[摘要] 近年來,自動識別技術在全球范圍內得到了飛速的發展,而RFID(射頻識別)技術以其在數據讀寫、存儲、抗惡劣環境、防偽和智能化等方面的巨大優勢正在取代傳統的條碼技術,并且在多個領域發揮作用。高等職業教育正在以迅猛的勢頭發展壯大,如何在高職校的教育教學中合理運用RFID技術,進一步推進學校的發展,是當前我們思考的一個重要問題。
[關鍵詞] RFID技術; 教學管理; 信息技術
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2011 . 23. 061
[中圖分類號]G717 [文獻標識碼]A [文章編號]1673 - 0194(2011)23- 0108- 02
1RFID技術簡介
RFID(Radio Frequency Identification,射頻識別)是20世紀90年代興起的非接觸式的自動識別技術。它利用射頻方式進行非接觸雙向通信,交換數據從而達到識別目的。RFID技術的無人工干預和可復用兩大特點體現了它巨大的潛力和應用前景。隨著RFID標簽價格的進一步降低,RFID技術將更具優勢和吸引力。
2RFID系統的組成和工作原理
根據不同的應用目的和應用環境,RFID系統的組成會有所不同,但基本都是由電子標簽、閱讀器、數據信息系統三大部分組成。電子標簽(或稱射頻卡)由耦合元件及芯片組成,其中包含加密邏輯、E2PROM、微處理器、射頻收發及相關電路等。閱讀器,有時也被稱為讀卡器,主要由無線收發模塊、天線、控制模塊及接口電路等組成。
RFID系統在實際應用中,電子標簽附著在待識別物體的表面,電子標簽中保存有約定格式的數據。閱讀器無需接觸就可讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據,從而達到自動識別物體的目的。若為讀命令,控制邏輯電路則從存儲器中讀取有關信息,經加密、編碼、調制后通過天線發送給閱讀器,閱讀器對接收到的信號進行解調、解碼、解密后送至數據信息系統進行有關處理;若為修改信息的寫命令,有關控制邏輯引起的內部電荷泵提升工作電壓,提供擦寫E2PROM中的內容進行改寫[1]。
3RFID技術在我國的應用
近幾年,隨著RFID技術的推廣應用,中國RFID的市場呈現出良好的發展態勢。中國的RFID應用主要集中在中低頻領域(工作頻率小于30MHz),在身份識別、安全門禁、電子購票、交通等領域得到了一定規模的應用。我國高頻RFID(工作頻率大于400MHz)應用有很多政府參與的痕跡,整體規模不大,其中最典型的應用案例就是鐵道部的車輛調度系統(ATIS)、海關的自動驗放系統和高速公路自動收費系統。
4RFID技術在高職校中的應用
4.1高職校發展現狀
隨著高職校的進一步擴招,在校生人數大量增加,一些高職校的機房和專業實驗室教學任務繁重,這些都給學籍管理、教務管理教學管理帶來了極大的壓力。為了更好地適應高職校的快速發展,為學生創造良好的生活學習環境,也為了更好地實踐新課改中提出的“在課程的實施過程中,加強信息技術教育,培養學生利用信息技術的意識和能力”,將RFID技術合理地運用在高職校的教育教學環節中十分必要。
4.2RFID技術在校園中的應用
將RFID技術引入校園,首先要完成以下基礎工作:
(1) 制作學生信息電子標簽。將每位學生的姓名、性別、班級、學號、家長姓名及聯系方式等關鍵信息輸入在電子標簽內,該電子標簽可以嵌入學生胸卡中,以方便識別。
(2) 放置閱讀器。在教室、實驗室、體育館、機房、圖書館等區域放置閱讀器。
(3) 建立數據交換與管理系統。該系統應保存有所有學生的詳細個人信息及學習成績,另外保存有每個學期各機房、實驗室、班級的排課情況。該系統應該是全校教學管理安排的匯總,從該系統中,可以查詢教師、學生的上課情況,從而對學生遲到、早退、曠課情況都一一記錄在案[2]。
學生在校期間,只需隨身攜帶含有電子標簽的胸卡即可進入上述區域。由于閱讀器具備在單位時間內快速批量識別電子標簽的能力,所以即便學生大批量快速涌入這些區域,也不會造成漏讀或誤讀的事件。閱讀器將讀取到的學生信息上傳至管理系統進行分析、記錄,一方面可以核實學生信息,另一方面也可以記錄這些區域被使用的具體情況[3]。在學生進入時,如果學生信息有誤,如非本校的學生,或者該時間段不是某學生的進入時間,則系統自動發出警報[4]。
基于這樣的系統,學校最為擔心的學生管理問題將得到很大的緩解:由于系統可隨時統計出每位學生的上課情況,這使學校對學生的在校情況基本掌握;使學校在學生學籍管理上處于主動地位,不僅可以隨時統計出在校生動態,調取任意一位學生的詳細個人資料、學習信息,連各類教室、實驗室、機房等的使用情況都時刻掌握。
中國臺灣已經將這項技術運用到了學校教學管理中,以求利用RFID技術支持學校安全管理,同時對應用的領域進行了拓展,主要包括:上下學及在校行蹤通知服務;學生保健服務;校外教學管理;危險區域管理服務;校園訪客管理系統;教育設備管理服務;學校大型會議人員管理服務;運動設施使用人員管理服務。
蘇州市為了探索適應信息時代的教育管理模式,提高管理效率和水平,于2009年底啟動了“蘇州教育E卡通”項目。可以說該項目是基于RFID技術建立的“E卡通系統”。它是以射頻卡為載體,校園網為基礎,通過計算機、網絡、通信、數據庫和RFID技術實現的集成應用。該項目要求為每一個學生、教師和家長發放智能卡。其中學生卡具有學籍管理、學習、考勤、交通與安全、社會實踐、校園消費等功能;教師卡具有繼續教育、信息管理、交通、消費等功能;家長卡具有學生信息查詢、自我學習、繳費等功能。就學生卡而言,它已經涵蓋了學生在學校中發生的一切行為,學生可以用這張卡乘公交車,到校園商店消費,到食堂吃飯,在宿舍插卡用水用電,甚至到外校的圖書館借書。RFID技術讓這一切變成可能。
5總結
隨著RFID技術的快速普及和推廣,它將逐步滲透到人們日常工作和生活的各個方面,給人們的社會活動、生產活動、思維觀念、行為方式帶來了巨大的變革。雖然RFID技術在教育教學領域的應用還有待挖掘,但我們看到已經有不少學校開始利用這項技術輔助教學管理、學生管理,甚至一些高校還把這項技術運用到圖書館資源系統的管理和設備資產的管理中。隨著RFID技術的日益成熟和人們關注程度的不斷提高,相信其在教育中的應用將越來越廣泛。它必將有助于構建智能化教學環境,節省管理成本,輔助教學管理,提高管理效率,加快推進教育現代化進程。
主要參考文獻
[1] 陸東. 無線射頻識別技術的應用及發展研究[J]. 科技資訊,2007(14).
[2] 張治中. 無線射頻技術在校園數字化學生管理中的應用[J]. 南寧職業技術學院學報,2010(6).
[3] 申彥春. RFID技術在高校教學管理中的應用[J]. 儀器儀表與分析監測,2008(1).
[4] 熊振海,王凌燕. 高校實驗教學管理中運用RFID技術的探討[J]. 實驗技術與管理,2005(9).