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RFID技术在“智慧校园”中的应用
作者：张永波
来源：《软件导刊》2011年第05期
摘 要：分析了RFID技术在智慧校园建设中应用的可行性和优点，介绍了智慧人员管理、智慧图书馆、智慧交通管理、贵重物品防盗、实验室共享管理等应用模式。应用模式对推动物联网技术的发展和智慧校园的建设有着积极的意义。
关键词：RFID；智慧校园；应用模式
中图分类号：TP311.13 文献标识码：A 文章编号：1672-7800（2011）05-0132- 0 引言
2008年美国IBM公司在全球推广“智慧地球”，奥巴马政府将“智慧城市”建设纳入经济复苏国家战略，随后全球各国政府掀起了一股“智慧城市”的建设热潮。2009年8月7日下午，温家宝总理来到无锡物联网产业研究院考察，发表了“物联世界，感知中国”的演说，我国的智慧城市建设拉开了序幕。作为智慧城市的一部分，“智慧校园”的建设是依托现有网络信息化环境，充分利用先进的感知、协同、控制等信息化前沿技术，优化基础资源配置，为广大师生提供便捷的信息化服务，为管理人员提供高效的信息化手段，为决策领导提供科学的决策依据，实现绿色节能、平安和谐、科学决策、服务便捷的校园综合服务环境。
物联网（传感网）技术是智慧校园的建设重要技术支撑，本文介绍物联网技术之一的RFID（Radio Frequency Identification，即射频识别，俗称电子标签）技术在智慧校园中的应用。
1 RFID概述
最基本的RFID系统由三部分组成：①标签（Tag，即射频卡）：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信；②阅读器：读取（在读写卡中还可以写入）标签信息的设备；③天线：在标签和读取器间传递射频信号。
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RFID按应用频率的不同分为低频（LF）、高频（HF）、超高频（UHF）、微波（MW），相对应的代表性频率分别为：低频135KHz以下、高频13.56MHz、超高频860M~960MHz、微波2.4G（目前中国移动、中国联通、中国电信推广的手机支付RF-SIM卡技术就是应用该频率）。RFID按照能源的供给方式分为无源RFID，有源RFID，以及半有源RFID。无源RFID读写距离近，价格低；有源RFID可以提供更远的读写距离，成本要更高一些，适用于远距离读写的应用场合。 2 RFID的智慧校园应用系统
2.1 智慧校园的人员管理模式
学校物理范围的扩大、人员的增加对校园安全管理、人员考勤是个管理难题，应用前沿信息技术解决这一难题具有一定的现实意义。
运用RFID(电子标签)技术整合校园一卡通，每位教职员工和在校学生人手一张校园卡，智慧应用于学校进出口人员管理、宿舍出入口管理，学生上课智能考勤、会议考勤等。
该技术可以实现以下功能：
功能一：RFID天线远距离感应，师生进出学校校门实现RFID卡无接触式自动检查登记，系统自动阅读到校园卡信息，通过屏幕显示通过人员信息、照片，自动放行，校外人员或未带卡人员进行身份登记出入。系统存储出入记录，学生管理部门通过系统可以直观了解即时的学生在校情况以及了解学生进出校园的时间。
功能二：智能宿舍管理，学生携带RFID卡通过宿舍出入口时，无接触式感应学生进出情况，可以统计学生宿舍楼的住宿人数，具体人员一目了然，解决管理中学生晚上夜不归宿的问题。当学生在规定时间内尚未回到宿舍，系统自动统计并给出短信提示处理，同时可以发送信息给学生管理人员。学生归宿考勤通过网络实现可视化管理、管理部门能及时统计报表。此项功能可以减少管理人员开支，而且管理效率、统计准确率都有大幅提高。
功能三：目前，大部分学校对于学生上课的考勤都通过上课教师或辅导员来统计，此项统计费时费力，难以持久。利用教学楼安装RFID天线远距离感应，应用于学生上课的考勤，在校生携带远距离识别射频卡，凡经过各教学楼一楼出入口的学生均被识别系统感应到，精确身份识别并记录学生上课考勤，通过网络实现可视化管理、管理部门能即时统计报表，通过与课
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表数据库的对接，可以方便统计包括到课学生、缺勤学生、早退学生等内容。有效提高教学管理效率。
功能四：在校师生会议无线感应式签到，详见2.6。
功能五：利用RFID校园卡还能实现的人员管理功能还有校园人员定位、校园实验室引导、校园导游等，方法类同，不再叙述。
此项应用根据距离感应要求， RFID可以采用卡片式无源超高频标签（UHF TAG）。 2.2 智慧图书馆建设
智慧图书馆建设在管理上主要实现自助借还、智能盘点、智慧管理等功能，实现智能规范的管理、便捷细微的服务，是又一个物联网技术RFID的智慧应用。图书馆智慧管理系统规划主要由读者办证系统、图书自助借还系统、馆藏架位管理系统、智能安全门、柜台工作站、图书编目系统、电子阅览室管理系统等组成。新加坡国家图书馆采用RFID技术后的效果,每年节省2800万美元, 2000名人力,借阅次数却由1000万人次提升到3100万。截至2009年底已经有39家图书馆使用了R R O 技术。
目前国内智慧图书馆系统已经在杭州图书馆、深圳市图书馆、武汉图书馆等40余家单位应用。系统结构如图4所示。
智慧图书馆的建设将改进图书馆的工作方法，提升图书馆的服务品质，主要体现在以下方面：
（1）提高了借还书效率。相对于条形码每次只能读取一本图书而且必须使条码扫描器对准图书条码的操作来说，无线射频识别具有非常优越的性能，它可以实现多本图书随意摆放在阅读器范围内即可同时进行借还操作的功能，可以提高几倍的借还书效率，同时增加图书借阅率。
（2）实现了自助借还。图书可以自助借还，自助借还机能够准确判断与更改图书借还状态，确保自助借还操作与通过工作人员操作达到相同效果，实现节省人力的目的。还书可实行7*24小时服务。
（3）方便盘点。提供全新盘点模式，。实现流动工作车方式，大幅提高图书盘点及错架图书整理效率。