秀派科技家校通方案V40.docx

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秀派科技家校通方案V40

上海秀派

上海秀派电子科技有限公司

ShangHaiSuperElectronic&TechnologyCo.Ltd

上海秀派家校通（平安校园）方案

TechnologySolution

V4.0

2011年3月

上海虹漕路39号

怡虹科技园B栋5-6层

电话：

021–61613336-882

传真：

021–61613339

网址：

1背景

目前在中国的家庭里，孩子的事情是头等重要的事情，孩子的健康、安全、教育等问题是家长们的核心关注。

孩子每天是否按时到校，放学后是否按时回家，孩子在学校的表现等等都牵挂着父母的心。

特别是2010年3、4月间，全国连续发生了5起校园惨案，引起全社会关注，校园安全也上升为国家战略高度。

尽管现在公用电话、手机等通信工具都很普及，但由于学校管理比较严格，学生和家长不能及时取得联系。

同时，老师也没有过多的精力每天逐一与家长进行电话沟通。

因此学生、老师和家长之间还没有一个方便、实用的信息沟通方式,能够让家长对孩子能做到全面掌控、及时跟踪指导。

秀派科技依托自身在有源RFID领域，以及家校通应用领域的大量经验积累，将新兴的有源RFID无线识别技术、移动通信技术、互联网技术和WAP技术引入校园,在家庭和学校间架起一座空中桥梁，为家长提供方便快捷的了解子女状况的信息平台。

系统中“平安短信”功能保证家长知晓学生到离校的安全，“家校互动”使学校教育和家庭教育紧密连接在一起，为学校提供了和家长沟通的有效平台。

除此之外，如果将读卡器在一定区域范围内形成网络，就能对校园区域内带卡人员进行定位。

系统能够及时、准确的将各个区域人员及设备的动态情况反映到计算机系统，使管理人员能够随时掌握教师、学生和访客的分布状况和他们的运动轨迹。

当有紧急情况发生时，管理人员也可根据系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的措施，提高响应速度，节约人力、物力。

2秀派科技的行业优势

1、国内第一大有源产品供应商，6年家校通行业有源RFID产品研发经验。

2、拥有国内唯一的自主设计有源RFID产品生产线，日产标签1.5万片、阅读器200台，先进的生产、检测工艺，品质保证。

3、产品采用工业级设计生产标准，质量稳定，电子标签免维护使用寿命达7年，可提供3年质保。

4、家校通行业累计发卡量超过50万张，预计2011年起，年出货量超过100万片；

5、市场占有率40%以上，年增长率超30%。

6、覆盖湖北、湖南、广东、浙江、江苏、上海、江西、山东、河北、天津、陕西、云南、四川、河南等省市

3系统优势

1、远距离识别、无障碍、不排队，不增加学校管理负担。

学生快速进出，避免在校门口大量堆积学生，消除安全隐患。

2、到离校实时短信通知，家长及时掌握子女到离校动态；满足家长对子女的监护需求。

3、系统稳定，正常状态下100%可靠识别。

高可靠性，是系统运行保障的基础，系统稳定才能体现价值。

4、学校实时掌握学生到离校情况，提升管理效率。

学生是否在校的信息汇总，能有效的减轻学校的管理负担。

在需要查找学生时，能及时发现学生是在校内还是校外，缩小搜索范围。

5、一卡多用，学生卡可扩展应用于充值消费、借还书、交通卡等系统。

可实现学生一卡通，可作为电子学生证，实现校内、校外多点应用。

6、学生卡今后可扩展为无线答题器，作为学生课堂实时解答的学习工具。

教师在课堂实时出题，每个学生实时解答，电脑软件自动分析评分。

教师可及时了解课堂学生对知识点掌握程度，提高课堂教学质量。

如果电脑联网，学生的实时答题记录将统一汇总，形成学生的学生发展汇总数据库。

数据库可以为教育工作者、家长、学生提供系统分析，获得改进教学方法、教学内容的有力依据。

4系统介绍

4.1设计原则

（1）可靠性

针对学生早上入校及下午离校都比较集中，人数多，就需要RFID系统具有极高的防冲突性，不能漏卡。

秀派科技采用领先技术保障学生在规范佩戴标签情况下确保数据的100%采集，100%的正确的进出判断，从而发挥平安到离校系统平台的价值。

（2）先进性和成熟性

系统设计采用先进的概念、技术和方法，同时注意结构、设备、工具的相对成熟，使系统具有较大的发展潜力。

（3）开放性和标准性

为满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力，系统尽量使用标准化的通讯方式，并将软件接口及协议公开，允许其他应用软件的接入、调用，从而使系统具有开放性。

（4）可扩展性和易维护性

为适应校园的不断变化，系统可方便地扩展设备数量；设备的安装使用也尽量简便，便于维护。

4.2方案设计

秀派科技针对校园人员管理系统的建设要求，设计的系统是由数据中心、阅读器、学生卡、校门内外侧触发器、后台管理系统和短信平台组成。

在校园门口内侧、外侧需要触发标签的区域安装一定数量的触发器，触发器的数量由所需覆盖的范围和定位精度决定；

将阅读器通过485线缆连接前置机（工控机），前置机通过以太网或者无线网络连接到后台系统服务器；

将学生卡分配给学生，“卡”与“人”之间建立一一对应关系；

学生经过校门时，阅读器采集到学生卡信息，上传至前置机，前置机进行数据采集和整理后发送至后台系统服务器。

后台服务器连接短信平台发送短信至家长手机。

系统方案示意图

学生进出校门时必须带卡。

进校时，首先进入校门外触发区时，标签开始工作发出射频，阅读器读取到标签信息后上传数据，标签离开校门外触发区同时停止工作。

当学生通过校门，到达校门内触发区，标签再次工作，又被阅读器读取到。

硬件中间件在接收到数据后，进行数据处理，判断标签是进校、离校或者是无法判断。

然后通过TCP/IP方式发送给相应的后台管理系统，由后台管理系统控制的短信平台给该学生家长发送短信。

离校的情况和进校过程类似。

5系统扩展——校园定位系统

5.1系统组成

扩展校内阅读器的数量，形成全覆盖的网络，再配合校园人员定位管理软件，即可形成校园人员、车辆定位管理系统。

系统构成如下：

1.在校园内各个主干道和安装布置一定数量的读写器，读写器的数量由所需覆盖的范围和定位精度决定；

2.将每一个读写器通过以太网连接到后台定位服务器，构成无线定位网络；

3.在校园内安放定位用基准电子标签；

4.将双频人员电子标签分配给学生和工作人员，“标签”与“人”之间建立一一对应关系；

5.在服务器中安装并运行定位软件，定位数据可直接写到数据库中，或集成到其它系统中。

校园人员区域定位系统构架

5.2系统功能

1.加强进出校园的访客管理：

对校园外来人员、学生家长进出校园，在校园内走动情况管理。

2.加强校园防范，对学校工作人员、教师以及学生起到了管理作用，。

3.加强了校内车辆管理：

食品运输车辆的管理、学生校车管理。

4.学生自动考勤管理：

住宿学生是否在校、何时离校，走读学生是否夜宿在校。

6系统扩展——互动教学卡

互动教学场景图

互动教学卡读卡器

6.1新一代教学模式为整个教育体系带来的好处

6.1.1教师

1.共享资源、题目，方便建设课程；

2.面向全体学生，把握教学进程；

3.及时反馈、调整教学，改善效果，减少部分课后作业的工作量；

4.广泛应用多媒体整合教学，适应教师专业成长需求。

6.1.2学生

1.及时获得有针对性的指导，每人有学习档案，网络成长记录；

2.自我评价、互评，改进学习方法；

3.加强课堂训练，减少课后作业；

4.经对比实验，全班综合平均提高成绩4%，提高效率15%；

5.提高学习兴趣、注意力、记忆力、思维决策能力。

6.1.3家长

1.网上获得孩子课堂教学和反馈信息，分析成长轨迹；

2.获得及时的教学信息服务及有关教学专家的指导，配合开展家庭教育；

3.反馈记录周报/综合评价月报等信息服务，每学期会获得孩子的数字成长记录（光盘档案）。

6.1.4学校

1.提高现有设备的利用率，加强网络应用；

2.促进形成性评价的开展，改善教育科研与教学状况；

3.教学质量监控，教师评价；

4.师生教学档案数据库，家校互通的增值服务。

5.设备可用性：

替代高成本的学生PC。

6.1.5教学内容提供商

1.促进软、硬件产品销售与应用推广

2.应用开展产生教学及反馈数据。

3.可开展互动教学系统运营与增值业务

4.开展销售教师、家长在线数据查询卡业务；

5.学生学习周报（教学内容及统计数据）、学生每月评价报告（月报+班级教师点评）、学生每学期数字成长记录光盘（多媒体数据格式的周报+月报）等等服务内容提供。

7主要产品介绍

7.1阅读器SP-RFS-300系列

7.1.1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SP－TGS系列标签，空气中）

工作频段2.4－2.48G

输出功率≤3dBm（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6～12VDC（MAX30mA）

通讯接口RS232/485/威根波特率：

4800～115200

工作温度-40℃～+80℃

保存温度-60℃～+80℃

抗电磁干扰10V/m0.1～1000MHzAM调幅电磁波

可靠性MTBF≥70000小时

7.1.2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（2～80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

7.2有源射频卡SP-TGS-500

7.2.1主要技术性能

标准尺寸60mm×35mm×3.5mm

识别距离最远80米（与SP-RFS-300，空气中）

工作频段2.4－2.48G

接收灵敏度-80dbm～-90dbm

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64bit

工作温度-40℃～+80℃

保存温度-60℃～+85℃

抗电磁干扰10V/m0.1～1000MHzAM调幅电磁波

防护等级IP54

震动10～2000Hz15g三个轴

防爆标准符合GB3836.1-2000、GB3836.4-2000的规定

7.2.2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

6-8年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

7.3前端机SP-HMD-001

7.3.1主要技术参数

（1）2路485接口。

（2）100M/1000M自适应网口。

（3）2M储空间，在网络中断时，能自动保存不少于2万条卡片进出数据，待网络修复后重新传输。

（4）具备实时时钟，确保设备掉电后时钟正常工作。

具备外部硬件看门狗，确保设备运行异常情况后能重启。

（5）设备具有LED显示功能，用以显示设备的电源和通信以及工作状态。

分别为1个电源LED，1个以太网通信接口LED和2个串口通信接口LED。

（6）自带电源，可直接使用220V交流电源；自带风扇。

（8）控制箱和读卡器连接使用规范接口，安装方便。

7.4触发器SP-LFT-200

实现对触发标签的唤醒功能。

实现自身ID信息发送给标签。

7.4.1主要技术参数

标准尺寸200*200*135

外壳材料铝合金外壳+ABS

工作温度-30～+80℃

平均相对湿度不大于95%（+25℃）

使用场合无剧烈振动和冲击的场所，周围介质无腐蚀性气体

振动加速度50m／s2

冲击峰值加速度500m／s2

工作电压DC16V

电流110mA

数据传输速率0.5~4Kbps

安装方式地埋安装，配合地灯罩可以安装于合适的表面

8资质荣誉

8.1ISO9001及ISO14001质量体系认证

8.2人体电磁辐射检验合格报告

8.3电池安全性检测报告

8.4上海市科学技术进步二等奖

注：

获奖者秦忠为上海秀派电子科技有限公司技术总监。