rfid校園人員定位系統解決方案
1、關于
杭州紫鉞科技有限公司專注于射頻識別領域,為客戶提供有價值的射頻識別解決方案。公司有多年的 RFID 實施經驗,目前是頂尖的 Impinj 公司增值分銷商、基于Impinj 技術為客戶提供讀寫器、天線、各型電子標簽,并提供寫入服務,紫鉞科技愿竭誠為中國客戶提供第一線支持。
2、項目背景
校園人才密集,人員定位是校園管理系統一項很重要的部分,傳統的人員定位系統多數采用主動式刷卡,即需要人員拿著學生卡主動在讀卡器前刷卡,這種傳統的人員定位系統存在以下幾方面的弊端:
1) 首先無法實現人員上課時間在各教室/辦公室的進出記錄及跟蹤查詢,無法隨時掌握學生的去向。
2) 對于校園,人員數量非常多,特別是上下課高峰期時所有學員需要在很短的時間內排隊刷卡,這樣會浪費很多時間;
3) 刷卡時,必須把卡掏出,刷完卡后再放回口袋,不僅容易造成磨損,卡片容易損壞,而且容易丟失;
4) 排長隊刷卡,既浪費時間,又不人性化;
為了解決上述問題,此系統以 RFID 技術為基礎,結合自動控制術、 計算機技術、無線通訊技術,為校園的后勤管理工作提供一套切實可行、經濟高效、安全可靠的人員定位方案。
3、系統結構
校園 RFID 人員定位系統總體組網圖如下:

RFID安全定位系統主要由人員身份識別卡(RFID電子標簽)、UHF發卡機、讀寫器、數據庫服務器、校園局域以太網絡以及管理終端軟件等組成。
系統在校園大門、餐廳門口、教室討論室等卡口處設置RFID身份識別讀寫器,對全體人員進行定位管理,完成對進出校區的人員進行身份識別、記錄上下班時間、對人員在各個出入口的進出信息進行實時采集,實現遠距離身份自動識別,后臺系統記錄、報警、查詢、信息統計等管理,校園范圍內通過進一步的對人員的實時監測,及時掌控人員分布情況,實現校區人員安全定位管理。
3.1人員身份識別卡
人員身份識別卡就是一個RFID電子標簽,電子標簽存儲了人員的一些基本信息,在后臺可以錄入學生姓名、年齡、性別、班級等信息,同時人員的身份識別卡可以做成需要的樣式,如能利用現成的數據庫將校園需求集成在一張卡中實現,將會提高效率與準確率,向學員、教授與人員提供便利,也能提升學校在現代化、網絡化建設方面對外宣傳的力度。
3.2讀寫器
讀寫器實現遠端的數據采集,把采集的信息實時準確的傳送到后臺服務器。鑒于學校上學和放學高峰期學生數量很多,本方案推薦采用全球RFID領導廠商Impinj讀寫器,同時讀取大量標簽有顯著的優勢。
Impinj有固定式讀寫器和一體式讀寫器可供選擇,Impinj Speedway xPortal一體式解決了傳統門戶式讀寫器的尺寸和安裝難題,適合于用于人員管理及人員定位,便于安裝、具有美觀大方等優勢。
3.3天線
主要設置在車校門出入管理、大樓出入管理、教室討論室出入管理、健身房出入管理、餐廳有權用餐者管理等通行的一些重要的門口,對學生進行有效識別,將信息傳遞給讀寫器。本方案建議可以采用laird遠場天線,和Impinj讀寫器搭配使用,性能良好。
3.4發卡機
為電子標簽寫入數據,防止改寫電子標簽內的數據,在后臺可以錄入人員的姓名、性別、年齡等信息。發卡機建議采用紫鉞科技ZY-UR-01發卡機。
3.5數據庫服務器及其他的相關軟件
發卡登記;掛失登記及撤消掛失;壞卡換新;銷卡登記;
通過后臺同意管理,隨時隨刻都可以掌握學生的去向,對學生進行定位。
統計和查詢;考勤制度設置;考勤資料處理;
只需要簡單操作即可生成人員每日、周匯總、月匯總的詳細考勤數據。無須人員職守,具有公正性、客觀性。
4、工作流程
4.1制卡流程
每位人員都需要一張封有RFID 電子標簽的工作卡來標識身份,作為考勤、用餐或其他門禁出入的數據載體,標簽外形可以按要求來進行封裝,一般常用的是PVC 封裝,大小同普通銀行卡一樣,根據需要還可以做成雙頻卡, 正面打印人員照片、學生證號碼、姓名、班級等個性信息,反面打印學校的標志和使用注意事項, 同時人員部分信息通過發卡機寫在標簽內存上。
校園的人員定位,除了學生也可以對臨時人員進行定位及管理,分為長期卡和臨時卡,同時也可以對這些人員的使用設置一定的權限。
長期卡持有者
? 校園學生
? 在校Executive學員(模塊化課程)
? 長期物業
臨時卡持有者
? EDP短期公開課學員
? 學院項目邀請的短期訪客
? 臨時訪客
辦卡具體流程圖如下:

4.2 登記考勤定位
在辦公樓大門或教室門口安裝開放式通道考勤機,上下課學員通行,系統將自動記錄考勤信息,人員不需要停留,不需要排隊。另外還可以添加LED 顯示屏,顯示當前登記考勤的人員。流程圖如下:

4.3校園人員進去定位
校門出入管理、大樓出入管理、教室討論室出入管理、健身房出入管理、餐廳有權用餐者管理等通行的地方,通過前臺的數據采集,在后臺對人員進行定位,在后臺可以統計學生是在教室上課還是在就餐或者外出等行動。
同行有人員卡的就允許進去,沒有的就不讓進去,同時還可以發出聲光報警,非法人員就需要臨時辦卡。流程圖如下:

4.4 校園臨時人員及訪客
為來訪客人配置監時授權卡,客人到達辦校園門口、公大樓等地方的時候,LED 顯示屏歡迎信息及客人資料, 在來訪客人的卡上設置允許進入的辦公區域,如進入非充許的人員,系統便發出警告。 具體流程圖如下:

5、系統性能
整個 RFID 系統具有遠距離快速識別、 高可靠性、 高保密性、 易操作等特點。
優勢主要體現在如下幾個方面:
(1)遠距離識別;
(2)多重識別;
(3)抗污染性能強和耐久性;
(4)可重復使用;
(5)穿透性和無屏障閱讀;
6、主要設備
6.1 RFID讀寫器

參數一覽表
| RFID接口協議 | EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C |
| 認證 | 在高密度讀取器模式環境下的一致性和交互性 |
| 體系結構 | 處理器Intel IXP420 ( 266兆赫),Linux系統64 MB SDRAM / 64 MB Flash |
| 靈敏度 | -80db |
| 遠程管理協議 | EPCglobal Reader Management 1.0.1, SNMP v2 with MIB II |
| 網絡服務 | DHCP, LL A, NTP, HTTP, Telnet, SSH, SNMP, mDNS, DNS-SD |
| 密集讀寫器協議 | 密集讀寫器模式、發出前偵聽、自動觸發和事件管理 |
| 讀寫器通訊協議 | EPCglobal Low Level Reader Protocol (LL RP) 1.0.1 Impinj Mach1 |
| 射頻功率 | +30dBm/+32db用擴展延長線 |
| 功率 | AC/DC電源變換器,最大功率45瓦(120 或 240 VAC) |
5.2桌面式超高頻讀寫器

型號:Ziytek D500 桌面式發卡機
RFID發卡器是由我司自行研制開發的發卡器。該發卡器適用于讀取工作在UHF頻段的系列電子標簽。
RFID發卡器可與系列電子標簽配合廣泛應用于煙草物流、門禁管理系統、城市車輛自動識別管理、高速公路不停車收費及物資管理應用等領域。
RFID發卡器內置了小型天線,作為發卡設備,其識讀電子標簽的典型距離為10cm。
系統的功能
? 讀取單個電子標簽中的ID號或EPC碼;
? 對電子標簽中用戶數據區數據進行讀寫;
? 良好的防沖撞性能,可同時讀取多個電子標簽中的ID號或EPC碼;
? 提供USB接口進行數據通信和對發卡器供電;
? LED燈指示發卡器的電源情況以及工作狀況。
RFID發卡器性能指標:
? 供電電源:由USB口供電+5V/250mA(直流);
? 電源功率消耗:小于1.3W;
? 外形尺寸:120 mm×80 mm×40 mm;
? 重量:小于0.4kg;
? 環境工作溫度:-20℃~+65℃;
? 環境儲存溫度:-40℃~+70℃;
? 通信接口:USB口;
? 工作頻率范圍:902MHz ~928MHz;
? 射頻輸出功率:≤10.0dBm;
? 功率平坦度:≤0.5dBm (902 MHz ~928MHz);
? 輸出頻率偏移:≤10ppm;
? 跳頻模式可設置:按順序跳頻、隨機跳頻;
? 接收靈敏度:≤-30dBm@接收誤碼率≤1%(915MHz);
? 接收誤碼率:≤1%@接收通道靈敏度≤-30dBm。
讀性能:
? 讀距離與發卡機輸出功率、天線及電子標簽有關;
? 寫標簽距離=讀標簽距離*70%;
? 單卡(ID號或EPC碼)讀取時間小于10ms;
? 單卡(單字節)寫時間小于20ms;
? 多標簽識別防碰撞機制:遵循ISO18000-6B/6C協議;
? 多標簽識別速率:≥ 10個/秒
? 最大讀取標簽距離:10厘米
5.3電子標簽
用于人員管理的標簽,可以做成雙頻卡,采用Monza 4的芯片靈敏度高,讀取距離遠,具有優異的性能。

參數一覽表
| 參數 | 內容 |
| 空中接口協議 | ISO 18000-6C |
頻率 |
840~960MHz |
| EPC內存 | Upto 496bits |
| 芯片協議 | EPC Class1 Gen2 |
| 工作溫度 | -30℃~85℃(-22℉~185℉) |
| 儲存溫度 | -40℃~150℃(-40℉~302℉) |
| EEPROM讀寫次數 | 100,000 cycle |
| 防靜電性能 | OK (通過IEC 61000-4-2檢測標準) |
| 傾跌與翻倒性能 | OK (通過IEC 60068-2-31檢測標準) |
5.4讀寫器天線
在應用Laird技術的A9028L/R30NF天線是圓極化平板天線,提供了在902-928M頻段信號接收和傳輸技術, 駐波比和軸向比率兩種都是優秀的,對于這種天線并允許用戶以獲得最大的性能。該天線是裝在一個重型天線罩外殼也可直接安裝在墻上,允許任何墻壁或桅桿安裝。該天線是提供一個集成同軸尾纖和多種類型的連接器可供選擇。
特性
? 超薄
? 極低的VSWR和軸比
? 防天氣變化的外罩
? 廣泛的連接器和電纜選擇
? 左旋和右旋極化PC版本
應用場合
? 倉庫
? 機場醫院
? 交通碼頭
? 傳送帶
? 物流管理
? 人員管理