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              2.4G有源卡在電子班牌中應用

              半有源RFID在班牌中應用

              1. 概述

              校園信息化過程中電子班牌大量進入校園,電子班牌除傳統信息展示、班級相冊、課程表、值班表等外,隨著高考改革的實施班級考勤也變成電子班牌的標配功能。

              現有班牌的考勤功能主要集中在人臉識別和IC刷卡,還有少量的2.4G、指紋、藍牙等技術方案。現有方案都或多或少存在這樣或那樣的問題,例如:人臉識別對環境,光線及算法有比較高要求;IC刷卡存在漏刷,擁擠排隊現象;2.4G不適合小范圍識讀應用;藍牙不合適大并發的應用。基于現狀興育物聯提出采用半有源RFID方案來實現教室考勤。

              2. 半有源方案

              半有源方案采用低頻125K作為激活信號和2.4G高頻作為數據傳輸于一體方案。利用125K低頻信號發射距離精確可控作為標簽的激活信號,保證標簽平時處于待機狀態延長標簽待機時間,在激活時位置精確可控。利用2.4G信號的高帶寬、高速率保證標簽識讀時的低延時、高并發。同時為了兼容一卡通功能興育所有標簽內部都集成IC卡芯片,因此興育所有標簽內部都包含三種頻率即125KHz+2.4GHz+13.56MHz,俗稱“三頻標簽”也稱“半有源標簽”。

              半有源方案最大優勢:高帶寬、高速率、低延時、大并發和低功耗。

              我們的優勢:

              v 低延遲,大并發,每秒通行人數大于600個

              v 高準確率,實測99.99%準確率

              v 一次軟包電池,芯片級低功耗,卡片大于6年待機時間

              v 無感知,不改變原有行為習慣

              v 靈活配置,可以適應各種場景和環境

              3. 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。

              3.1.教室考勤

              3.1.1. 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。

              3.1.2. 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。

              3.2.校門進出

              3.2.1. 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。

              3.2.2. 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)。

              3.3.宿舍進出

              3.3.1. 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。

              3.3.2. 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。

              3.4.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。

              3.4.1. 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。

              3.4.2. 數據采集

              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。

              4.1.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。

              4.2.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。


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