這段時刻以來,學校安全引起了政府部門的高度重視,各地相繼規(guī)劃建設了一些安全學校運用體系,家校通短信平臺接口使家長和教師能及時把握學生進出校情況。這種安全學校體系可作為對學生安全和遲到、曠課行為進行監(jiān)護的有用手法本文以作者參加規(guī)劃的沈陽安全學校體系為布景,對依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的安全學校體系的結構原理和關鍵技能進行了介紹和剖析。該體系選用先進的遠間隔射頻辨認、互聯(lián)網(wǎng)、移動通訊和自動操控等技能,可掩蓋沈陽市一切區(qū)縣并具有500多個子體系以及幾十萬張射頻卡和手機用戶,是物聯(lián)網(wǎng)在國內大規(guī)模運用的一個詳細實例。

    整體結構與作業(yè)進程:沈陽安全學校體系的原理射頻辨認技能的最大長處是其非觸摸性,該特色適于完成自動化且不易損壞,可辨認高速運動物體;其次,可一起辨認多個射頻卡;第三,能夠完成高速讀寫。這三個特色決議了射頻辨認技能十分合適學生進出校門的辨認。因為中小學學生進出校門的特色是上學、放學時刻有很多學生會集經(jīng)過校門,每個人自動去刷卡是不可行的。

    進出校門辨認原理對學生進出校門的辨認首要運用校門通道的概念。校門表里一片學生進出必經(jīng)的區(qū)域一般是一個矩形,能夠將這個矩形區(qū)域稱為校門通道。在校門通道內、外兩邊裝置讀卡器/天線B和A,可別離掩蓋校門通道內、外側但不能發(fā)作堆疊,圖2所示是學生進出校門的辨認原理,這樣,經(jīng)過檢測射頻卡在校門通道外側和內側呈現(xiàn)的時刻先后,就能夠判別學生是進入仍是脫離學校。判別學生進出

校門的根本規(guī)矩如下

     當A接納到有用信號后,B才接納到有用信號,體系判別為進門;學生帶著的是2.4GHIz有源自動式射頻卡,可經(jīng)過卡里面的電池供電,電池的壽數(shù)一般是2~3年。有卡激活后,能夠不斷自動向外宣布無線信號(1秒鐘發(fā)送3次,其發(fā)送功率能夠依據(jù)用戶要求進行調整)并且能夠傳很遠的間隔。該無線信號是有編碼的,每個卡有僅有的編碼體系功用測驗功用測驗是對體系是能否到達規(guī)劃目標的查驗安全學校體系的功用測驗首要包含對辨認準確率、體系窨量、體系穩(wěn)定性等目標的測驗,只要這些目標都到達要求,體系才干實踐投入運用。

     辨認準確率是指體系中的有用射頻卡在必定并發(fā)射頻卡數(shù)量和經(jīng)過速度的前提下,能正確辨認出的卡數(shù)量占悉數(shù)經(jīng)過的卡數(shù)量的比率。實踐測驗中,可選用一張木板上平鋪50張或100張射頻卡,以不同速度屢次進出校門,然后在短信發(fā)送接口計算正確辨認出的卡數(shù)量。實驗中,射頻卡經(jīng)過校門的速度模擬了學生各種情況下經(jīng)過校門的速度,而并發(fā)射頻卡數(shù)量則比學生密布進出(列隊)時的數(shù)量更多。相同的實驗進行5次以上取平均數(shù),并對每個學校進行獨自測驗?，F(xiàn)在,能夠到達的辨認準確率如表1所列。事實上,關于單個射頻卡,在可能的經(jīng)過速度下(快走、慢走和跑步),辨認準確率均能到達100?體系容量是指在必定經(jīng)過速度和準確率前提下體系所能支撐的學生數(shù)量。比較于辨認準確率,體系容量是一個更為歸納的目標,它不只與傳感體系的響應速度相關,與學生進出學校的并發(fā)和速度特征有關,并且與校級效勞器的處理速度及短信存儲轉發(fā)才能有關。因為直接的測驗不易完成,因而,該目標的測驗只能依托對效勞器體系的壓力測驗和對在現(xiàn)有學校實踐運轉作用進行的評價。整體監(jiān)測,并依據(jù)設備運轉時刻和故障率等信息提出檢修提示;報警信息功用用于對報警信息進行實時監(jiān)測和前史查詢;聯(lián)動監(jiān)控用于依據(jù)井下各安全出產(chǎn)監(jiān)控體系情況完成聯(lián)動操控,其間包含聯(lián)動規(guī)矩界說聯(lián)動監(jiān)測和聯(lián)動操控三個部分;應急預案可在接納到報警信息或發(fā)作事端的危殆情況下,為各級辦理人員供給指導性和建議性的應急辦法;歸納計算就是運用先進的OLAP技能對煤產(chǎn)值、耗電量、報警次數(shù)等目標參數(shù)依據(jù)不同的時刻粒度進行多維計算和剖析;調度記載功用用于對慣例調度進行守時提示。

   本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)在煤礦企業(yè)的根本運用,經(jīng)過煤礦安全出產(chǎn)監(jiān)控支撐渠道指揮中心可會集監(jiān)測井上井下的出產(chǎn)安全信息,操控井上井下的機電設備,并對人員進行精準定位、產(chǎn)值實時上報、礦井煤層感知等,以到達感知礦山、減人提效的意圖;其次,可完成井上井下一切操控、監(jiān)測子體系在一個一致的網(wǎng)絡該體系按信息傳遞途徑,自下而上依次為感知層、校級信息處理層、網(wǎng)絡層、短信發(fā)布層以及歸納事務辦理渠道。每所學校一臺校級效勞器,各自經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)VPN銜接短信網(wǎng)關和歸納事務辦理渠道。本學校安全體系的作業(yè)進程是:當佩戴有僅有號碼射頻卡的學生進出校門時,裝置在校門通道的讀卡器就會檢測到射頻卡的卡號等信息,校級效勞器將對讀卡器送來的信息按必定規(guī)矩進行處理,以判別學生進出,并依據(jù)卡號提取家長手機號碼.向短信網(wǎng)關發(fā)送該學生幾點幾分進出學校的信息,再由短信網(wǎng)關向學生家長發(fā)送手機短信。2射頻辨認技能及安全學校體系的特色射頻辨認技能是一種運用射頻信號并經(jīng)過交變電磁場空間耦合來完成無觸摸信息傳遞,并經(jīng)過所傳遞的信息來進行辨認的新技能,體系運用低頻、高頻、超高頻等幾個頻段,其根本組成包含射頻卡(電子標簽)、讀卡器/天線、信息處理器等。讀寫器/天線可接納來自射頻卡的信號并由信息處理器針對不同的設(2)當B接納到有用信號后,A才接納到有用信號,則判別為出門

3)A、B在其掩蓋規(guī)模內屢次讀到卡號,才認為是有用信號這個規(guī)矩可處理抱負情況下的進出校門的辨認但還需要對多種異常情況進行處理,詳細如下:

(1)當學生攜卡在A規(guī)?；顒?而不進入B規(guī)模時,體系能夠不作進出判別

(2)當學生攜卡在A和B之間的混合區(qū)停留時,不作進出判別;

(3)當學生攜卡在A和B之間的混合區(qū)脫離又回到A時,撤銷進校機制檢測,不作進出判別;

(4)學生帶著卡作進出判別,當其進入到只要B的檢測規(guī)模時,判別為學生進校

3.2扁平型校門通道的處理

    實踐上,有的校門通道寬度小而深遠(稱為細長型通道),有的校門很寬且表里都是開闊區(qū)域(稱為扁平型通道),有的則介于兩者之間。狹長型通道因通道表里兩邊間隔遠,可選用2.4 GHZ RFID單頻點定向天線,經(jīng)過調整天線功率和接納信號國值,能夠較容易地完成A、B掩蓋規(guī)模不堆疊但關于扁平型通道,要使A、B天線掩蓋規(guī)模不疊則困難較多。沈陽安全學校體系選用雙頻點復合頻率技術,發(fā)射頻率132kHz、接納頻率2400~2500MHz/315MHz,以地埋感應線圈作為發(fā)射天線,能夠有用處理這一困難雙頻點復合技能的詳細完成辦法如圖3所示,在學校的校門內側和外側地上20mm下分別埋設一個卡器相連的感應線圈,線圈長度掩蓋校門通道的寬度。作業(yè)時,當射頻卡挨近線圈時,線圈宣布的低頻信號激活射頻卡,然后射頻卡再宣布超高頻信號被讀卡器的超高頻天線接納。這樣,經(jīng)過調整地埋線圈的信號強度,就能夠完成表里側低頻信號掩蓋規(guī)模的不堆疊。本體系的壓力測驗結果是在半小時內(一個正常的上學或放學時刻段),校級效勞器及短信接口能夠支撐超越5000張射頻卡經(jīng)過校門。而從已實踐投入運轉的學校來看,學生數(shù)量少則近千名,最多有多名,辨認準確率都能夠到達要求。

    體系穩(wěn)定性指整個體系無障礙運轉時刻所占整個時刻的比率,它是一個歸納目標,涉及到體系各個環(huán)節(jié)的可靠性。現(xiàn)在,沈陽安全學校體系經(jīng)過初期對天線體系、供電體系、數(shù)據(jù)庫和事務體系以及網(wǎng)絡體系的屢次優(yōu)化,體系體系性現(xiàn)已能夠到達99.8%并且更趨于平穩(wěn)組網(wǎng)與歸納事務辦理渠道沈陽安全學校體系能夠掩蓋沈陽市城區(qū)和一切郊縣,依據(jù)對網(wǎng)絡帶寬和安全性需求及對本錢的綜合慮,500多所學校的網(wǎng)絡上聯(lián)選用VPN方法,可在各校原有上網(wǎng)專線上,疊加一個專有IP網(wǎng)段,并選用Psec加密。短信網(wǎng)關和歸納事務辦理渠道則經(jīng)過光纖專線方法的專用通道接入網(wǎng)絡。歸納業(yè)務辦理渠道是為沈陽安全學校體系進行校和班級辦理、學生材料錄入與修正、群發(fā)短信修改以及網(wǎng)絡體系網(wǎng)管供給支撐的長途會集辦理渠道渠道選用中間件技能并帶有與短信網(wǎng)關、校級效勞器的接口,可為學校教師、事務受理人員、網(wǎng)絡與體系辦理人員供給依據(jù)Web的操作界面。沈陽安全學校體系有兩個杰出的特色,一是以對射頻讀卡器(包含天線)和一個效勞器一起組成一個具有學生進出校門辨認功用的根本單元,這是一種雜亂形狀的射頻辨認節(jié)點;二是以各校子體系為單位,經(jīng)過會集渠道和VPN技能完成體系的大規(guī)?；瑵檾U展跟著網(wǎng)絡和產(chǎn)品的進一步開展,該體系應存在很大的改善空間,能夠以更小、更高效且具有適當數(shù)據(jù)庫支撐才能的嵌入式設備代替現(xiàn)在的校級效勞器,以使其經(jīng)過具有更大帶寬的3G或4G移動技能代替現(xiàn)在的有線方法進行廣域組網(wǎng),同時也可選用更高準確性、更低功耗的射頻設備等。