議

              韋根26,韋根34(出廠默認設置為韋根34),RS485

              10

              讀卡器接口數量

              4韋根讀卡器接口,4個RS485讀卡器接口

              11

              讀卡器通信距離

              100米(建議80米內)

              12

              其他輸入接口

              每門提供1組出門開關接口、1組門磁接口、每個主機提供1組消防聯動接口、1組匪警聯動接口

              13

              門鎖繼電器

              2

              14

              門鎖控制電流

              每組繼電器采用NC、COM、NO干節點輸出、最大電壓250V、最大電流6A

              15

              報警繼電器

              2組(1組消防告警輸出、1組匪警告警輸出)

              16

              通信方式

              TCP/IP

              17

              通信速率

              10/100M

              18

              通信距離

              100

              19

              最大聯網數

              無限制

              1.4.環境和能耗管理

              近年來,隨著社會經濟與科技的發展,電器設備已經在各類型的學校里大面積鋪設。而隨著可持續發展政策的多年倡導,以及黨關于建設“綠色校園”的號召,目前已經有越來越多的學校投入到綠色校園、節約型校園的建設當中。同時,由于不少學校的傳統管理不到位、文明用水用電方面的宣傳力度不夠,“樓道長明燈”、“宿舍長流水”等不良現象仍舊頻發,造成了能源與水資源的極大浪費,同時也帶來了不少經濟損失。此外,隨著電器設備的多年使用以及電器線路的自然老化,由漏電隱患引起的重大安全事故也層出不窮。

              基于上述背景,興育物聯感控系統在對人員物品的感知中,加入對環境和能耗信息的采集和控制。旨在幫助學校解決能源浪費問題解決用電安全隱患建設節約、環保、教育安全的綠色校園!

              在環境和能耗管理中根據項目的部署情況可以采用以下多種組網模式。

              1.4.1. 班牌模式

              1.4.1.1. 系統框圖

              內置嵌入式模塊電子班牌安裝在教室前門,后門安裝門禁讀卡器,該系統能實現教室前后門的教室考勤、能耗管理和環境監測。

              1.4.1.2. 方案概述

              內置嵌入式模塊電子班牌作為興育物聯網系統數據采集和控制信號上傳下發中心節點,所有數據通過電子班牌主機網絡與物聯網平臺系統進行數據交互。

              該方案一套設備實現多種應用:

              普通電子班牌功能:電子課表、班級風采、信息廣播和消息留言等;

              無感簽到考勤:佩戴電子標簽學生通過教室門時自動簽到考勤;

              能耗管理:通過電子班牌可以管理教室內安裝的智能插座、智能開關面板、智能控制開關等設備,實現對教室燈光、空調、風扇等設備的統一控制和管理,實現能耗的采集,定時開關等功能;

              環境監測:電子班牌可以采集室內安裝的空氣質量探測器、煙霧探測器、燃氣探測器等設備數據,并能與其它設備進行聯動如排氣扇等實現舒適安全的教室環境。

              1.4.2. 智能網關模式

              1.4.2.1. 系統框圖

              每個教室安裝一臺智能網關,作為物聯網系統采集和控制的中間節點,該網關5V供電,帶網絡接口,采集數據和控制信息直接和平臺系統交互。

              1.4.2.2. 方案概述

              智能網關壁掛安裝,與智能設備無線傳輸,與平臺系統有線網絡交互數據。當智能設備安裝后需與該智能網關進行配對才能正常使用。

              該系統能實現如下功能:

              能耗管理:通過智能網關可以管理教室內安裝的智能插座、智能開關面板、智能控制開關等設備,實現對教室燈光、空調、風扇等設備的統一控制和管理,實現能耗的采集,定時開關等功能;

              環境監測:智能網關可以采集室內安裝的空氣質量探測器、煙霧探測器、燃氣探測器等設備數據,并能與其它設備進行聯動如排氣扇等實現舒適安全的教室環境。

              1.4.3. 感控主機模式

              1.4.3.1. 系統框圖

              本方案主要由感控主機、門禁讀卡器、出門讀卡器及門鎖等組成,出門讀卡器作為物聯網節點與智能設備進行無線數據交互,通過RS485與感控主機相連,由感控主機與物聯網平臺系統進行數據交互。

              1.4.3.2. 方案概述

              本感控方案作為完整教室物聯網解決方案,既能感知教室的人、物和環境狀態,也能控制教室的門禁、燈光、空調等。

              該系統能實現如下功能:

              門禁功能:無感門禁、節假日同步、定時常開和首卡開門等;

              無感簽到考勤:佩戴電子標簽學生通過教室門時自動簽到考勤;

              能耗管理:通過出門讀卡器可以管理教室內安裝的智能插座、智能開關面板、智能控制開關等設備,實現對教室燈光、空調、風扇等設備的統一控制和管理,實現能耗的采集,定時開關等功能;

              環境監測:出門讀卡器可以采集室內安裝的空氣質量探測器、煙霧探測器、燃氣探測器等設備數據,并能與其它設備進行聯動如排氣扇等實現舒適安全的教室環境。


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