这段时刻以来,学校安全引起了政府部门的高度重视,各地相继规划建设了一些安全学校运用体系,家校通短信平台接口使家长和教师能及时把握学生进出校情况。这种安全学校体系可作为对学生安全和迟到、旷课行为进行监护的有用手法本文以作者参加规划的沈阳安全学校体系为布景,对依据物联网的安全学校体系的结构原理和关键技能进行了介绍和剖析。该体系选用先进的远间隔射频辨认、互联网、移动通讯和自动操控等技能,可掩盖沈阳市一切区县并具有500多个子体系以及几十万张射频卡和手机用户,是物联网在国内大规模运用的一个详细实例。

    整体结构与作业进程:沈阳安全学校体系的原理射频辨认技能的最大长处是其非触摸性,该特色适于完成自动化且不易损坏,可辨认高速运动物体;其次,可一起辨认多个射频卡;第三,能够完成高速读写。这三个特色决议了射频辨认技能十分合适学生进出校门的辨认。因为中小学学生进出校门的特色是上学、放学时刻有很多学生会集经过校门,每个人自动去刷卡是不可行的。

    进出校门辨认原理对学生进出校门的辨认首要运用校门通道的概念。校门表里一片学生进出必经的区域一般是一个矩形,能够将这个矩形区域称为校门通道。在校门通道内、外两边装置读卡器/天线B和A,可别离掩盖校门通道内、外侧但不能发作堆叠,图2所示是学生进出校门的辨认原理,这样,经过检测射频卡在校门通道外侧和内侧呈现的时刻先后,就能够判别学生是进入仍是脱离学校。判别学生进出

校门的根本规矩如下

     当A接纳到有用信号后,B才接纳到有用信号,体系判别为进门;学生带着的是2.4GHIz有源自动式射频卡,可经过卡里面的电池供电,电池的寿数一般是2~3年。有卡激活后,能够不断自动向外宣布无线信号(1秒钟发送3次,其发送功率能够依据用户要求进行调整)并且能够传很远的间隔。该无线信号是有编码的,每个卡有仅有的编码体系功用测验功用测验是对体系是能否到达规划目标的查验安全学校体系的功用测验首要包含对辨认准确率、体系窨量、体系稳定性等目标的测验,只要这些目标都到达要求,体系才干实践投入运用。

     辨认准确率是指体系中的有用射频卡在必定并发射频卡数量和经过速度的前提下,能正确辨认出的卡数量占悉数经过的卡数量的比率。实践测验中,可选用一张木板上平铺50张或100张射频卡,以不同速度屡次进出校门,然后在短信发送接口计算正确辨认出的卡数量。实验中,射频卡经过校门的速度模拟了学生各种情况下经过校门的速度,而并发射频卡数量则比学生密布进出(列队)时的数量更多。相同的实验进行5次以上取平均数,并对每个学校进行独自测验。现在,能够到达的辨认准确率如表1所列。事实上,关于单个射频卡,在可能的经过速度下(快走、慢走和跑步),辨认准确率均能到达100?体系容量是指在必定经过速度和准确率前提下体系所能支撑的学生数量。比较于辨认准确率,体系容量是一个更为归纳的目标,它不只与传感体系的响应速度相关,与学生进出学校的并发和速度特征有关,并且与校级效劳器的处理速度及短信存储转发才能有关。因为直接的测验不易完成,因而,该目标的测验只能依托对效劳器体系的压力测验和对在现有学校实践运转作用进行的评价。整体监测,并依据设备运转时刻和故障率等信息提出检修提示;报警信息功用用于对报警信息进行实时监测和前史查询;联动监控用于依据井下各安全出产监控体系情况完成联动操控,其间包含联动规矩界说联动监测和联动操控三个部分;应急预案可在接纳到报警信息或发作事端的危殆情况下,为各级办理人员供给指导性和建议性的应急办法;归纳计算就是运用先进的OLAP技能对煤产值、耗电量、报警次数等目标参数依据不同的时刻粒度进行多维计算和剖析;调度记载功用用于对惯例调度进行守时提示。

   本文介绍了物联网在煤矿企业的根本运用,经过煤矿安全出产监控支撑渠道指挥中心可会集监测井上井下的出产安全信息,操控井上井下的机电设备,并对人员进行精准定位、产值实时上报、矿井煤层感知等,以到达感知矿山、减人提效的意图;其次,可完成井上井下一切操控、监测子体系在一个一致的网络该体系按信息传递途径,自下而上依次为感知层、校级信息处理层、网络层、短信发布层以及归纳事务办理渠道。每所学校一台校级效劳器,各自经过互联网VPN衔接短信网关和归纳事务办理渠道。本学校安全体系的作业进程是:当佩戴有仅有号码射频卡的学生进出校门时,装置在校门通道的读卡器就会检测到射频卡的卡号等信息,校级效劳器将对读卡器送来的信息按必定规矩进行处理,以判别学生进出,并依据卡号提取家长手机号码.向短信网关发送该学生几点几分进出学校的信息,再由短信网关向学生家长发送手机短信。2射频辨认技能及安全学校体系的特色射频辨认技能是一种运用射频信号并经过交变电磁场空间耦合来完成无触摸信息传递,并经过所传递的信息来进行辨认的新技能,体系运用低频、高频、超高频等几个頻段,其根本组成包含射频卡(电子标签)、读卡器/天线、信息处理器等。读写器/天线可接纳来自射频卡的信号并由信息处理器针对不同的设(2)当B接纳到有用信号后,A才接纳到有用信号,则判别为出门

3)A、B在其掩盖规模内屡次读到卡号,才认为是有用信号这个规矩可处理抱负情况下的进出校门的辨认但还需要对多种异常情况进行处理,详细如下:

(1)当学生携卡在A规模活动,而不进入B规模时,体系能够不作进出判别

(2)当学生携卡在A和B之间的混合区停留时,不作进出判别;

(3)当学生携卡在A和B之间的混合区脱离又回到A时,撤销进校机制检测,不作进出判别;

(4)学生带着卡作进出判别,当其进入到只要B的检测规模时,判别为学生进校

3.2扁平型校门通道的处理

    实践上,有的校门通道宽度小而深远(称为细长型通道),有的校门很宽且表里都是开阔区域(称为扁平型通道),有的则介于两者之间。狹长型通道因通道表里两边间隔远,可选用2.4 GHZ RFID单频点定向天线,经过调整天线功率和接纳信号國值,能够较容易地完成A、B掩盖规模不堆叠但关于扁平型通道,要使A、B天线掩盖规模不叠则困难较多。沈阳安全学校体系选用双频点复合频率技术,发射频率132kHz、接纳频率2400~2500MHz/315MHz,以地埋感应线圈作为发射天线,能够有用处理这一困难双频点复合技能的详细完成办法如图3所示,在学校的校门内侧和外侧地上20mm下分别埋设一个卡器相连的感应线圈,线圈长度掩盖校门通道的宽度。作业时,当射频卡挨近线圈时,线圈宣布的低频信号激活射频卡,然后射频卡再宣布超高频信号被读卡器的超高频天线接纳。这样,经过调整地埋线圈的信号强度,就能够完成表里侧低频信号掩盖规模的不堆叠。本体系的压力测验结果是在半小时内(一个正常的上学或放学时刻段),校级效劳器及短信接口能够支撑超越5000张射频卡经过校门。而从已实践投入运转的学校来看,学生数量少则近千名,最多有多名,辨认准确率都能够到达要求。

    体系稳定性指整个体系无障碍运转时刻所占整个时刻的比率,它是一个归纳目标,涉及到体系各个环节的可靠性。现在,沈阳安全学校体系经过初期对天线体系、供电体系、数据库和事务体系以及网络体系的屡次优化,体系体系性现已能够到达99.8%并且更趋于平稳组网与归纳事务办理渠道沈阳安全学校体系能够掩盖沈阳市城区和一切郊县,依据对网络带宽和安全性需求及对本钱的综合虑,500多所学校的网络上联选用VPN方法,可在各校原有上网专线上,叠加一个专有IP网段,并选用Psec加密。短信网关和归纳事务办理渠道则经过光纤专线方法的专用通道接入网络。归纳业务办理渠道是为沈阳安全学校体系进行校和班级办理、学生材料录入与修正、群发短信修改以及网络体系网管供给支撑的长途会集办理渠道渠道选用中间件技能并带有与短信网关、校级效劳器的接口,可为学校教师、事务受理人员、网络与体系办理人员供给依据Web的操作界面。沈阳安全学校体系有两个杰出的特色,一是以对射频读卡器(包含天线)和一个效劳器一起组成一个具有学生进出校门辨认功用的根本单元,这是一种杂乱形状的射频辨认节点;二是以各校子体系为单位,经过会集渠道和VPN技能完成体系的大规模滑润扩展跟着网络和产品的进一步开展,该体系应存在很大的改善空间,能够以更小、更高效且具有适当数据库支撑才能的嵌入式设备代替现在的校级效劳器,以使其经过具有更大带宽的3G或4G移动技能代替现在的有线方法进行广域组网,同时也可选用更高准确性、更低功耗的射频设备等。