RFID技術(shù)在幼兒園安全管理中的應(yīng)用分析
0 引言
幼兒園屬于學(xué)前教育階段,幼兒年齡段的孩子自我安全意識(shí)非常薄弱,自我保護(hù)能力非常低, 自我控制力非常差。而幼兒段的孩子又活潑好動(dòng),對(duì)外界充滿了好奇。在我國(guó),由于國(guó)情的特點(diǎn),很多孩子是獨(dú)生子女,因此幼兒園孩子的安全直接關(guān)系到家庭幸福和社會(huì)和諧。近年來(lái),各種惡性的幼兒園安全事故,給家庭和社會(huì)帶來(lái)了巨大的影響。如曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)的家長(zhǎng)與老師交接幼兒有誤導(dǎo)致孩子丟失、傷亡事件,學(xué)校疏忽導(dǎo)致孩子在幼兒園危險(xiǎn)地方傷亡、遺忘在校車導(dǎo)致死亡等。尤其是2011 年11 月16 日,甘肅省正寧縣榆林子鎮(zhèn)小博士民辦幼兒園校車交通事故,死亡累計(jì)人數(shù)達(dá)到21 人,這次安全事故引起全國(guó)震驚。
建立、健全安全管理制度,強(qiáng)化幼兒園教職工安全意識(shí),加強(qiáng)對(duì)孩子的安全教育,是增強(qiáng)幼兒園安全的主要措施。同時(shí)采用有效的科技手段,能更好地提高幼兒園安全管理的效率,構(gòu)建安全的幼兒園環(huán)境。
1 RFID 技術(shù)介紹
1.1 RFID 工作原理
射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification),縮寫RFID,又稱電子標(biāo)簽、無(wú)線射頻識(shí)別,是一種利用無(wú)線射頻信號(hào)通過(guò)空間耦合實(shí)現(xiàn)無(wú)接觸信息傳遞從而進(jìn)行識(shí)別的技術(shù)。其最大的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)接觸、響應(yīng)速度快[1]。
RFID 系統(tǒng)主要由讀寫器、電子標(biāo)簽和數(shù)據(jù)處理軟件組成。RFID 的基本工作原理是:讀寫器和電子標(biāo)簽內(nèi)部都集成有天線和工作芯片,當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入處于工作狀態(tài)的讀寫器磁場(chǎng)后,被動(dòng)接收讀寫器的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量激發(fā)芯片工作;或者電子標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào),讀寫器進(jìn)行信號(hào)捕捉。讀寫器對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行解碼,通過(guò)通信接口送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的應(yīng)用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。RFID 系統(tǒng)寫入信息時(shí),一般總是讀寫器主動(dòng)發(fā)射某種頻率的信號(hào),與電子標(biāo)簽建立數(shù)據(jù)通信,將相關(guān)信息存儲(chǔ)到電子標(biāo)簽的微型存儲(chǔ)器[2]。按照工作頻率可分為低頻 RFID和高頻RFID,按照工作方式率可分為無(wú)源(被動(dòng))RFID 和有源(主動(dòng))RFID。
1.2 RFID 在教育領(lǐng)域的應(yīng)用
RFID 技術(shù)從20 世紀(jì)80 年代開始實(shí)際應(yīng)用,2000 年起被各行各業(yè)廣泛采用。RFID 是當(dāng)今全球發(fā)達(dá)國(guó)家大力推廣的物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)和核心技術(shù)之一,其主要應(yīng)用領(lǐng)域有物流管理、圖書館管理、門禁系統(tǒng)電子門票、自動(dòng)收費(fèi)系統(tǒng)、醫(yī)療藥品器械管理、公交交通等[3]。
RFID 在我國(guó)教育領(lǐng)域的應(yīng)用首先是從高校開始的,然后逐步擴(kuò)展到中小學(xué),而在幼兒園應(yīng)用相對(duì)較少。在教育領(lǐng)域的典型應(yīng)用包括學(xué)校食堂售飯系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)、校園“一卡通”、學(xué)校門禁系統(tǒng)、師生考勤系統(tǒng)等。總體來(lái)看,RFID 技術(shù)在教育領(lǐng)域的應(yīng)用呈現(xiàn)零星狀態(tài),不如在制造業(yè)和商業(yè)服務(wù)業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用那樣普遍和深入。2010 年國(guó)家出臺(tái)了“大力發(fā)展學(xué)前教育”的政策,學(xué)前教育的辦學(xué)條件和經(jīng)費(fèi)投入都將有很大的改善,因此將RFID 技術(shù)推廣應(yīng)用于幼兒園具有現(xiàn)實(shí)性和可行性。
2 幼兒園主要的安全管理內(nèi)容
在教育部頒發(fā)的《中小學(xué)幼兒園安全管理辦法》中規(guī)定了幼兒園安全管理的主要內(nèi)容。幼兒園的安全主要包括:校園活動(dòng)安全,指孩子在室外器材活動(dòng)時(shí)可能發(fā)生傷害;室內(nèi)安全,主要指孩子在教室、寢室等室內(nèi)與桌椅、電器等接觸時(shí)可能發(fā)生傷害;校園環(huán)境安全,主要指孩子臨近危險(xiǎn)場(chǎng)所和建筑物時(shí)可能發(fā)生傷害;家長(zhǎng)接送探視孩子安全,主要指孩子被誤接、漏接等帶來(lái)的安全隱患[4];校車安全,主要指幼兒園校車運(yùn)行時(shí)可能出現(xiàn)的因超速、超載等造成交通事故。
3 RFID 技術(shù)在幼兒園安全管理中的應(yīng)用分析
3.1 幼兒園安全管理設(shè)置的RFID 卡類型和用途
RFID 卡在幼兒園安全管理中主要用于身份識(shí)別、權(quán)限分配、基礎(chǔ)信息讀取等,一般應(yīng)設(shè)置以下三類RFID 卡:
(1)幼兒RFID 卡:采用腕帶式電子標(biāo)簽。與普通的RFID卡相比,幼兒用的腕帶式電子標(biāo)簽一定要適合幼兒的特點(diǎn),要經(jīng)久耐用、不易丟失、方便佩戴;其采用的外部材質(zhì)應(yīng)該是環(huán)保無(wú)毒塑料,外觀和材料等要滿足幼兒玩具國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。幼兒佩戴的電子腕帶可以在形狀和顏色上做得更加鮮艷、活潑、美觀。卡內(nèi)存儲(chǔ)的孩子的基本信息包括:姓名、性別、年齡、班級(jí)、家長(zhǎng)姓名、住址、聯(lián)系電話、孩子照片等。電子腕帶類型宜選擇有源、遠(yuǎn)距離感應(yīng)的RFID 卡,以保證感應(yīng)的靈敏性和預(yù)警的時(shí)效性。
(2)家長(zhǎng)RFID 卡:家長(zhǎng)接送、探訪幼兒時(shí)使用。為確保孩子被安全、正確地送交到家長(zhǎng)手中,家長(zhǎng)卡中應(yīng)存儲(chǔ)與幼兒卡一致的信息,再加上孩子的幼兒卡ID 號(hào)和家長(zhǎng)照片。
(3)教職工RFID 卡:可以根據(jù)身份或者使用權(quán)限將卡細(xì)分為幼兒園負(fù)責(zé)人卡、安全管理監(jiān)控值班員卡、校車駕駛員卡、校車護(hù)送人員卡、老師卡、保安(或門衛(wèi))卡等。教職工RFID卡主要作為身份識(shí)別和員工管理,可以用于電子考勤、門禁、安全管理系統(tǒng)授權(quán)等。

3.2 RFID 技術(shù)在幼兒園安全管理的應(yīng)用領(lǐng)域
(1)身份識(shí)別系統(tǒng):這是幼兒園安全管理中最基礎(chǔ)的子系統(tǒng)。通過(guò)RFID 讀取器感應(yīng)不同的RFID 卡,對(duì)持卡者進(jìn)行身份識(shí)別。通過(guò)應(yīng)用軟件,對(duì)不同的持卡人進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。尤其是對(duì)幼兒進(jìn)行嚴(yán)格的、詳細(xì)的身份管理,以達(dá)到允許或禁止的功能,通過(guò)授權(quán)詳細(xì)的RFID 卡、科學(xué)布置的RFID 讀取點(diǎn),做到“何時(shí)何地何人”都能靈敏感應(yīng)。
通過(guò)在校門口設(shè)置RFID 讀寫器,自動(dòng)記錄學(xué)生入園和接送的詳細(xì)狀況,方便幼兒園老師掌握班級(jí)孩子情況。還可以把數(shù)據(jù)同步到幼兒園網(wǎng)站,方便家長(zhǎng)查詢。同時(shí),校門口的RFID還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)教職工的考勤功能,準(zhǔn)確記錄教職工上下班時(shí)間。
(2)門禁系統(tǒng);在幼兒園教室、食堂、寢室等安全關(guān)鍵場(chǎng)所設(shè)置門禁,只有教職工和本園幼兒的RFID 卡才有權(quán)限打開門。如有不法分子闖入幼兒園,由于不能打開門禁,將極大地增加
老師和孩子的安全系數(shù)。另外,在孩子中午、晚上休息就寢時(shí)間段,可以通過(guò)對(duì)RFID 卡權(quán)限的設(shè)置,不允許幼兒卡打開門禁,以防止孩子走出寢室,造成安全事故。
(3 )校車安全監(jiān)控系統(tǒng):車載RFID 讀取器通過(guò)學(xué)生佩戴的電子腕帶自動(dòng)獲得準(zhǔn)確的上下車學(xué)生數(shù)。校車實(shí)際載人數(shù)可以用醒目的方式顯示在車內(nèi)適當(dāng)位置,提醒駕駛員。避免出現(xiàn)校車停駛關(guān)閉車門時(shí),還遺留孩子在車上的情況發(fā)生。利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將實(shí)際車載人數(shù)發(fā)送到安全監(jiān)控中心,杜絕校車超載。家長(zhǎng)在站點(diǎn)接送孩子時(shí),持家長(zhǎng)RFID 卡在車門處RFID 讀取器進(jìn)行身份驗(yàn)證,系統(tǒng)使用語(yǔ)音或屏顯方式讓駕駛員、跟車?yán)蠋煫@取家長(zhǎng)信息,并與孩子RFID 卡進(jìn)行比對(duì),避免假冒、錯(cuò)接幼兒[5]。
(4)危險(xiǎn)區(qū)域預(yù)警系統(tǒng):在幼兒園校園危險(xiǎn)區(qū)域、建筑物(如深水池、變壓器、樓頂、煤氣管道、走道盡頭等)設(shè)置感應(yīng)點(diǎn)(即遠(yuǎn)程高靈敏RFID 讀取器),通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(高速以太網(wǎng)或者無(wú)線網(wǎng))與安全管理監(jiān)控中心連接。一旦有幼兒接近時(shí),感應(yīng)點(diǎn)立刻發(fā)出聲音、光線等警示,并同時(shí)自動(dòng)將讀取的幼兒 RFID 信息傳送給監(jiān)控中心。在安全管理監(jiān)控中心,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用軟件得到信息后,也同時(shí)從計(jì)算機(jī)發(fā)出聲音、動(dòng)畫等報(bào)警信號(hào),并準(zhǔn)確給出RFID 感應(yīng)點(diǎn)所在的具體位置,提醒管理員立刻采取安全措施[6]。
在非放學(xué)時(shí)間段,孩子臨近校門時(shí),校門口的RFID 讀取器也能立刻感應(yīng),系統(tǒng)也將發(fā)出警示給監(jiān)控中心、門衛(wèi)值班人員,免于幼兒走失或被壞人帶走。
(5)家長(zhǎng)接送探訪系統(tǒng):為提高安全性,在放學(xué)時(shí)間或臨時(shí)探視,家長(zhǎng)必須通過(guò)校門口設(shè)置的RFID 讀取器驗(yàn)證后才能接孩子。并且只有家長(zhǎng)卡中讀取出來(lái)的幼兒卡號(hào)與孩子身上佩帶的幼兒卡卡號(hào)相一致時(shí),門衛(wèi)或保安才允許家屬接走孩子[7]。為方便看清信息、進(jìn)行比對(duì),可在門衛(wèi)室口放置大尺寸顯示器,同步顯示RFID 卡的卡號(hào)和家長(zhǎng)、孩子的照片等關(guān)鍵信息,后臺(tái)應(yīng)用軟件自動(dòng)進(jìn)行卡號(hào)比對(duì),給出語(yǔ)音、動(dòng)畫提示。
如果有臨時(shí)訪客需要進(jìn)入幼兒園,可在門衛(wèi)處登記得到確認(rèn)后,領(lǐng)取臨時(shí)RFID 卡,并通過(guò)系統(tǒng)應(yīng)用軟件設(shè)定該訪客進(jìn)入的區(qū)域(如辦公樓、教師宿舍等)和停留時(shí)間。當(dāng)訪客進(jìn)入非訪問(wèn)區(qū)域,尤其是幼兒學(xué)習(xí)、活動(dòng)區(qū)域時(shí),系統(tǒng)自動(dòng)向監(jiān)控中心、門衛(wèi)(保安)發(fā)送提醒信息。當(dāng)訪客結(jié)束訪問(wèn)時(shí),訪客在門衛(wèi)處歸還RFID 卡,系統(tǒng)解除訪問(wèn)權(quán)限。
4 結(jié) 語(yǔ)
將在其他領(lǐng)域應(yīng)用廣泛、成熟的RFID 技術(shù)移植于幼兒園的安全管理,能較大地提高管理效率,較好地解決孩子多、幼兒好動(dòng)、老師不容易面面俱到的難題,減輕幼兒園老師的管理強(qiáng)度。RFID 技術(shù)加上行之有效的安全管理制度,能更好地消除幼兒園的安全隱患,做到及早發(fā)現(xiàn)、盡早預(yù)警,防患未然,最大可能地降低事故帶來(lái)的危害。充分發(fā)揮RIFD 技術(shù)感知無(wú)處不在的特點(diǎn),能彌補(bǔ)傳統(tǒng)的校園視頻監(jiān)控系統(tǒng)的缺陷,為幼兒園安全提供一種更有力的防護(hù)手段,使孩子在幼兒園里快樂(lè)、安全地成長(zhǎng)。