和諧校園家校通系統(tǒng)方案

　　一、系統(tǒng)介紹

　　和諧校園家校通系統(tǒng)以雙頻復(fù)合卡為識別載體，結(jié)合先進(jìn)的即時通信(IM)軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)出入識別、自動考勤、Web發(fā)布、平安短信、校園消費等功能，提供了從識別卡到應(yīng)用系統(tǒng)的全套具有自主知識產(chǎn)權(quán)的解決方案。和諧校園家校通系統(tǒng)包括出入識別子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集監(jiān)控服務(wù)、WEB服務(wù)和短信服務(wù)等模塊?？傮w結(jié)構(gòu)如圖1所示：

　　圖1和諧校園家校通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　系統(tǒng)運行基本流程如下：

　　安裝在學(xué)校的出入識別子系統(tǒng)通過讀卡器讀入識別卡信息，完成學(xué)生出入校園的識別判斷，識別結(jié)果通過網(wǎng)絡(luò)傳送給安裝在服務(wù)器端的設(shè)備監(jiān)控服務(wù)，后者將該信息寫入出入記錄數(shù)據(jù)庫。系統(tǒng)業(yè)務(wù)核心處理服務(wù)檢測出入記錄數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)核心數(shù)據(jù)庫內(nèi)的學(xué)生和考勤策略信息生成考勤信息及平安短信?？记谛畔⒈粚懭牒诵臄?shù)據(jù)庫，而平安短信被寫入短信數(shù)據(jù)庫，由短信服務(wù)負(fù)責(zé)向?qū)W生家長手機發(fā)送短信。

　　二、功能介紹

　　1.學(xué)生管理

　　學(xué)生學(xué)籍檔案管理。

　　系統(tǒng)可以根據(jù)學(xué)校的年級情況和組織結(jié)構(gòu)，自由設(shè)置學(xué)生的年級、班級和組別;隨時添加，刪除，修改校園卡用戶詳細(xì)信息(包括學(xué)生基本信息，家長信息)，添加單個校園卡用戶或者批量添加校園卡用戶。系統(tǒng)支持模糊、精確等查詢方式和瀏覽學(xué)生信息;

　　2.教師管理

　　教師人事檔案管理。

　　記錄學(xué)校的教育師資力量，教師的整體水平，同時可以具體到某個教師的詳細(xì)信息(包括：教師編號、所屬部門、教師姓名、出生日期、性別、學(xué)歷、職稱、家庭住址、電話等等)及工作資料(包括個人學(xué)習(xí)經(jīng)歷、工作經(jīng)歷等等);系統(tǒng)支持模糊、精確等查詢方式和瀏覽教師信息，及時的修改、添加信息;

　　3.短信報安

　　短信報安模塊與校園考勤模塊有效配合，組成安全、實時的信息化家?；涌记谙到y(tǒng)。學(xué)生出入校刷卡后的考勤信息將通過平臺實時發(fā)送到家長手機。同時為了防止漏發(fā)和由于家長手機信號弱等問題引起的短信不能接收，短信報安系統(tǒng)將會嘗試指定次數(shù)的重新發(fā)送，在指定次數(shù)內(nèi)，若未收到正確接收的狀態(tài)報告，將再次嘗試發(fā)送，幫助家長更好的掌握學(xué)生的在校情況。短信發(fā)送采用SMGP協(xié)議與國電信短信網(wǎng)關(guān)互相通信。提供了豐富的API接口，支持短信雙向收發(fā)、群發(fā)、狀態(tài)報告回復(fù)、狀態(tài)報告查詢。還提供業(yè)務(wù)量的統(tǒng)計等維護管理功能。

　　4.身份識別和出入識別

　　家校通的通道門禁考勤改變了以往傳統(tǒng)刷卡的管理模式，以全新的無障礙開放式通道模式，當(dāng)學(xué)生佩戴校園卡通過時，無需主動刷卡，系統(tǒng)將自動識別及采集通過學(xué)生的信息并自動錄入系統(tǒng)，大大提高了學(xué)生進(jìn)出通行速度，解決了學(xué)生上下學(xué)排長隊打卡的問題。每路通道均可入可出，大大提高設(shè)備的使用率，學(xué)生通過時，采用兩臺讀卡器來判斷進(jìn)出方向。在每臺讀卡器讀到卡片并輸出后，根據(jù)兩臺讀卡器的記錄先后系統(tǒng)會自動識別進(jìn)出方向，為管理者提供更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，同時也能防止有人進(jìn)入后又馬上出門。將兩個讀卡器分別裝置學(xué)校大門的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，如圖所示，兩個紅色方塊代表兩個閱讀器A，B。

　　1)出入判斷工作原理

　　在學(xué)校出入口構(gòu)造 A、B 兩個讀卡器的覆蓋區(qū)

　　A-B 為進(jìn)門，B-A為出門

　　需要多次讀到卡號，才能做出判斷

　　AB兩個覆蓋區(qū)最好完全分離，AB有交叉覆蓋時可能誤判

　　出入判斷程序支持單點考勤策略和雙點出入判定策略(可以兩種策略并發(fā)執(zhí)行)

　　2)內(nèi)外讀卡器天線的安裝位置

　　A讀卡器天線應(yīng)覆蓋門外所有的通行路徑

　　B讀卡器天線應(yīng)覆蓋門內(nèi)所有的通行路徑

　　可用多個讀卡器或多個分支天線覆蓋復(fù)雜路徑

　　利用建筑物遮擋減小AB交叉覆蓋

　　盡量拉開AB區(qū)的距離(一般應(yīng)大于6米)

　　注意防止B讀卡器天線覆蓋校內(nèi)樓上教室

　　5.卡片管理

　　校園卡的維護管理，包括掛失，補卡，退卡，換卡

　　掛失：學(xué)生卡丟失后應(yīng)及時到校園卡管理部門辦理掛失手續(xù)

　　補卡：掛失期間如需使用校園卡，可由校園卡管理部門補辦卡

　　退卡：學(xué)生因轉(zhuǎn)學(xué)或因使用不當(dāng)造成損壞應(yīng)到校園卡管理部門申請退卡

　　換卡：由于校園卡的質(zhì)量原因?qū)е伦R別故障，可由校園卡管理部門換卡

　　6.系統(tǒng)管理

　　強大的系統(tǒng)管理，級別分別是系統(tǒng)管理員、一般管理員，其對記錄的查看、添加、修改與刪除權(quán)限可根據(jù)需要靈活分配，并可以鎖定登錄。滿足多角色的需要，給系統(tǒng)帶來更多的實用、便利與安全!

　　7.課程管理

　　進(jìn)行節(jié)假日、周末休息日和必須上課日以及上課日的上學(xué)和放學(xué)時間的設(shè)置;在節(jié)假日及休息日內(nèi)，門禁考勤系統(tǒng)的不會像上課日一樣，在上課時間將未讀取到的校園卡用戶未到或遲到短信發(fā)送給給其家長，以免給家長造成不必要的擔(dān)心。

　　8.查詢統(tǒng)計

　　統(tǒng)計一段時間全班學(xué)生的考勤狀況，可生成打印，可向家長發(fā)送短信通報情況，以便及時發(fā)現(xiàn)和解決問題，防患于未然?？砂窗嗉?按年級,按個人統(tǒng)計出學(xué)生的各種課堂情況和考勤情況。

　　9.考勤管理

　　根據(jù)學(xué)生請假的實際情況來設(shè)置請假類別。有些同學(xué)因特殊情況遲到，早退，病假等或者忘記打卡，可以在經(jīng)其班主任同意的前提下，為其進(jìn)行簽到處理，不計其這次的遲到、早退和未打卡。

　　三、典型施工方法

　　1.典型應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

　　2.天線連接

　　閱讀器的天線接口是SMA型同軸插座，對于SMA型插頭的天線，可以直接連接在閱讀器天線插座上。注意切勿使用扳手、鉗子等工具大力操作，應(yīng)使用手力擰緊SMA鏍帽即可。閱讀器原配的天線是增益為2dB的全向天線(直徑1cm,長度10cm)。

　　如果需要閱讀器與天線分離安裝，則需要使用特性阻抗為50歐姆的同軸電纜作為天饋線，建議使用低傳輸損耗的高頻(頻率范圍300-1000MHz)同軸電纜。由于同軸電纜有信號衰減，天饋線的長度應(yīng)限制在50米內(nèi)。

　　如果閱讀器識讀標(biāo)簽的距離過遠(yuǎn)，超出了需要覆蓋的范圍，則可以使用阻抗為50歐姆的微波同軸衰減器降低閱讀器接收信號的強度。衰減器一般直接連接在閱讀器的天線插座上，也可以連接在天線的插座上。衰減量的大小一般應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗決定。估算衰減量的簡單方法是信號強度每減低6dB,閱讀器識讀標(biāo)簽的距離減少一半(即識讀距離為衰減前距離的二分之一)。在發(fā)放標(biāo)簽或測試程序等特殊情況下，需要很近的識讀距離，可以卸下閱讀器的天線(即不使用任何天線)，此時閱讀器的識讀距離應(yīng)在0.05-0.5米以內(nèi)。注意由于閱讀器接收靈敏度極高，在近距離上，閱讀器的數(shù)據(jù)線、電源線、甚至數(shù)據(jù)線連接的計算機外殼都可能竄入標(biāo)簽發(fā)射的信號。操作時應(yīng)使無關(guān)的射頻標(biāo)簽遠(yuǎn)離這些部位。

　　3.需要識別方向的安裝

　　如果需要識別出入方向，也就是判斷學(xué)生入校還是離校，那么需要安裝兩臺閱讀器，分別裝在通道中，為確保兩臺閱讀器的覆蓋范圍沒有交疊區(qū)，它們之間的距離至少間隔6米以上，如果通道較短，其中一個無法在與另一個保持6米的距離下的情況下也安裝在通道內(nèi)，那么可以采取尋找其他物體或豎桿來架設(shè)這個閱讀器。

　　4.數(shù)據(jù)線連接

　　閱讀器的數(shù)據(jù)接口是航空接頭，閱讀器數(shù)據(jù)線是4芯雙絞屏蔽電纜，每芯導(dǎo)線截面直徑大于等于0.4毫米，特性阻抗為120歐姆。閱讀器原配的數(shù)據(jù)線在工程中一般不要剪短，如果需要延長，則電纜屏蔽層也要良好連接并包住連接部位，數(shù)據(jù)線屏蔽層遠(yuǎn)端懸空，不接任何設(shè)備。在閱讀器傳輸速率為9600bps時(出廠設(shè)置)，數(shù)據(jù)線最大長度應(yīng)不超過400米。

　　閱讀器數(shù)據(jù)線定義如下：

　　1、紅色線芯 電源正極 +12VDC

　　2、黑色線芯 電源負(fù)極

　　3、蘭色線芯 RS485- (A)

　　4、黃色線芯 RS485+ (B)

　　5、電纜外屏蔽網(wǎng) 閱讀器機殼，另一端懸空

　　使用時將數(shù)據(jù)線航空插頭插入閱讀器后的插座，擰緊航空頭套環(huán)。數(shù)據(jù)線的另一端按上述的線芯定義連接到光隔離轉(zhuǎn)換器的接線排上，用螺絲刀壓緊線頭。將12VDC電源模塊插入光隔離轉(zhuǎn)換器的電源輸入插孔，此時閱讀器加電初始化發(fā)出一聲長笛，然后轉(zhuǎn)入正常工作。

　　光隔離轉(zhuǎn)換器用于將閱讀器的RS485數(shù)據(jù)接口轉(zhuǎn)換成計算機的RS232接口，同時利用光隔離轉(zhuǎn)換器的12V直流輸出給閱讀器供電，實現(xiàn)工程中所需要的低壓遠(yuǎn)程供電，它還有隔離計算機和外場閱讀器電路的作用，防止設(shè)備遭受雷擊、靜電等瞬間高電壓的破壞。如果使用不帶電源輸出的RS485/RS232轉(zhuǎn)換器(通常在室內(nèi))，則閱讀器必須單獨供電，將數(shù)據(jù)線中紅、黑線芯連接到12VDC電源模塊的相應(yīng)輸出端即可(閱讀器內(nèi)部具有防電極反接的保護電路)。

　　5.測試工具軟件和技術(shù)文檔

　　使用光盤中的readerv14.exe 軟件可以對閱讀器和射頻標(biāo)簽進(jìn)行測試和統(tǒng)計。將閱讀器連接到計算機的COMx端口或者以太網(wǎng)絡(luò)口，運行readerv14軟件并選擇所使用的端口，點擊 “開始統(tǒng)計” 按鈕，程序就開始接收并統(tǒng)計接收到的標(biāo)簽號、閱讀器號、接收次數(shù)、丟失次數(shù)等數(shù)據(jù)。Readerv14.exe使用串行口時只能接收來自一個閱讀器的數(shù)據(jù)，使用以太網(wǎng)口時可以同時接收來自多個閱讀器的數(shù)據(jù)。通過網(wǎng)絡(luò)連接閱讀器時，Readerv14.exe是標(biāo)準(zhǔn)的TCP/IP 服務(wù)端，監(jiān)聽端口是 本機IP.port, 所有的閱讀器都是客戶端。

　　5.1、設(shè)備安裝位置示意圖

　　將兩個讀卡器分別裝置學(xué)校大門的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，如圖所示，兩個紅色方塊代表兩個閱讀器A，B。藍(lán)色方塊代表服務(wù)器放置位置，藍(lán)色虛線代表讀卡器天線信號發(fā)射方向以及強度，確保能夠覆蓋出，入的所有路徑，沒有漏讀，且不能有交疊區(qū)。

　　5.2、針對學(xué)校的特殊情況系統(tǒng)需要滿足

　　1.出入判斷工作原理在學(xué)校出入口構(gòu)造 A、B 兩個讀卡器的覆蓋區(qū)

　　A-B 為進(jìn)門，B-A為出門需要多次讀到卡號，才能做出判斷AB兩個覆蓋區(qū)最好完全分離，否則AB有交叉覆蓋時可能誤判出入判斷程序支持單點考勤策略和雙點出入判定策略(可以兩種策略并發(fā)執(zhí)行)

　　2.內(nèi)外讀卡器天線的安裝位置

　　A讀卡器天線應(yīng)覆蓋門外所有的通行路徑

　　B讀卡器天線應(yīng)覆蓋門內(nèi)所有的通行路徑

　　利用建筑物遮擋減小AB交叉覆蓋盡量拉開AB區(qū)的距離(一般應(yīng)大于6米)，防止B讀卡器天線覆蓋校內(nèi)樓上教室，向校門方向傾斜45度，并換配定向天線。

　　校門寬度僅3.6米，閱讀器識讀標(biāo)簽的距離過遠(yuǎn)，超出了需要覆蓋的范圍，則可以使用阻抗為50歐姆的微波同軸衰減器降低閱讀器接收信號的強度。衰減器一般直接連接在閱讀器的天線插座上，也可以連接在天線的插座上。衰減量的大小一般應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場試驗決定。估算衰減量的簡單方法是信號強度每減低6dB,閱讀器識讀標(biāo)簽的距離減少一半(即識讀距離為衰減前距離的二分之一)。

　　3.短信發(fā)送判斷策略

　　由于教學(xué)樓離校門距離較近，學(xué)生在下課期間會在教學(xué)樓前活動，，這時，讀卡器B會讀到在其覆蓋范圍內(nèi)活動的學(xué)生卡，但學(xué)生未走出校門，讀卡器A不會讀到，這種情況下，只有讀卡器B讀到，系統(tǒng)將檢測是否到達(dá)放學(xué)時間，系統(tǒng)定位引擎不會認(rèn)為學(xué)生離校。即不會給其家長發(fā)送短信。相反，學(xué)生上學(xué)時，如果只有讀卡器A讀卡器讀到，系統(tǒng)定位引擎不會認(rèn)為學(xué)生入校。

　　學(xué)生離校后短時間內(nèi)又返回學(xué)校，對于這種情況，可以在系統(tǒng)的定位引擎中設(shè)置短信發(fā)送延遲時間，例如2分鐘，即學(xué)生離校通過讀卡器B和A，那么兩個讀卡器都讀到學(xué)生卡并判斷其出入方向后，在經(jīng)過2分鐘后，此學(xué)生沒有再返回學(xué)校，那么這次的通過行為(離校)將視為有效，系統(tǒng)產(chǎn)生短信發(fā)送給其家長，若在2分鐘內(nèi)，該學(xué)生又返回學(xué)校，即通過讀卡器A，停留在A,B之間，或繼續(xù)通過讀卡器B進(jìn)入校內(nèi)，那么這次的通過行為(離校)將視為無效，系統(tǒng)不產(chǎn)生短信。相反，如果學(xué)生入校后2分鐘內(nèi)馬上離校，通過行為(入校)也將視為無效。