密歇根一高中生创新利用RFID技术关注校园安全

密歇根州高中生Yousef El-Chafei利用他自己的技术知识以及他父亲在RFID方面的一些经验，开发了一种旨在提高学校安全性和效率的无源UHF系统。他开发的系统使用增值技术解决方案公司(PTS)ClearStream软件跟踪学校的学生或教职员工，可以为突发状况(例如校园枪击事件)提供可见性。

Yousef 目前所在的Walled Lake Western高中正思考如何实施该解决方案，以提高学校的安全性并提高出勤率。Yousef参加了春季Hackhaston比赛的RFID项目，该项目向高中学生提出了使用技术解决问题的挑战。他在自己的家里测试了这套解决方案，然后在2019年春季向Hackhaston比赛的评委们演示。当时，一些学校的管理者还是第一次看到这种解决方案。

Walled Lake Western高中行政主任Ali Hamka说：“这是一种保护学生的创新方式，也提供了一种获取学生所在位置的方法。” Yousef赢得了Hackhaston比赛的第一名，并获得了700美元的现金奖励。这套系统需要学生佩戴RFID卡，然后通过固定阅读器与ClearStream中间件获取学生ID，学校就可以在系统中查看到学生最后出现的位置。有了这些信息，救援人员或学校工作人员就可以看到学生在紧急情况下的位置，并且还可以更好地了解谁或者哪个教室需要援助。

Ali Hamka说，Yousef一直在查阅有关校园枪击事件的信息，并开始设计一种有资格参加Hackhaston比赛的技术解决方案。Yousef El-Chafei的父亲Rami El-Chafei是RFID解决方案提供商Lowry Solutions公司的技术服务副总裁，因此Yousef很熟悉RFID的原理及可行性。他回忆道：“我问父亲是否有办法知道每个有RFID卡的学生在哪里。” 然后，他就其可定制的RFID软件平台与PTS联系。

从那时候开始，Yousef开始搭建系统。他说：“这非常简单。”他购买了无源UHF RFID标签，并在父亲的帮助下，在地下室的屋顶上安装了读取天线，然后用家里的电脑收集数据。每次他带着标签进入地下室时，系统都会识别他的到来，然后还跟踪他何时离开地下室。至于Hackhaston比赛，他计划将方案部署在学校。

当Yousef在学校走廊大厅上展示标签识别系统时，他安装了一个阅读器和两根天线，一个安装在教室入口，另一个安装在学校出口。ClearStream中间件会管理阅读器捕获的每个RFID唯一编码，并发送到笔记本电脑的MS SQL数据库。为了收集数据，Yousef使用了微软Excel 365 Power Pivot。

Yousef在系统中输入其中一位评委的姓名，并将姓名与标签识别相关联，然后邀请这位评委通过安装也有阅读器的门。系统捕获了标签读数并显示了其评委通过的方向。Yousef说：“评委们印象深刻。他们不仅确认了RFID技术有效，而且还具有解决学校大规模安全问题的潜力。校园安全确实是个大问题，尤其在你看到灾难发生、人们慌忙寻找自己孩子的时候。”

RFID系统基于RFID阅读器和天线的部署，可以精准确定学生的位置，从而为父母提供信息使其放心，还可以为救援行动提供重要的数据。Yousef将这套系统可视化，但学生证信息是自愿提供的，Yousef表示学生可以选择不参加。

Hamka认为这种部署有很多好处。他说：“利用我们今天拥有的技术，应该有一种方法来保护学生。”他认为RFID还可以用于如考勤管理等非紧急情况。

PTS首席执行官Brad Horn表示，ClearStream为系统集成商和开发人员提供了开放环境，旨在促进各种解决方案的实施。实际上，公司可以使用该平台处理从LF、HF或UHF RFID到基于beacon的低功耗蓝牙数据(BLE)的所有内容。这套解决方案的作用是获取阅读器的信息并将其所读数据转换成系统可用的格式。目前，PTS致力于各种规模的RFID项目或定制项目。此类部署包括跟踪正在进行的工作、维护、家畜或行李处理的系统。

Horn对Yousef想法的潜力很感兴趣，他认为这个想法不仅提高了安全性，而且可以提高学生出勤的积极性。他回忆道:“Yousef所做的事情真正吸引我的是，我的孩子们在他们的学校也在经历同样的事情。例如，如果人工考勤时漏算了学生人数，教师可能会向学生家长提供一个不存在的缺勤信息。

有了RFID学生身份识别跟踪系统，出勤率计数的责任就可以从教师身上转移开来，变得更加防错。PTS将其软件平台提供给Yousef后, Horn说:“他看到了我们的软件可以做什么，并创建了一个比(现有的)安全系统更有效的原型。”他补充道，“由于不需要编码，系统不需要程序员;相反，它是为有基本技能的人想建立一个系统而设计的。”

ClearStream软件可以提供多种功能,如果人们不在某个房间，就向管理人员发出警报，并查明潜在的问题——像大量学生同时进入卫生间，这可能意味着正发生一场斗殴。基于云的ClearStream版本预计将在今年第二季度发布。ClearStream系统使用固定式阅读器;然而，该公司最近宣布，它也支持Alien Technology的ALR-H460便携式RFID阅读器。

据Hamka说，学校本月将举行管理人员会议，讨论RFID技术在学校地区的部署问题。学生们在进入图书馆、饭堂和校园已经携带了ID卡。然而，真正采用基于RFID的系统需要进行大量的研究，才能推进这一过程。

为了在一所典型学校实施这一解决方案，一个地区除了软件之外，还需要大约100根天线、1个RFID阅读器和1个数据库来收集、报告和分析工作人员和学生的位置信息。这可能包括在学校的每个出入口以及每条走廊上都要安装天线。