校园一卡通考勤方案(通用版)(共22页).docx
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1、精选优质文档-倾情为你奉上智能化校园一卡通系统解决方案广州联汛数码科技有限公司2010年11月目 录第1章 前 言1.1 概述随着人类文明的发展、科技的进步,各种各样的卡在人类的生活中扮演着越来越重要的角色:借阅卡、储蓄卡、购物卡、工作卡等。可以说,是卡方便了人们的生活,但是,随着卡的层出不穷,在一定程度上,它又变成了累赘。所以说“一卡通”是发展趋势。学校的管理与资金的流通也将进入信息化的革命。传统的管理手段已经不适应当前学校数据化、电子化、高效率的管理要求。所谓一卡通,是综合 IC 卡、自动控制、电脑通讯及网络技术,使得生活在特定区域的人们,只需随身一张卡,就可以享受诸如出入口、消费、用餐及
2、其它日常生活及社会活动中各种便捷、安全、舒适的服务,同时也可提高该社区内部管理及工作效率。 在学校应用中,采用一卡通作为电子学生证,采用13.56M IC卡、有源2.4G RFID卡、双频卡一卡通管理系统,实现对门禁及出入口控制、考勤、消费等系统的管理。1.2 建设目标1.2.1 提升“家校通”平台应用、健全平安校园体系 一卡通(电子学生证)实现学生进出校门,通过一卡通门禁阅读器,远程读取学生证信息并自动识别,自动判断学生进出校状态,结合家校通平台自动将学生进出校门信息发送到家长指定的手机上,实现平安校园的重要组成部分:平安短信。1.2.2 建立规范的消费、收费制度通过校园卡管理系统,提高校园
3、的经济管理秩序和环境。在全校实现统一的电子支付和费用收缴管理,彻底解决学校各类费用收缴难、管理乱的问题。校方管理人员可对基础数据、各子系统等的统一管理,完成财务结算。借助校园卡系统,校方还可实现校园货币电子化,减少直至杜绝现金交易,简化各种消费交纳手续,逐步实现减少现金到无现金流通。1.2.3 提升校园信息化建设水平校园卡可实现统一身份认证,以一卡代多卡,体现以人为本的校园管理;借助“天翼家校通”系统提供的基础数据,还可整合和带动学校各类管理信息系统的建设,全面提升学校管理效率和管理水平;借助天翼家校通系统,能促进学校网络应用基础平台的建设,逐步完成校内应用系统体系结构的升级;借助天翼家校通系
4、统,实现学生、教职员工的基本信息个人查询,以及学校与家长之间的联系等,从而全面提升校园的信息化建设。1.2.4 满足在校园内外增值服务的应用需求通过校园卡基础信息,可使校园用户通过一张校园卡即可以在校园内实现消费外,后续整合本地城市“城市通”功能,还可以满足公交坐车、超市消费等需求。而使用天翼手机的老师,可通过刷手机完成上述功能。第2章 设备选型及介绍2.1 家校通应用现状传统的家校通包括语音家校通和短信家校通。语音家校通主要是利用电信运营商的网络资源开设电话语音系统,购置语音设备和专用的语音终端,利用家校通平台为教师、家长、学生提供电话语音服务。短信家校通主要是利用手机短信这一经济有效的移动
5、通信技术作为教师与家长交流的一种信息手段。随着国家对学生的安全,特别是中小学的安全的重视度越来越高,政府、学校投入很大力度建立平安校园,通过技术手段加人为预防(即技防+人防)确保学生的安全,包括:视频监控、应急指挥调度、门禁自动识别(平安短信)、位置定位等硬件措施,同时政府、学校、社会、家长共同投入,做到联防联备。作为家长,非常重要的是要对孩子进出校园能及时掌握,加速了门禁考勤识别的应用。2.2 阅读及识别方式随着射频技术的发展,非接触式卡正在取代传统的接触式IC卡。目前在一卡通阅读器读取和识别射频卡主要有三种方式:l 近距离人工刷卡l 远距离被动识别l 远距离主动识别在实际应用中,这是一个非
6、常重要的问题,因为识别方式的选择将直接影响到系统的读取率和便利性。近距离人工刷卡方式主要是针对较早以前高频和低频阅读设备(比如公交卡,门禁卡等)的应用,由于其阅读范围大致为离开阅读器20cm之内,佩戴射频卡的人员必须上前靠近阅读器才能被读取。这种方式尽管可以保证100的读取率并且成本低廉,但由于其需要逐个扫描,在上学和放学的高峰期会形成校门口拥挤现象,容易引发安全事故。或者为了提高读取速度,在门口安装多个阅读器,形成过个通道,但又影响交通及存在消防隐患,目前这种工作方式几乎完全被淘汰。远距离被动识别方式主要超高频(433M,868M,915M等)阅读设备和无源射频卡的应用,其阅读范围可以达到1
7、0米左右,可以解决近距离人工刷卡方式的需要逐个扫描的问题。一些设计的比较好的设备能够支持多达50个射频卡的同时读取,可以大大增加人员通行速度,无需排队进出校门。但这种方式仍然存在很多应用上的问题。第一,无源射频卡不能被人体和金属物遮挡,这个就需要学生在进出校时不能背对阅读器天线位置,并且射频卡不能紧贴人体和放置在书包内;第二,无源射频卡不能跟金属物放在一起;第三,人员不能大流量出入。这些缺陷造成过去这一技术基本不应用于家校通领域。远距离主动识别方式(主要是2.4-2.48G频段),是目前应用最成功,最受各地欢迎的一种识别方式。这种识别方式不仅距离极远,可以在50米的范围内轻松读取(空气中能够稳
8、定80米读取),还能支持多达200个射频卡的同时读取,最重要的是能够克服人体、金属等遮挡,甚至上百个学生一起进出依然保证100的读取。广州联汛设备选型2.3 有源主动识别RFID卡(2.4G有源电子标签)RFID(射频识别)技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。广州联汛选择有源2.4G, 远距离主动识别方式的电子标签卡作为门禁考勤的标准设备,使远距离有源RFID的性能和原来的传统技术相比得到了本质的改进,彻底解决了远距离、大流量、高速度、超低功耗等RFID识别及数据传输难题,同时也解决了中低频电磁波技术感应距离短抗干扰能力
9、差的致命弱点。2.3.1 方案设计广州联汛采用的RFID自动识别技术在家校通系统中的基本运用原理大致为:每个学生携带有一枚RFID即无线感应标识卡(可作为电子学生证使用),在到达学校大门后,校门附近的两个感应器就会读到标识并将信息传给数据中心服务器,由服务器进行处理判别后,由SP服务商(家校通平台)向学生父母指定手机发送一条短信,如“爸爸,我已平安到校了”“爸爸,我放学了,一会就回家”,同时在服务器中也会保存所有学生的进出信息,并将它整理成报表供学校、家长查询。利用家校互动网络平台班主任可将每个学生的在校学习和生活情况等定时或不定时的集中或单独发送至家长的手机和电子邮箱,免去老师逐一通知或家长
10、缺席家长会等情况而产生的各种交流屏障,方便快捷。类似系统在美国、欧洲等发达国家已得到广泛应用,已成为老师和家长沟通的桥梁, 广受欢迎。l RFID无线识别系统基本组成如下图所示l 设备网络连接图如下图所示l 系统原理对于家校通系统的建设要求,设计的家校通系统是由电信数据中心、校门口安装的进出阅读器、学生卡(有源RFID卡)、SP管理系统组成。学校校门口的阅读器安装图如下:为判断进出,安装两个阅读器,两者之间要求间隔距离在10米以上,同时阅读器调节一定的角度,使两者之间信号覆盖区不产生重叠,在阅读器的天线一侧会加装屏蔽物,使阅读器背后的信号覆盖区变小。学生进出校门时必须带卡,进入时,首先被Out
11、side Reader识别到,通过网络传送到数据中心,然后在一个短的时间范围内(比如说5秒),又被Inside Reader识别到,数据传送到数据中心。数据中心的数据接收服务器上的接收程序在收到数据后自动进行处理判别,判定该卡号所属学生进校了。然后数据采集程序将判断后的信息存储到数据服务器并通过TCP/IP方式发送给相应的SP管理系统,由SP管理系统给该学生家长发送短信。离校的情况和进校在数据方向上正好相反,先被Inside Reader识别到,后被Outside Reader识别到。如果两个阅读器中只有其中一个识别到卡,不做处理,保持当前学生状态不改变。2.3.2 系统性能特点1. 卓越的识
12、别性能l 高度的识别可靠性,100%的前端识别率;l 识别距离远(地面识别距离可达80米);l 极高的防冲突性(每个检测点可同时识别200个人员);l 高度的识别稳定性(误码率小于万分之一);l 快速的识别速度(最快可达到单张卡200公里/小时的识别速度)。2. 现场优势l 环境适应性:高抗干扰性,对外界干扰源、周界环境无特殊要求;l 安装方便性:传感器一体化结构设计,无需外接天线或地感;l 运行可靠性:内部电路高度集成化,器件故障率最小化。3. 电气特性l 超低功耗,工作功率为毫瓦级,无线标签在不更换电池的情况下可连续正常工作5年以上;l 方便性、安全性,标签无须电源,无须充电、无须更换电池
13、;l 无辐射,对人体和环境无任何影响,更安全更健康。4. 卡片超薄卡片厚度仅为3.7毫米,与普通IC卡没有太大区别。5. 其他特性l 抗干扰性 : 使用频道隔离技术,多个设备互不干扰 l 安 全 性 : 加密计算与认证,确保数据安全,防止链路窃听与数据破解 l 封装特性 : 固态封装,抗高强度跌落与振动 l 可 靠 性 : 防雷、防水、防冲击,满足工业环境要求 l 接口标准 : RS232 / RS485 / 威根26、各种开发用软件接口2.3.3 系统主要硬件介绍1. 阅读器l 主要技术性能识别速度 100 个标签/秒 (仅限ID号) 防碰撞处理 200个标签同时读取识别距离 最远80米(与
14、SPTGS系列标签,空气中)工作频段 2.42.48G输出功率 3 dBm(可软件调整)接收灵敏度 -90dBm微波通讯检错 CRC16循环冗余校验天线极化 定向/全向标准/认证 CE;FCC;ISO9001电源 612V DC(MAX 30mA)通讯接口 RS232/485/威根 波特率:4800工作温度 -40 +80保存温度 -60 +80抗电磁干扰 10V/m 0.11000MHz AM调幅电磁波可靠性 MTBF 70000小时l 主要特性与益处特性益处100标签/秒的识别速度 可识别快速移动的人或物200个标签同时读取能力 能识别大批目标人物的同时进出实时操作系统 满足工业可靠性和鲁
15、棒性输出功率可调 可根据不同应用要求灵活调整识别距离(280米)最远80米的识别距离 方便远距离识别2.45G微波工作频段 数据传输速度高,距离远,功耗低2. 有源射频卡l 主要技术性能标准尺寸 60mm35mm3.5mm识别距离 最远80米(与SP-RFS-300,空气中)工作频段 2.42.48G接收灵敏度 -80 dbm -90 dbm期望电池寿命 5 年,电池电量过低时自动报警掉电保存期 10年以上ID号码 64 bit 工作温度 -40 +80保存温度 -60 +85抗电磁干扰 10V/m 0.11000MHz AM调幅电磁波防护等级 IP54震动 10 2000Hz 15g 三个轴
16、防爆标准 符合GB3836.1-2000、GB3836.4-2000的规定l 主要特性与益处特性益处最远80米的识别距离自动识别、追踪、定位、收集,无需人工干预8K字节容量(32K可选)可储存数千条记录,无需经常清除数据或者更换标签2.45G微波工作频段数据传输速度高,距离远,功耗低100个/秒的识别速度可用于识别高速运动物品,200Km/h 以下200个标签同时读取大量目标物品可以被几乎同时读取和处理5年以上的使用寿命可以长期使用,超过设备投资回收期,无需更换电池低成本对于大量物品或人员的应用方案成为可行2.3.4 设备运行保障l 供电电源电压变化范围在612V;频率变化范围在2.42.48
17、GHz(全范围)之内系统均可正常工作。l 该系统具有防水、防爆、耐盐雾、抗风沙、防尘等性能,适应室外恶劣条件下不间断工作,系统能够适应环境温度为-4080,在国内北方南方大部分高温和低温地区都能可靠运行。l 系统中使用的电子设备内部漏电及短路保护装置、避雷装置、熔断装置均符合国家有关电气安全标准要求。l 系统具有自诊断、自恢复功能;对于设备断电后重新来电,系统能自动启动运行并自动加载已设定的工作参数。射频卡电量不足时能够自动报警。2.4 双频卡 针对学校一卡通平台应用,学校使用识别卡除了用于学生到离校的判别外,还应用其他环境比如食堂消费、小卖部、图书管等应用,卡片可以选用包含13.56M芯片和
18、2.4G芯片的双频卡,13.56M芯片可以采用进口或者国产的标准芯片,按照标准出厂设置不加密码,由学校相关的食堂管理系统进行初始化操作,设置密钥。2.4.1 非接触式13.56M芯片卡非接触高频卡(13.56MHZ)、由IC芯片、感应天线组成,封装在一个标准的卡片内,芯片及天线无任何外露部分。用的是一种非接触的自动识别技术,可通过射频信号自动识别目标对象(电子标签)并读取相关数据。该技术具有操作快捷方便、智能读写、加密通信。2.4.2 非接触IC卡特性l 可靠性高非接触式IC卡与读写器之间无机械接触,避免了由于接触读写而产生的各种故障。例如:由于粗暴插卡,非卡外物插入,灰尘或油污导致接触不良造
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