1、硬件系統

• 電子標簽由射頻接口、邏輯控制單元和天線三部分組成。其中，邏輯控制單元是電子標簽的核心組成部分，負責存儲信息和收發信號 。
• 當閱讀器發出能量或者查詢信號且電子標簽收到信號時，天線一方面負責從電磁波中吸收部分能量并整流為直流電以驅動標簽電路工作，另一方面產生返回信號 。調制解調單元對包含有效信息的電磁波進行解調、解碼。邏輯控制單元對閱讀器傳送來的信號進行解碼，并且按照閱讀器的要求回傳數據給閱讀器。存儲單元負責存儲系統運行時產生的數據和識別數據。
• 電子標簽其實就是1只特殊的收發信機。隨著電子產業的迅速發展，目前電子標簽普遍體積小型化，形狀多樣化，數據容量大，安全性高，能夠實現快速掃描、重復使用。中小學實驗室采用最多的是超高頻柔性抗金屬電子標簽，其結構如圖所示。

柔性電子標簽結構

• RFID中小學實驗室管理系統開發包含客戶端軟件設計和數據庫設計，它在普通中小學實驗室管理系統的基礎上改變了數據讀寫的方式，同時兼容手工錄入模式和條形碼、二維碼錄入模式。
• RFID中小學實驗室管理系統選擇B/S架構進行開發與設計，客戶端利用計算機、平板、手機等工具連接互聯網并通過瀏覽器遠程訪問服務器，進行系統管理和數據交換。

• RFID 中小學實驗室管理系統包含資產管理、用戶管理、實驗管理、教學管理和安全管理五個模塊。

1、盤點庫存

利用RFID技術對儀器室所屬儀器設備的盤點清查是RFID技術最重要、最成功的一項應用。

在利用手持閱讀器盤點時，以手持閱讀器為半徑的6 m以內的儀器設備電子標簽就能實現秒級的批量識別，無須人工錄入或者掃描，從而快速、精準、自動地識別整間房間的儀器設備。

將識別結果與系統庫存比對，導出盤點報告。相比人工盤點、條形碼（二維碼）一一掃碼識別，縮短了盤點時間，減輕了勞動強度，提高了盤點效率，減少了差錯率，實現了盤點庫存的智能化、自動化，徹底解決了資產管理中賬賬不符、賬物不符、物卡不符等問題。

2、貴重資產管理

（1）可移動貴重資產（如計算機、照相機等）經過門禁式固定閱讀器時，閱讀器能夠100%識別并讀取設備標簽信息，同時系統自動記錄貴重資產進出信息。（2）當貴重資產為異常進出時，門禁點聲光報警、電子標簽聲光報警，后臺記錄異常進出記錄，視頻監控系統啟用緊急錄像。

（3）貴重資產電子標簽還具有抗金屬、防拆報警功能，能夠進一步防止貴重資產的丟失。

3、實驗管理

（1）學生進入實驗室做分組實驗時，佩戴有RFID電子標簽的校牌立刻被門禁閱讀器識別，實驗管理系統自動采集學生姓名、班級、實驗分組等信息，并自動生成考勤記錄。

（2）實驗進行時，教師利用手持式閱讀器，快速識別實驗室內儀器設備，能迅速了解實驗室儀器設備的使用情況。

4、儀器出借

在借用儀器設備時，教師或者學生可在手機、平板電腦等移動設備上填寫并上傳儀器借用清單。

在拿取儀器設備后，利用閱讀器迅速識別出借的所有儀器設備的信息，自動錄入借用數據。

在退還時，同樣利用閱讀器讀取退還設備信息，無須實驗室管理員手工清點、錄入、檢查。

5、管理決策

目前，一部分中小學實驗室管理處于原始的手工模式，表現為：一是儀器設備擺放無序、分類不清、賬物不符。二是實驗開得不齊不全，開出率不高，分組實驗、演示實驗的使用情況由人工進行記錄、統計，甚至出現為了應付上級檢查，沒有做實驗而偽造實驗報告等弄虛作假行為，不能真實、準確地反映儀器設備的使用率。三是在購置、補充儀器設備時統計不準，對低使用率問題不重視，缺少深度分析，出現儀器設備重復購置、購置數量不精準等問題。

中小學智能實驗室示意圖

針對以上問題，基于RFID技術的中小學智能實驗室管理系統能夠自動給出儀器設備配備和使用的詳細數據，按需生成各類報表、圖表，清晰地反映出問題的癥結，從而為教育主管部門和學校在儀器設備配置、實驗室管理和實驗教學管理等方面提供科學依據。