這段時(shí)刻以來,學(xué)校安全引起了政府部門的高度重視,各地相繼規(guī)劃建設(shè)了一些安全學(xué)校運(yùn)用體系,家校通短信平臺(tái)接口使家長(zhǎng)和教師能及時(shí)把握學(xué)生進(jìn)出校情況。這種安全學(xué)校體系可作為對(duì)學(xué)生安全和遲到、曠課行為進(jìn)行監(jiān)護(hù)的有用手法本文以作者參加規(guī)劃的沈陽安全學(xué)校體系為布景,對(duì)依據(jù)物聯(lián)網(wǎng)的安全學(xué)校體系的結(jié)構(gòu)原理和關(guān)鍵技能進(jìn)行了介紹和剖析。該體系選用先進(jìn)的遠(yuǎn)間隔射頻辨認(rèn)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通訊和自動(dòng)操控等技能,可掩蓋沈陽市一切區(qū)縣并具有500多個(gè)子體系以及幾十萬張射頻卡和手機(jī)用戶,是物聯(lián)網(wǎng)在國(guó)內(nèi)大規(guī)模運(yùn)用的一個(gè)詳細(xì)實(shí)例。

    整體結(jié)構(gòu)與作業(yè)進(jìn)程:沈陽安全學(xué)校體系的原理射頻辨認(rèn)技能的最大長(zhǎng)處是其非觸摸性,該特色適于完成自動(dòng)化且不易損壞,可辨認(rèn)高速運(yùn)動(dòng)物體;其次,可一起辨認(rèn)多個(gè)射頻卡;第三,能夠完成高速讀寫。這三個(gè)特色決議了射頻辨認(rèn)技能十分合適學(xué)生進(jìn)出校門的辨認(rèn)。因?yàn)橹行W(xué)學(xué)生進(jìn)出校門的特色是上學(xué)、放學(xué)時(shí)刻有很多學(xué)生會(huì)集經(jīng)過校門,每個(gè)人自動(dòng)去刷卡是不可行的。

    進(jìn)出校門辨認(rèn)原理對(duì)學(xué)生進(jìn)出校門的辨認(rèn)首要運(yùn)用校門通道的概念。校門表里一片學(xué)生進(jìn)出必經(jīng)的區(qū)域一般是一個(gè)矩形,能夠?qū)⑦@個(gè)矩形區(qū)域稱為校門通道。在校門通道內(nèi)、外兩邊裝置讀卡器/天線B和A,可別離掩蓋校門通道內(nèi)、外側(cè)但不能發(fā)作堆疊,圖2所示是學(xué)生進(jìn)出校門的辨認(rèn)原理,這樣,經(jīng)過檢測(cè)射頻卡在校門通道外側(cè)和內(nèi)側(cè)呈現(xiàn)的時(shí)刻先后,就能夠判別學(xué)生是進(jìn)入仍是脫離學(xué)校。判別學(xué)生進(jìn)出

校門的根本規(guī)矩如下

     當(dāng)A接納到有用信號(hào)后,B才接納到有用信號(hào),體系判別為進(jìn)門;學(xué)生帶著的是2.4GHIz有源自動(dòng)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(dòng)向外宣布無線信號(hào)(1秒鐘發(fā)送3次,其發(fā)送功率能夠依據(jù)用戶要求進(jìn)行調(diào)整)并且能夠傳很遠(yuǎn)的間隔。該無線信號(hào)是有編碼的,每個(gè)卡有僅有的編碼體系功用測(cè)驗(yàn)功用測(cè)驗(yàn)是對(duì)體系是能否到達(dá)規(guī)劃目標(biāo)的查驗(yàn)安全學(xué)校體系的功用測(cè)驗(yàn)首要包含對(duì)辨認(rèn)準(zhǔn)確率、體系窨量、體系穩(wěn)定性等目標(biāo)的測(cè)驗(yàn),只要這些目標(biāo)都到達(dá)要求,體系才干實(shí)踐投入運(yùn)用。

     辨認(rèn)準(zhǔn)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(rèn)出的卡數(shù)量占悉數(shù)經(jīng)過的卡數(shù)量的比率。實(shí)踐測(cè)驗(yàn)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(jìn)出校門,然后在短信發(fā)送接口計(jì)算正確辨認(rèn)出的卡數(shù)量。實(shí)驗(yàn)中,射頻卡經(jīng)過校門的速度模擬了學(xué)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(xué)生密布進(jìn)出(列隊(duì))時(shí)的數(shù)量更多。相同的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行5次以上取平均數(shù),并對(duì)每個(gè)學(xué)校進(jìn)行獨(dú)自測(cè)驗(yàn)。現(xiàn)在,能夠到達(dá)的辨認(rèn)準(zhǔn)確率如表1所列。事實(shí)上,關(guān)于單個(gè)射頻卡,在可能的經(jīng)過速度下(快走、慢走和跑步),辨認(rèn)準(zhǔn)確率均能到達(dá)100?體系容量是指在必定經(jīng)過速度和準(zhǔn)確率前提下體系所能支撐的學(xué)生數(shù)量。比較于辨認(rèn)準(zhǔn)確率,體系容量是一個(gè)更為歸納的目標(biāo),它不只與傳感體系的響應(yīng)速度相關(guān),與學(xué)生進(jìn)出學(xué)校的并發(fā)和速度特征有關(guān),并且與校級(jí)效勞器的處理速度及短信存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)才能有關(guān)。因?yàn)橹苯拥臏y(cè)驗(yàn)不易完成,因而,該目標(biāo)的測(cè)驗(yàn)只能依托對(duì)效勞器體系的壓力測(cè)驗(yàn)和對(duì)在現(xiàn)有學(xué)校實(shí)踐運(yùn)轉(zhuǎn)作用進(jìn)行的評(píng)價(jià)。整體監(jiān)測(cè),并依據(jù)設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)刻和故障率等信息提出檢修提示;報(bào)警信息功用用于對(duì)報(bào)警信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和前史查詢;聯(lián)動(dòng)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(dòng)操控,其間包含聯(lián)動(dòng)規(guī)矩界說聯(lián)動(dòng)監(jiān)測(cè)和聯(lián)動(dòng)操控三個(gè)部分;應(yīng)急預(yù)案可在接納到報(bào)警信息或發(fā)作事端的危殆情況下,為各級(jí)辦理人員供給指導(dǎo)性和建議性的應(yīng)急辦法;歸納計(jì)算就是運(yùn)用先進(jìn)的OLAP技能對(duì)煤產(chǎn)值、耗電量、報(bào)警次數(shù)等目標(biāo)參數(shù)依據(jù)不同的時(shí)刻粒度進(jìn)行多維計(jì)算和剖析;調(diào)度記載功用用于對(duì)慣例調(diào)度進(jìn)行守時(shí)提示。

   本文介紹了物聯(lián)網(wǎng)在煤礦企業(yè)的根本運(yùn)用,經(jīng)過煤礦安全出產(chǎn)監(jiān)控支撐渠道指揮中心可會(huì)集監(jiān)測(cè)井上井下的出產(chǎn)安全信息,操控井上井下的機(jī)電設(shè)備,并對(duì)人員進(jìn)行精準(zhǔn)定位、產(chǎn)值實(shí)時(shí)上報(bào)、礦井煤層感知等,以到達(dá)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(cè)子體系在一個(gè)一致的網(wǎng)絡(luò)該體系按信息傳遞途徑,自下而上依次為感知層、校級(jí)信息處理層、網(wǎng)絡(luò)層、短信發(fā)布層以及歸納事務(wù)辦理渠道。每所學(xué)校一臺(tái)校級(jí)效勞器,各自經(jīng)過互聯(lián)網(wǎng)VPN銜接短信網(wǎng)關(guān)和歸納事務(wù)辦理渠道。本學(xué)校安全體系的作業(yè)進(jìn)程是:當(dāng)佩戴有僅有號(hào)碼射頻卡的學(xué)生進(jìn)出校門時(shí),裝置在校門通道的讀卡器就會(huì)檢測(cè)到射頻卡的卡號(hào)等信息,校級(jí)效勞器將對(duì)讀卡器送來的信息按必定規(guī)矩進(jìn)行處理,以判別學(xué)生進(jìn)出,并依據(jù)卡號(hào)提取家長(zhǎng)手機(jī)號(hào)碼.向短信網(wǎng)關(guān)發(fā)送該學(xué)生幾點(diǎn)幾分進(jìn)出學(xué)校的信息,再由短信網(wǎng)關(guān)向?qū)W生家長(zhǎng)發(fā)送手機(jī)短信。2射頻辨認(rèn)技能及安全學(xué)校體系的特色射頻辨認(rèn)技能是一種運(yùn)用射頻信號(hào)并經(jīng)過交變電磁場(chǎng)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(jìn)行辨認(rèn)的新技能,體系運(yùn)用低頻、高頻、超高頻等幾個(gè)頻段,其根本組成包含射頻卡(電子標(biāo)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(hào)并由信息處理器針對(duì)不同的設(shè)(2)當(dāng)B接納到有用信號(hào)后,A才接納到有用信號(hào),則判別為出門

3)A、B在其掩蓋規(guī)模內(nèi)屢次讀到卡號(hào),才認(rèn)為是有用信號(hào)這個(gè)規(guī)矩可處理抱負(fù)情況下的進(jìn)出校門的辨認(rèn)但還需要對(duì)多種異常情況進(jìn)行處理,詳細(xì)如下:

(1)當(dāng)學(xué)生攜卡在A規(guī)模活動(dòng),而不進(jìn)入B規(guī)模時(shí),體系能夠不作進(jìn)出判別

(2)當(dāng)學(xué)生攜卡在A和B之間的混合區(qū)停留時(shí),不作進(jìn)出判別;

(3)當(dāng)學(xué)生攜卡在A和B之間的混合區(qū)脫離又回到A時(shí),撤銷進(jìn)校機(jī)制檢測(cè),不作進(jìn)出判別;

(4)學(xué)生帶著卡作進(jìn)出判別,當(dāng)其進(jìn)入到只要B的檢測(cè)規(guī)模時(shí),判別為學(xué)生進(jìn)校

3.2扁平型校門通道的處理

    實(shí)踐上,有的校門通道寬度小而深遠(yuǎn)(稱為細(xì)長(zhǎng)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(zhǎng)型通道因通道表里兩邊間隔遠(yuǎn),可選用2.4 GHZ RFID單頻點(diǎn)定向天線,經(jīng)過調(diào)整天線功率和接納信號(hào)國(guó)值,能夠較容易地完成A、B掩蓋規(guī)模不堆疊但關(guān)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(xué)校體系選用雙頻點(diǎn)復(fù)合頻率技術(shù),發(fā)射頻率132kHz、接納頻率2400~2500MHz/315MHz,以地埋感應(yīng)線圈作為發(fā)射天線,能夠有用處理這一困難雙頻點(diǎn)復(fù)合技能的詳細(xì)完成辦法如圖3所示,在學(xué)校的校門內(nèi)側(cè)和外側(cè)地上20mm下分別埋設(shè)一個(gè)卡器相連的感應(yīng)線圈,線圈長(zhǎng)度掩蓋校門通道的寬度。作業(yè)時(shí),當(dāng)射頻卡挨近線圈時(shí),線圈宣布的低頻信號(hào)激活射頻卡,然后射頻卡再宣布超高頻信號(hào)被讀卡器的超高頻天線接納。這樣,經(jīng)過調(diào)整地埋線圈的信號(hào)強(qiáng)度,就能夠完成表里側(cè)低頻信號(hào)掩蓋規(guī)模的不堆疊。本體系的壓力測(cè)驗(yàn)結(jié)果是在半小時(shí)內(nèi)(一個(gè)正常的上學(xué)或放學(xué)時(shí)刻段),校級(jí)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(shí)踐投入運(yùn)轉(zhuǎn)的學(xué)校來看,學(xué)生數(shù)量少則近千名,最多有多名,辨認(rèn)準(zhǔn)確率都能夠到達(dá)要求。

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