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學生定位及管理系統(tǒng)技術(shù)方案
一、 背景簡介
1.1、系統(tǒng)應用背景
伴隨著智能化管理的逐步完善和智能化信息化硬件設施的不斷更新升級，安全防范的要求在不斷的增強。學生的定位安全及管理已經(jīng)成為亟待解決的問題，對學生的管理力度也逐漸加大，校園內(nèi)部的人員定位管理系統(tǒng)漸漸的被提到各個學校的信息化管理的規(guī)劃上來。精確定位技術(shù)應用于校園內(nèi)部學生定位管理系統(tǒng)，利用半有源、有源技術(shù)，通過定位器，半有源卡及遠距離讀卡器等終端設備，可無接觸式自動快速地實現(xiàn)學生身份識別、實時定位（RTLS）、軌跡追蹤、進出門管理、考勤記錄查詢等一系列功能。
該系統(tǒng)可廣泛地應用在辦公樓、工作廠區(qū)、醫(yī)院、社區(qū)、老人等各種場所。系統(tǒng)可同時擴展為對室內(nèi)貴重資產(chǎn)、重要設備、機密文件的實時管理?；谠撓到y(tǒng)的應用，能夠提高各個特定區(qū)域的安全和管理效率，降低工作人員強度，實現(xiàn)無紙化，方便統(tǒng)籌管理。
二、系統(tǒng)組成及特點
2.1軟件系統(tǒng)組成：
（1）后臺數(shù)據(jù)處理中間件；
（2）可視化GIS地圖實時顯示模塊；
（3）人員考勤模塊；
2.2硬件系統(tǒng)組成：
（1）125K觸發(fā)2.45G半有源觸發(fā)標簽；
（2）TCP/IP接口遠距離讀卡器；
（3）125K低頻 觸發(fā)器
（4）win7操作系統(tǒng)服務器平臺組成；
三 、系統(tǒng)特點
（1） 實時性高：激勵器處于常年工作狀態(tài)，處于場區(qū)內(nèi)的標簽一旦被觸發(fā)，立即上傳數(shù)據(jù)進行，軟件處理進行定位或者報警處理并將定位信息保存在數(shù)據(jù)庫中；
（2） 抗干擾性強：人體、金屬、粉塵、潮濕不會對系統(tǒng)造成任何的影響，產(chǎn)品魯棒性經(jīng)嚴格測試；
（3） 定位精度高：激勵器以5米為半徑畫出的圓極其精確（正負30cm），處在激勵區(qū)的電子標簽會把該激勵器的ID地址通過2.4G發(fā)送給遠距離讀卡器，通過這種方式，可以區(qū)分出學生的狀態(tài)；
半有源卡片進入激勵區(qū)發(fā)射，離開激勵區(qū)休眠
（4） 安裝設備方便：產(chǎn)品設計時完全考慮安裝的便捷性，激勵器部分直接供電即可，卡片下發(fā)結(jié)合軟件便可實現(xiàn)定位實用；
（5） 無串擾事件發(fā)生：當有同頻或者不同頻大功率微波設備同時使用時，產(chǎn)品會靈活跳頻，躲避干擾源；
（6） 數(shù)據(jù)容量大：系統(tǒng)中讀卡器使用2.45G頻段作為數(shù)據(jù)流通主要通道，數(shù)據(jù)的通信速率為2Mbits/S；
（7） 多標簽同時識別：每個讀卡器能夠同時識別200張在讀卡器區(qū)域的卡片，無沖撞無串擾；
（8） 優(yōu)化的工業(yè)總線拓撲：系統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)通道采用CAN2.0、TCP/IP、RS485多種總線方式，可以輕松處理大批量數(shù)據(jù)；
（9） EMI、EMS能力強，卡片發(fā)射功率為手機發(fā)射功率的千分之一，綠色無電磁波輻射危險。不會與藍牙、802.11、無線局路網(wǎng)無沖突;
（10） 低功耗、長壽命：電子標簽只有在進入新的激勵區(qū)域時才會發(fā)送所在激勵區(qū)的ID信息到遠距離讀卡器，在未進入激勵區(qū)或者長時間在同一位置時，電子標簽處于休眠狀態(tài)，這樣大大降低了電子標簽的功耗，延長了電池的使用壽命；
（11） 系統(tǒng)采用“均壓式數(shù)據(jù)處理”即軟硬件共同進行數(shù)據(jù)解析；
四、系統(tǒng)功能
4.1學校內(nèi)部人員身份識別功能
學校內(nèi)部人員包括學生、教師、工勤人員、返聘干部等人員，給每個人員佩戴一張人員定位標簽（即身份識別卡），系統(tǒng)可對不同類別人員進行身份屬性管理，考勤所有校內(nèi)人員。
4.2實時人員定位功能
針對學校內(nèi)部人員流動情況分布區(qū)域進行管理和監(jiān)控，根據(jù)不同人員佩戴的身份標示射頻卡信息，實時顯示人員所在位置，配合激勵器與遠距離讀卡器定位精度可達到房間內(nèi)部走廊等位置。
4.3考勤管理功能
針對學校內(nèi)部人員流動情況分布區(qū)域進行管理和監(jiān)控，根據(jù)不同人員佩戴的身份標示射頻卡信息，實時顯示人員所在位置，配合激勵器與遠距離讀卡器定位精度可達到房間內(nèi)部走廊等位置。
導出Excel
4.4特殊地點人員查詢功能
軟件可根據(jù)特定地點進行查詢，生成操場大門、食堂大門、機房等地點人員進出記錄并形成報表導出。
4.5信息查詢功能
將所有人員錄入后，人員實際信息可顯示分布在實際地圖中，可以方便后臺查詢校內(nèi)需要人員的位置，還可對應突發(fā)事件，進行有效人員資源調(diào)配。
4.6擴展功能
系統(tǒng)可以結(jié)合安防，視頻監(jiān)控等其他系統(tǒng)，將信息互動在平臺上結(jié)合進行，一旦發(fā)現(xiàn)問題可以隨時切換安防，視頻監(jiān)控屏幕，掌握具體情況，加強安全性。
定位系統(tǒng)軟件功能。
4.7硬件功能
（1）半有源卡欠電后會有LED閃爍功能，提醒使用者更換新電池；
（2）卡片內(nèi)部可內(nèi)置mifare芯片，實現(xiàn)食堂售飯多功能消費；
（3）遠距離讀卡器具有以太網(wǎng)RJ45接口，可直接接入局域網(wǎng)進行通信；
（4）125K低頻觸發(fā)器安裝簡單，可形成簡單星型拓撲；
4.8軟件功能細則
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軟件模塊名稱 |
實現(xiàn)功能 |
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登錄權(quán)限 |
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讀寫器查詢及更改 |
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人員卡維護功能 |
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電子地圖人員位置顯示 |
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添加節(jié)假日功能 |
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學生軌跡 |
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一般查詢及特殊查詢功能 |
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界面鎖定功能 |
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導出學生及老師考勤報表 |
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4.9綜合軟件界面查詢（略）
五、硬件設備
5.1、 半有源卡
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類型 性能 |
小巧型 |
卡型 |
備注 |
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產(chǎn)品圖樣 |
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可根據(jù)客戶要求進行外形調(diào)整 |
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物理性能參數(shù)
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1、重量:14g 2、濕度：10~90% 3、工作溫度：-20℃~+80℃ 4、尺寸:45mm*35mm*12.5mm |
1、重量:16g 2、濕度：10~90% 3、工作溫度：-20℃~+80℃ 4、尺寸:82mm*55mm*8.0mm |
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電氣性能參數(shù) |
1、電源：一節(jié)CR382025鋰電池，可更換 2、功耗及壽命：不小于一年
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1、電源：兩節(jié)CR2025紐扣電池，可更換 2、功耗及壽命：不小于一年
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微波性能參數(shù) |
1、觸發(fā)機制：125K觸發(fā)2.45G 2、識別距離：
3、多卡識別能力：200張/3秒 |
1、觸發(fā)機制125K觸發(fā)2.45G 2、識別距離：
3、多卡識別能力：200張/3秒 |
由于125K約束觸發(fā)范圍，所以讀卡器建議使用最遠距離。 |
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產(chǎn)品特點 |
1、體積小攜帶方便； 2、電池耗盡可自行更換電池； 3、觸發(fā)距離精確可精確定位； 4、欠壓提示功能； 5、可符合mifare one消費卡 |
1、外觀精美； 2、電池更換方便； 3、觸發(fā)距離精確精確定位； 4、欠壓提示，按鍵報警功能； 5、多卡復合：一卡通125K+mifareone+2.4G三合一 |
卡片電池更換方式：
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5.2、遠距離定向讀卡器
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類型 性能 |
普通型 |
高增益型 |
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產(chǎn)品圖樣 |
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物理（機械）性能參數(shù)
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1、重量:1.8kg 2、濕度：10~90% 3、工作溫度：-20℃~+80℃ 4、尺寸:235mm*195mm*30mm 5、防水等級：IP64 6、抗震性：10~500Hz，100mm/15g,三軸 |
1、重量:2.6kg 2、濕度：10~90% 3、工作溫度：-20℃~+80℃ 4、尺寸:260mm*260mm*100mm 5、防水等級：IP64 6、抗震性：10~500Hz，100mm/15g,三軸 |
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電氣性能參數(shù) |
1、供電要求：不小于DC 2A/12V 2、功耗:280mW |
1、供電要求：不小于DC 2A/12V 2、功耗:350mW
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微波性能及 物理層接口參數(shù) |
1、工作頻率：2.45GHz 2、接收靈敏度：-94dBm 3、通信接口：RS485、10/100M自適應以太網(wǎng)接口、韋根26/34 4、無線接口：GPRS、WIFI、 5、I/O接口：一路光耦輸入，兩路繼電器輸出 6、SDK開發(fā)包：C#，dephi開發(fā)包 |
1、工作頻率：2.45GHz 2、接收靈敏度：-94dBm 3、通信接口：RS485、10/100M自適應以太網(wǎng)接口、韋根26/34 4、無線接口：GPRS、WIFI、 5、I/O接口：一路光耦輸入，兩路繼電器輸出 6、SDK開發(fā)包：C#，dephi開發(fā)包 |
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讀取標簽操作參數(shù) |
1、標簽協(xié)議：私有協(xié)議 2、標簽工作模式：兼容有源半有源 3、讀取標簽距離：300米之內(nèi)可調(diào) 4、多標簽識別：200標簽/2秒 5、天線增益：8dBi 6、Horizontal Beamwidth 120度 |
1、標簽協(xié)議：私有協(xié)議 2、標簽工作模式：兼容有源半有源 3、讀取標簽距離：300米之內(nèi)可調(diào) 4、多標簽識別：200標簽/2秒 5、天線增益：16dBi 6、Horizontal Beamwidth 30度 |
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產(chǎn)品特點 |
1、距離可調(diào)，實現(xiàn)周界性應用； 2、讀卡器可主動識別、被動識別、命令觸發(fā)、定時觸發(fā)、外部觸發(fā)等功能； 3、工業(yè)化接口：所有接口磁隔離； |
1、距離可調(diào)，實現(xiàn)周界性應用； 2、讀卡器可主動識別、被動識別、命令觸發(fā)、定時觸發(fā)、外部觸發(fā)等功能； 3、工業(yè)化接口：所有接口磁隔離； |
5.3、 125K低頻激勵器
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類型 性能 |
普通型 |
門禁型 |
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產(chǎn)品圖樣 |
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物理（機械）性能參數(shù)
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1、重量:450g 2、濕度：10~90% 3、工作溫度：-20℃~+80℃ 4、尺寸:250mm*180mm*70mm 5、防水等級：IP64 6、抗震性：10~500Hz，100mm/15g,三軸 |
1、重量:400kg 2、濕度：10~90% 3、工作溫度：-20℃~+80℃ 4、尺寸:260mm*260mm*100mm 5、防水等級：IP34 6、抗震性：10~500Hz，100mm/15g,三軸 |
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電氣性能參數(shù) |
1、供電要求：不小于DC 2A/12V 2、功耗:780mW |
1、供電要求：不小于DC 2A/12V 2、功耗:600mW
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微波性能及 物理層接口參數(shù) |
1、工作頻率：125KHz1KHz 2、調(diào)制方式：OOK 3、編碼解碼方式：曼徹斯特碼 4、天線線接口：四路外置 5、天線輸出功率：不大于4瓦
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1、工作頻率：125KHz1KHz 2、調(diào)制方式：OOK 3、編碼解碼方式：曼徹斯特碼 4、天線線接口：一路內(nèi)置 5、天線輸出功率：不大于4瓦
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產(chǎn)品特點 |
1、距離可調(diào)，實現(xiàn)周界性應用； 2、工業(yè)化接口：所有接口磁隔離； 3、使用方便：直接供電即可 |
1、距離可調(diào)，實現(xiàn)周界性應用； 2、工業(yè)化接口：所有接口磁隔離； |
六、項目實施及綜合應用
6.1項目實施拓撲圖
6.2實際安裝概略
4.1、管理報表查詢
完整的報表查詢功能，包括：出入查詢、報警查詢、記錄查詢、設備異常查詢、攜卡可疑查詢。
4.2、實時人員定位功能
選擇軌跡回放時，只需要輸入回放人員的姓名以及時間，就可以動態(tài)展示出人員活動路線，并在左邊的列表做相應的文字表述。
4.3 限制區(qū)域與重點區(qū)域管理
軟件可以設置重點區(qū)域與限制區(qū)域，例如：犯人沒有權(quán)限進入大門口區(qū)域，而預警可以，就可以設置不同的權(quán)限，預警進入這一區(qū)域不報警，而犯人進入會報警。如圖：
如圖所示：張三沒有權(quán)限進入一層區(qū)域，進入則會啟動報警，并輸出警號音與報警畫面。
4.4 限制區(qū)域超時報警
若進行超時限制，可在限制區(qū)域內(nèi)設置，允許停留時間，當人員停留時間超過設置時間后，即會進行報警。
4.5 巡更巡檢功能
該系統(tǒng)可以指定人員按照一定時間到達某一地點，作為日常預警值班巡檢工作考察。
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