平安短信-家校通系統(tǒng)解決方案
第一章 家校通概述
1.1系統(tǒng)應用背景
隨著社會的發(fā)展,人們的工作越來越繁忙,而對子女的照顧卻顯得越來越力不從心。在無法接送孩子上下學的情況下,子女上學和放學的安全和準時牽動著每一個學生家長的心,如果能夠做到學生到校報聲平安、離校也告知家長,無疑會使家長避免一整天的牽掛,也有利于家長了解孩子到校離校的確切時間,而且如何方便定時的了解自己孩子在校的學習和生活情況也成為了每個家長迫切的需要。同時作為一個現(xiàn)代化的學校,學生的管理和學校本身的信息化發(fā)展水平也成為衡量一個學校全方位發(fā)展水平的重要因素,更是學校形象的體現(xiàn)。
針對目前手機(或小靈通)和短信在大眾群體中的普遍應用以及手機(或小靈通)短信的特點,上海秀派電子科技有限公司推出“平安短信-家校通”解決方案,其核心理念就是“先進的技術,成熟的應用,搭起學校家長溝通的橋梁”。 與同類產(chǎn)品相比,秀派公司“平安短信-家校通”產(chǎn)品具有一系列無可比擬的優(yōu)勢。上海秀派希望通過自己獨特的產(chǎn)品結構、功能與服務,為進一步推動我國教育事業(yè)的發(fā)展作出貢獻。
1.2 業(yè)務描述
◆ 家長放心短信通知(平安短信)
學生到校通知:學生和平常一樣進入校門,不需進行任何操作,系統(tǒng)會自動識別學生信息,并自動給學生家長發(fā)一個短信,通知家長孩子已經(jīng)安全到校;
學生離校通知:學生和平常一樣離開校門,不需進行任何操作,系統(tǒng)自動識別學生信息并自動給家長發(fā)一個短信,通知家長孩子已經(jīng)離開學校。
◆ 學生出勤記錄
學生進、離校自動記錄出勤狀況,并生成考勤報表,供學校統(tǒng)計查詢。
◆ 教師與家長的短信互動
學校通知:教師將家長會、收費通知、家長來校通知等發(fā)送給家長;
學生情況通知:教師將學生的課堂表現(xiàn)、作業(yè)情況、操行評語、考試成績、近期狀況等發(fā)送給家長;
家長留言箱:家長可以發(fā)送短信給學生班主任、學校領導留言。
◆ 學校輔助短信移動辦公
會議通知:短信發(fā)送學校內部會議通知;
個人定時提醒:定制個人短信定時發(fā)送,方便事務提醒;
1.3基本方案
本系統(tǒng)的基本運用原理大致為每個學生只要帶有一枚RFID即無線感應標識卡,在到達學校大門后,校門附近的感應器就會讀到標識并將信息傳給計算機,由計算機分別向相關的學生父母手機發(fā)送一條短信,如“爸爸,我已平安到校了”“爸爸,我放學了,一會就回家”,同時在計算機中也會保存所有學生的進出信息,并將它整理成報表供學校、家長查詢。利用該短信平臺班主任可將每個學生的在校學習和生活情況等定時或不定時的集中或單獨發(fā)送至家長的手機,免去老師逐一通知或家長缺席家長會等情況而產(chǎn)生的各種交流屏障,方便快捷。該類似系統(tǒng)在美國、歐洲等發(fā)達國家已得到廣泛應用,已成為老師和家長溝通的橋梁, 廣受歡迎。
系統(tǒng)基本組成如圖一所示。
系統(tǒng)同時具備了以下優(yōu)點:
1、 自動化、遠距離(80米)和大流量(一次同時識別200個學生以上)的自動識別、無須人工刷卡。
2、 自動化的、實時的、簡單易行的通訊方式
3、 低成本、免維護
4、 可擴展性:利用此短信平臺以及感應標識可在今后將學校的管理信息和學生的學習情況定期的與家長進行交流。
這個方案就是RFID識別技術和手機短信技術的完美結合。
1.4技術介紹
1.4.1 RFID識別技術
RFID識別技術作為尖端技術由來已久,但能滿足本應用的產(chǎn)品很少而且價格昂貴,隨著微波ISM波段的開放和技術的成熟,可以選擇到有效識別距離2-80米、流量200個/每秒、速度達200公里的RFID識別產(chǎn)品,而且成本也在可接受的范圍之內,在相關運用領域中有著相當?shù)膬?yōu)勢,我們更是結合了本項目的實際運用場合,在此技術上作了幾十項的改進,使其在使用中更安全、更可靠、且更適合本土化運用。
1.4.2手機短信技術
隨著通訊技術和運用市場的迅速發(fā)展,手機短信技術的開發(fā)和運營成本低廉、安全可靠,而且手機的普及程度已是非常高,所以和電信方面的強強聯(lián)手更保證了本系統(tǒng)實施的順暢。
1.5 運作模式
學生平安短信系統(tǒng)提供的是一種增值的服務,它既是一個有商業(yè)效應的運用但同時又是一極具社會效應的運用。達成這種服務需要三方的合作,一是增值服務商,也可看成系統(tǒng)投資方或運營商;二是設備提供商,負責系統(tǒng)的設備提供和安裝維護等;(此兩方也可是由一方充當)三是校方,在運作中擔當咨詢和中介的角色。
在實際的運作中,學校不需要任何資金投入便能體驗現(xiàn)代化技術給學校和家長帶來的便利,提高學校的現(xiàn)代化程度、教育質量和管理水平甚至能實現(xiàn)部分盈利。對于系統(tǒng)集成商和運營商而言,第一年便可收回全部投資,之后便可以獲得豐厚增值回報,是一個可持續(xù)地投資戰(zhàn)略。
1.6 方案宗旨
本方案的宗旨是:
Brain Free,家長不再牽掛,安心工作。
Hand Free,學生進出不用任何操作。
Cost Free,費用低廉,自由選擇。
第二章 設備功能及技術要求
2.1 簡介
做為“平安短信-家校通”系統(tǒng)的重要組成部分,前端數(shù)據(jù)采集部分(RFID射頻讀寫器及學生佩戴的感應卡)的可靠性是整個系統(tǒng)可靠性的前提。一旦數(shù)據(jù)采集部分出現(xiàn)漏讀卡現(xiàn)象,學生家長將收不到學生的平安短信,從而造成家長對學生是否安全到校離校的擔憂。上海秀派的遠距離射頻識別設備采用了當今最先進0.18uM 的微波芯片技術,使 RFID 的性能和原來的微波技術相比得到了本質的改進,徹底解決了遠距離、大流量、超低功耗、高速移動的標識物的識別和數(shù)據(jù)傳輸難題,同時也解決了中低頻電磁波技術感應距離短防沖突能力差的致命弱點,其各項技術指標在同類產(chǎn)品中均處于行業(yè)領先地位,開創(chuàng)了“遠距離識別技術”的新紀元。采用“秀派”的RFID遠距離讀寫器,徹底杜絕了漏讀卡現(xiàn)象的發(fā)生。
秀派“平安短信-家校通”方案采用了最新的第三代RFID遠距離讀寫器“SP-D300”和遠距離電子標簽“SP-K300”?!癝P-D300”和”SP-K300”是秀派多年潛心研究射頻解決方案的產(chǎn)品結晶,其卓越性能和高可靠性保證了整個“家校通”項目的可靠實施。
2.2 標簽
2.2.1 SP-K300 (RO)
簡介
產(chǎn)品型號(Style):SP-K300(RO) 。
中文名稱(Name of chinese):只讀型電子標簽。
英文名稱(Name of english):Electric Tag (Read Only ) 。
序號 特性名稱 特性說明 備注 1. 識別距離 遠距離( 2 ~ 2. 防沖突性能 多達同時識別 200 個 的防沖突性能 3. 工作頻段 全球通行的 ISM 工作頻段 2.45GHz 4. 功耗 獨特的微功耗設計 5. 通信機制 基于 HDLC 的時分多址和同步通信機制 6. 識別能力 具有多通道高速識別能力 7. 使用壽命 6 ~ 8 年使用壽命 8. 封裝 固態(tài)封裝,抗高強度跌落與振動
外觀
技術規(guī)格
序號 |
名稱 |
參數(shù) |
規(guī)格 |
備注 | |
1. |
機械特性 |
標簽類型 |
只讀型 |
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外型尺寸 |
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重量 |
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外殼材料 |
高溫改性合金塑料 |
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顏色 |
黑色 、白色、綠色等 |
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安裝位置 |
物體表面 |
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安裝方式 |
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2. |
微波鏈路特性 |
上行 |
信號調制方式 |
GFSK |
|
通訊速率 |
1000 Kbit / s |
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下行 |
信號調制方式 |
GFS K |
| ||
通訊速率 |
1000 Kbit / s |
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頻率 |
2.4 GHz ~ 2.4835 GHz |
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最大輸出功率 |
0 dbm |
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喚醒時間 |
<3us |
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天線極化 |
垂直極化 |
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接收靈敏度 |
-80 dbm ~ -90 dbm |
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位誤碼率 |
10-7 |
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3. |
電氣特性 |
功耗 |
<3µA (靜態(tài)電流) <3.5mA (工作電流) |
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電池壽命 |
3.0V / 750mAh鋰電池(6 ~ 8年) 可選10年壽命電池 |
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4. |
環(huán)境特性 |
使用溫度 |
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保存溫度 |
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震動 |
10 ~ 2000Hz |
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自由跌落 |
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抗電磁干擾 |
10V / m 0.1~ |
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SP-K300(R/W)為具有存儲功能的電子標簽,存儲空間96字節(jié)~16K字節(jié)可選,其余各項指標均和SP-K300(RO)相同。
2.3 讀寫器
2.3.1 SP-D300
SP-D300 能一次同時讀取200張以上電子標簽,防沖突性能杰出,讀寫距離2~80米可調,能準確讀取移動速度200KM/H以上速度移動的電子標簽。
簡介
產(chǎn)品型號(Style):SP-D300 ;
中文名稱(Name of chinese):定向型遠距離讀寫器 ;
英文名稱(Name of english):Directional Romote Reader 。
特性
序號 |
特性名稱 |
特性說明 |
備注 |
5. |
接口 |
支持 RS232/485/威根 26 接口 方式與上位機通訊 |
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6. |
識別距離 |
有效識別距離( 2 ~ |
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7. |
識別速度 |
200公里 / 小時以內 |
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8. |
防沖突性 |
先進的防碰撞技術,支持多標簽識別,多達同時識別 200 個標識的防沖突性能 |
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9. |
安全性 |
加密計算與認證,確保數(shù)據(jù)安全,防止鏈路竊聽與數(shù)據(jù)破解 |
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10. |
抗干擾 |
使用頻道隔離技術,多個設備互不干擾 |
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11. |
功率 |
可配置微波模塊工作方式,發(fā)射功率可調 |
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12. |
抗干擾防雷 |
抗干擾和防雷設計,滿足工業(yè)環(huán)境要求 |
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13. |
識別方式 |
為全向識別方式,無方向性要求 |
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14. |
工作頻率 |
全球開放的2.4 GHz ~ 2.4835 GHz ISM微波段,無需申請和付費 |
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15. |
可靠性 |
金屬鑄鋁后蓋,可靠性更高,防水,防沖擊 |
|
16. |
開發(fā)接口 |
提供各種開發(fā)用接口函數(shù) |
|
外觀
技術規(guī)格
序號 |
特性名稱 |
參數(shù) |
規(guī)格 |
備注 | |
1. |
機械特性 |
外形尺寸 |
|
| |
重量 |
|
| |||
外殼材料 |
鑄鋁、ABS |
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顏色 |
灰白 / 面板 |
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安裝位置 |
標桿或橫梁 |
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安裝方式 |
豎掛或頂掛 |
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2. |
微波鏈路特性 |
上行 |
信號調制方式 |
GFSK |
|
通訊速率 |
1000 Kbit / s |
| |||
下行 |
信號調制方式 |
GFS K |
| ||
通訊速率 |
1000 Kbit / s |
| |||
頻率 |
2.4 GHz ~ 2.4835 GHz |
| |||
發(fā)射功率 |
≤3 dBm(可軟件調整) |
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天線極化 |
圓極化 |
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微波通訊距離 |
2 ~ |
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微波通訊檢錯 |
CRC16循環(huán)冗余校驗 |
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通訊加密 |
算法暫不公開 |
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位誤碼率/B.E.R |
10-7 |
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3. |
電氣特性 |
電 源 |
RS232/485方式:+6~+12V DC(MAX 30mA) |
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通信接口 |
RS232/485/威根 波特率:4800~115200 |
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4. |
環(huán)境特性 |
使用溫度 |
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保存溫度 |
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抗電磁干擾 |
10V/m 0.1~1000MHz AM調幅電磁波 |
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可靠性 |
MTBF ≥ 70000小時 |
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工作壽命 |
15年 |
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實施方案將以一個典型學校的案例來闡述,該學校有兩個校門(1#和 2#)、兩個教學樓(1#和 2#)和一個 辦公樓,中央機房位于辦公樓內。1#門設有傳達室,2#門不設傳達室,旁邊有一間車庫。學校的示意圖如圖四所示。家校通系統(tǒng)的網(wǎng)絡結構如圖五所示。