rfid校园人员定位系统解决方案
1、关于
杭州紫钺科技有限公司专注于射频识别领域,为客户提供有价值的射频识别解决方案。公司有多年的 RFID 实施经验,目前是顶尖的 Impinj 公司增值分销商、基于Impinj 技术为客户提供读写器、天线、各型电子标签,并提供写入服务,紫钺科技愿竭诚为中国客户提供第一线支持。
2、项目背景
校园人才密集,人员定位是校园管理系统一项很重要的部分,传统的人员定位系统多数采用主动式刷卡,即需要人员拿着学生卡主动在读卡器前刷卡,这种传统的人员定位系统存在以下几方面的弊端:
1) 首先无法实现人员上课时间在各教室/办公室的进出记录及跟踪查询,无法随时掌握学生的去向。
2) 对于校园,人员数量非常多,特别是上下课高峰期时所有学员需要在很短的时间内排队刷卡,这样会浪费很多时间;
3) 刷卡时,必须把卡掏出,刷完卡后再放回口袋,不仅容易造成磨损,卡片容易损坏,而且容易丢失;
4) 排长队刷卡,既浪费时间,又不人性化;
为了解决上述问题,此系统以 RFID 技术为基础,结合自动控制术、 计算机技术、无线通讯技术,为校园的后勤管理工作提供一套切实可行、经济高效、安全可靠的人员定位方案。
3、系统结构
校园 RFID 人员定位系统总体组网图如下:
RFID安全定位系统主要由人员身份识别卡(RFID电子标签)、UHF发卡机、读写器、数据库服务器、校园局域以太网络以及管理终端软件等组成。
系统在校园大门、餐厅门口、教室讨论室等卡口处设置RFID身份识别读写器,对全体人员进行定位管理,完成对进出校区的人员进行身份识别、记录上下班时间、对人员在各个出入口的进出信息进行实时采集,实现远距离身份自动识别,后台系统记录、报警、查询、信息统计等管理,校园范围内通过进一步的对人员的实时监测,及时掌控人员分布情况,实现校区人员安全定位管理。
3.1人员身份识别卡
人员身份识别卡就是一个RFID电子标签,电子标签存储了人员的一些基本信息,在后台可以录入学生姓名、年龄、性别、班级等信息,同时人员的身份识别卡可以做成需要的样式,如能利用现成的数据库将校园需求集成在一张卡中实现,将会提高效率与准确率,向学员、教授与人员提供便利,也能提升学校在现代化、网络化建设方面对外宣传的力度。
3.2读写器
读写器实现远端的数据采集,把采集的信息实时准确的传送到后台服务器。鉴于学校上学和放学高峰期学生数量很多,本方案推荐采用全球RFID领导厂商Impinj读写器,同时读取大量标签有显著的优势。
Impinj有固定式读写器和一体式读写器可供选择,Impinj Speedway xPortal一体式解决了传统门户式读写器的尺寸和安装难题,适合于用于人员管理及人员定位,便于安装、具有美观大方等优势。
3.3天线
主要设置在车校门出入管理、大楼出入管理、教室讨论室出入管理、健身房出入管理、餐厅有权用餐者管理等通行的一些重要的门口,对学生进行有效识别,将信息传递给读写器。本方案建议可以采用laird远场天线,和Impinj读写器搭配使用,性能良好。
3.4发卡机
为电子标签写入数据,防止改写电子标签内的数据,在后台可以录入人员的姓名、性别、年龄等信息。发卡机建议采用紫钺科技ZY-UR-01发卡机。
3.5数据库服务器及其他的相关软件
发卡登记;挂失登记及撤消挂失;坏卡换新;销卡登记;
通过后台同意管理,随时随刻都可以掌握学生的去向,对学生进行定位。
统计和查询;考勤制度设置;考勤资料处理;
只需要简单操作即可生成人员每日、周汇总、月汇总的详细考勤数据。无须人员职守,具有公正性、客观性。
4、工作流程
4.1制卡流程
每位人员都需要一张封有RFID 电子标签的工作卡来标识身份,作为考勤、用餐或其他门禁出入的数据载体,标签外形可以按要求来进行封装,一般常用的是PVC 封装,大小同普通银行卡一样,根据需要还可以做成双频卡, 正面打印人员照片、学生证号码、姓名、班级等个性信息,反面打印学校的标志和使用注意事项, 同时人员部分信息通过发卡机写在标签内存上。
校园的人员定位,除了学生也可以对临时人员进行定位及管理,分为长期卡和临时卡,同时也可以对这些人员的使用设置一定的权限。
长期卡持有者
? 校园学生
? 在校Executive学员(模块化课程)
? 长期物业
临时卡持有者
? EDP短期公开课学员
? 学院项目邀请的短期访客
? 临时访客
办卡具体流程图如下:
4.2 登记考勤定位
在办公楼大门或教室门口安装开放式通道考勤机,上下课学员通行,系统将自动记录考勤信息,人员不需要停留,不需要排队。另外还可以添加LED 显示屏,显示当前登记考勤的人员。流程图如下:
4.3校园人员进去定位
校门出入管理、大楼出入管理、教室讨论室出入管理、健身房出入管理、餐厅有权用餐者管理等通行的地方,通过前台的数据采集,在后台对人员进行定位,在后台可以统计学生是在教室上课还是在就餐或者外出等行动。
同行有人员卡的就允许进去,没有的就不让进去,同时还可以发出声光报警,非法人员就需要临时办卡。流程图如下:
4.4 校园临时人员及访客
为来访客人配置监时授权卡,客人到达办校园门口、公大楼等地方的时候,LED 显示屏欢迎信息及客人资料, 在来访客人的卡上设置允许进入的办公区域,如进入非充许的人员,系统便发出警告。 具体流程图如下:
5、系统性能
整个 RFID 系统具有远距离快速识别、 高可靠性、 高保密性、 易操作等特点。
优势主要体现在如下几个方面:
(1)远距离识别;
(2)多重识别;
(3)抗污染性能强和耐久性;
(4)可重复使用;
(5)穿透性和无屏障阅读;
6、主要设备
6.1 RFID读写器
参数一览表
RFID接口协议 | EPCglobal UHF Class 1 Gen 2 / ISO 18000-6C |
认证 | 在高密度读取器模式环境下的一致性和交互性 |
体系结构 | 处理器Intel IXP420 ( 266兆赫),Linux系统64 MB SDRAM / 64 MB Flash |
灵敏度 | -80db |
远程管理协议 | EPCglobal Reader Management 1.0.1, SNMP v2 with MIB II |
网络服务 | DHCP, LL A, NTP, HTTP, Telnet, SSH, SNMP, mDNS, DNS-SD |
密集读写器协议 | 密集读写器模式、发出前侦听、自动触发和事件管理 |
读写器通讯协议 | EPCglobal Low Level Reader Protocol (LL RP) 1.0.1 Impinj Mach1 |
射频功率 | +30dBm/+32db用扩展延长线 |
功率 | AC/DC电源变换器,最大功率45瓦(120 或 240 VAC) |
5.2桌面式超高频读写器
型号:Ziytek D500 桌面式发卡机
RFID发卡器是由我司自行研制开发的发卡器。该发卡器适用于读取工作在UHF频段的系列电子标签。
RFID发卡器可与系列电子标签配合广泛应用于烟草物流、门禁管理系统、城市车辆自动识别管理、高速公路不停车收费及物资管理应用等领域。
RFID发卡器内置了小型天线,作为发卡设备,其识读电子标签的典型距离为10cm。
系统的功能
? 读取单个电子标签中的ID号或EPC码;
? 对电子标签中用户数据区数据进行读写;
? 良好的防冲撞性能,可同时读取多个电子标签中的ID号或EPC码;
? 提供USB接口进行数据通信和对发卡器供电;
? LED灯指示发卡器的电源情况以及工作状况。
RFID发卡器性能指标:
? 供电电源:由USB口供电+5V/250mA(直流);
? 电源功率消耗:小于1.3W;
? 外形尺寸:120 mm×80 mm×40 mm;
? 重量:小于0.4kg;
? 环境工作温度:-20℃~+65℃;
? 环境储存温度:-40℃~+70℃;
? 通信接口:USB口;
? 工作频率范围:902MHz ~928MHz;
? 射频输出功率:≤10.0dBm;
? 功率平坦度:≤0.5dBm (902 MHz ~928MHz);
? 输出频率偏移:≤10ppm;
? 跳频模式可设置:按顺序跳频、随机跳频;
? 接收灵敏度:≤-30dBm@接收误码率≤1%(915MHz);
? 接收误码率:≤1%@接收通道灵敏度≤-30dBm。
读性能:
? 读距离与发卡机输出功率、天线及电子标签有关;
? 写标签距离=读标签距离*70%;
? 单卡(ID号或EPC码)读取时间小于10ms;
? 单卡(单字节)写时间小于20ms;
? 多标签识别防碰撞机制:遵循ISO18000-6B/6C协议;
? 多标签识别速率:≥ 10个/秒
? 最大读取标签距离:10厘米
5.3电子标签
用于人员管理的标签,可以做成双频卡,采用Monza 4的芯片灵敏度高,读取距离远,具有优异的性能。
参数一览表
参数 | 内容 |
空中接口协议 | ISO 18000-6C |
频率 |
840~960MHz |
EPC内存 | Upto 496bits |
芯片协议 | EPC Class1 Gen2 |
工作温度 | -30℃~85℃(-22℉~185℉) |
储存温度 | -40℃~150℃(-40℉~302℉) |
EEPROM读写次数 | 100,000 cycle |
防静电性能 | OK (通过IEC 61000-4-2检测标准) |
倾跌与翻倒性能 | OK (通过IEC 60068-2-31检测标准) |
5.4读写器天线
在应用Laird技术的A9028L/R30NF天线是圆极化平板天线,提供了在902-928M频段信号接收和传输技术, 驻波比和轴向比率两种都是优秀的,对于这种天线并允许用户以获得最大的性能。该天线是装在一个重型天线罩外壳也可直接安装在墙上,允许任何墙壁或桅杆安装。该天线是提供一个集成同轴尾纤和多种类型的连接器可供选择。
特性
? 超薄
? 极低的VSWR和轴比
? 防天气变化的外罩
? 广泛的连接器和电缆选择
? 左旋和右旋极化PC版本
应用场合
? 仓库
? 机场医院
? 交通码头
? 传送带
? 物流管理
? 人员管理