RFID技術在實驗室管理系統(tǒng)設計中的運用研究

王亮　高屹

摘 要 隨著我國教育的不斷發(fā)展，RFID技術在各大高校實驗室管理系統(tǒng)設計中的運用越來越廣泛，成為了推動實驗室適應現(xiàn)代教育發(fā)展的保障。本文將RFID技術運用于實驗室管理系統(tǒng)設計中，可以說是射頻無線感應技術與計算機數(shù)據(jù)庫技術的完美結(jié)合，可以實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)功能設計、門鎖和電源控制設計、IC讀卡以及上下位機通信設計以及實驗室管理子系統(tǒng)設計，最大程度上實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)全天候開放以及無人值守的現(xiàn)代管理模式。

【關鍵詞】RFID技術 實驗室管理 運用研究

1 實驗室管理系統(tǒng)功能設計實現(xiàn)

實驗室管理系統(tǒng)功能設計主要是由實驗管理系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、門鎖控制系統(tǒng)、入口端硬件設備等構(gòu)成。其中，入口端硬件設備主要由IC讀卡器、顯示及語音設備以及其他必要設備組成。實驗室門鎖、電源控制系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是運用AT89C51芯片和相關的輔助電路設備完成。實驗室前期預約記錄、實驗中期反饋和實驗后期信息查詢統(tǒng)計均是由實驗室管理子系統(tǒng)完成。具體實驗室管理系統(tǒng)功能框架結(jié)構(gòu)示意圖如下圖1所示。

2 門鎖和電源控制設計實現(xiàn)

門鎖和電源控制設計實現(xiàn)主要是運用AT89C51芯片和相關的輔助電路設備完成。目前門鎖機械結(jié)構(gòu)可以分為手動開關裝置以及自動開關裝置。前者主要還是依賴于電子門鎖控制系統(tǒng)實現(xiàn)，自動開關裝置的構(gòu)成部分包括了門板、操作設備、控制裝置以及其他輔助設備等。本文在門鎖機械結(jié)構(gòu)的選擇是手動開關裝置，原因是結(jié)合實驗室的實際情況，手動開關裝置更能夠?qū)崿F(xiàn)管理上的效率。在進入實驗室時，只需要借助于特定的IC門卡就可進入當實驗室內(nèi)部。整個操作的原理通過讀取IC門卡的信息，加以審核、匹配，有效的合法身份信息就會傳送到門鎖和電源控制系統(tǒng)的單機片上，完成開門的指令。為了保障實驗室的安全性，在門鎖打開后的20秒后無人進入或者刷卡，實驗室門將自動關閉。對于強行人為進入實驗室而進行的非合理性操作，系統(tǒng)將會發(fā)出警報。

3 IC讀卡以及上下位機通信設計實現(xiàn)

IC讀卡以及上下位機通信設計實現(xiàn)是借助于明華URF—35非接觸感應卡實現(xiàn)讀卡，通過編程實現(xiàn)讀卡器的數(shù)據(jù)采集工作。同時借助于開發(fā)上下位機通信軟件結(jié)合VISUAL C++完成服務器的主機和單片機通信管理工作。具體而言，首先是上位機子系統(tǒng)判定刷卡的信息的介入，對之前存入到信息管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行特定匹配，對于未掛失或者非凍結(jié)卡，則授予刷卡人進入的權(quán)限。參考此時記錄IC卡的卡號、時間來完成下一個指令?；玖鞒贪ǎ撼绦蜷_始、下位機是否刷卡、讀卡信息或者向下位機發(fā)出報警命令以及返回程序開始狀態(tài)、卡信息是否有效、記錄卡號和刷卡時間或者向下位機發(fā)出報警命令以及返回程序開始狀態(tài)、返回。

4 實驗室管理子系統(tǒng)設計實現(xiàn)

借助于相關數(shù)據(jù)庫以及NET+IIS技術，就可以實現(xiàn)基于B/S模式下具有分層管理的實驗室管理子系統(tǒng)。根據(jù)子系統(tǒng)功能模塊的不同，可以對實驗室管理子系統(tǒng)進一步劃分為諸如學生登錄、教師登錄以及系統(tǒng)管理員登錄三大界面，上層界面為主登錄界面。在學生登錄界面中，學生只要按照正確的學號和設定的密碼，就可以登錄，完成實驗室選課、個人信息修改、身份證驗證、師生互動等等操作。教師按照正確的賬號和密碼登錄進去之后，可以完成項目設備、實驗管理、學生成績評定、身份驗證以及信息管理等操作。第三個管理員登錄界面，可以使實驗室管理員完成包括項目管理、查詢統(tǒng)計、身份驗證在內(nèi)的各項操作，實現(xiàn)對實驗室的管理。

5 結(jié)束語

隨著我國目前高等教育的不斷發(fā)展，RFID技術在各大高校實驗室管理系統(tǒng)設計中的運用越來越廣泛，成為了推動實驗室適應現(xiàn)代教育發(fā)展的有力保障。然而，由于當前很多實驗室管理受限于人員值班時間，導致實驗室的開放時間不是能夠很好的滿足日常學習的需要，完成正常教學課時下不能夠完成的實驗室教學任務。本文將RFID技術完美結(jié)合到實驗室管理系統(tǒng)設計中，充分挖掘硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)結(jié)合的效率，設計出符合現(xiàn)代實驗室管理需求的系統(tǒng)。不但可以很大程度上節(jié)約出于對實驗室進行日常管理的經(jīng)濟成本，而且還可以通過系統(tǒng)設計的網(wǎng)絡平臺，直接完成學生和教師、教師和實驗室管理員之間的交流。有效的解決當下實驗室資源有限與大量學生實驗之間的突出矛盾，大大減輕實驗室教師人員的工作量和工作強度，實現(xiàn)實驗室教學效率的最大化。本文對實驗室管理系統(tǒng)功能、門鎖和電源控制、IC讀卡以及上下位機通信以及實驗室管理子系統(tǒng)上的設計，完全可以最大程度上實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)全天候開放以及無人值守的現(xiàn)代管理模式，提升實驗室設備的使用效率，強化實驗室的全面開放水平。

參考文獻

[1]肖鵬博，盧艷青.高效開放性實驗室管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].實驗科學與技術，2011，10（05）：111-112.

[2]王妍，孫德兵.高校智能實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)與實踐[J].實驗技術與管理，2010，27（06）：105-106.

[3]張令通.基于門禁系統(tǒng)的開放型實驗室的管理模式[J].大理學院學報，2011，10（01）：23-24.

[4]李智芳.非接觸式IC卡門禁考勤系統(tǒng)設計[J].計算機工程與設計，2010，2l（06）： 32-34.

[5]魏振鋼.基于以太網(wǎng)的分布式智能門禁系統(tǒng)[J].計算機工程與設計，2011，14（04）： 969-971.

[6]馬正華.嵌入式多重識別智能門禁系統(tǒng)的設計[J].微計算機信息，2010，12（04）：627-628.

[7]戚勇，孫秀娥.非接觸IC卡考勤系統(tǒng)設計[J].山西電子技術，2012，16（03）：23-25.

[8]王英杰，林怡青，彭美春.基于VC++6.0的PC機和單片機串口通信[J].電腦應用技術，2011，13（03）：36-40.

作者單位

西藏民族學院 陜西省咸陽市 712082endprint

摘 要 隨著我國教育的不斷發(fā)展，RFID技術在各大高校實驗室管理系統(tǒng)設計中的運用越來越廣泛，成為了推動實驗室適應現(xiàn)代教育發(fā)展的保障。本文將RFID技術運用于實驗室管理系統(tǒng)設計中，可以說是射頻無線感應技術與計算機數(shù)據(jù)庫技術的完美結(jié)合，可以實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)功能設計、門鎖和電源控制設計、IC讀卡以及上下位機通信設計以及實驗室管理子系統(tǒng)設計，最大程度上實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)全天候開放以及無人值守的現(xiàn)代管理模式。

【關鍵詞】RFID技術 實驗室管理 運用研究

1 實驗室管理系統(tǒng)功能設計實現(xiàn)

實驗室管理系統(tǒng)功能設計主要是由實驗管理系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、門鎖控制系統(tǒng)、入口端硬件設備等構(gòu)成。其中，入口端硬件設備主要由IC讀卡器、顯示及語音設備以及其他必要設備組成。實驗室門鎖、電源控制系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是運用AT89C51芯片和相關的輔助電路設備完成。實驗室前期預約記錄、實驗中期反饋和實驗后期信息查詢統(tǒng)計均是由實驗室管理子系統(tǒng)完成。具體實驗室管理系統(tǒng)功能框架結(jié)構(gòu)示意圖如下圖1所示。

2 門鎖和電源控制設計實現(xiàn)

門鎖和電源控制設計實現(xiàn)主要是運用AT89C51芯片和相關的輔助電路設備完成。目前門鎖機械結(jié)構(gòu)可以分為手動開關裝置以及自動開關裝置。前者主要還是依賴于電子門鎖控制系統(tǒng)實現(xiàn)，自動開關裝置的構(gòu)成部分包括了門板、操作設備、控制裝置以及其他輔助設備等。本文在門鎖機械結(jié)構(gòu)的選擇是手動開關裝置，原因是結(jié)合實驗室的實際情況，手動開關裝置更能夠?qū)崿F(xiàn)管理上的效率。在進入實驗室時，只需要借助于特定的IC門卡就可進入當實驗室內(nèi)部。整個操作的原理通過讀取IC門卡的信息，加以審核、匹配，有效的合法身份信息就會傳送到門鎖和電源控制系統(tǒng)的單機片上，完成開門的指令。為了保障實驗室的安全性，在門鎖打開后的20秒后無人進入或者刷卡，實驗室門將自動關閉。對于強行人為進入實驗室而進行的非合理性操作，系統(tǒng)將會發(fā)出警報。

3 IC讀卡以及上下位機通信設計實現(xiàn)

IC讀卡以及上下位機通信設計實現(xiàn)是借助于明華URF—35非接觸感應卡實現(xiàn)讀卡，通過編程實現(xiàn)讀卡器的數(shù)據(jù)采集工作。同時借助于開發(fā)上下位機通信軟件結(jié)合VISUAL C++完成服務器的主機和單片機通信管理工作。具體而言，首先是上位機子系統(tǒng)判定刷卡的信息的介入，對之前存入到信息管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行特定匹配，對于未掛失或者非凍結(jié)卡，則授予刷卡人進入的權(quán)限。參考此時記錄IC卡的卡號、時間來完成下一個指令?；玖鞒贪ǎ撼绦蜷_始、下位機是否刷卡、讀卡信息或者向下位機發(fā)出報警命令以及返回程序開始狀態(tài)、卡信息是否有效、記錄卡號和刷卡時間或者向下位機發(fā)出報警命令以及返回程序開始狀態(tài)、返回。

4 實驗室管理子系統(tǒng)設計實現(xiàn)

借助于相關數(shù)據(jù)庫以及NET+IIS技術，就可以實現(xiàn)基于B/S模式下具有分層管理的實驗室管理子系統(tǒng)。根據(jù)子系統(tǒng)功能模塊的不同，可以對實驗室管理子系統(tǒng)進一步劃分為諸如學生登錄、教師登錄以及系統(tǒng)管理員登錄三大界面，上層界面為主登錄界面。在學生登錄界面中，學生只要按照正確的學號和設定的密碼，就可以登錄，完成實驗室選課、個人信息修改、身份證驗證、師生互動等等操作。教師按照正確的賬號和密碼登錄進去之后，可以完成項目設備、實驗管理、學生成績評定、身份驗證以及信息管理等操作。第三個管理員登錄界面，可以使實驗室管理員完成包括項目管理、查詢統(tǒng)計、身份驗證在內(nèi)的各項操作，實現(xiàn)對實驗室的管理。

5 結(jié)束語

隨著我國目前高等教育的不斷發(fā)展，RFID技術在各大高校實驗室管理系統(tǒng)設計中的運用越來越廣泛，成為了推動實驗室適應現(xiàn)代教育發(fā)展的有力保障。然而，由于當前很多實驗室管理受限于人員值班時間，導致實驗室的開放時間不是能夠很好的滿足日常學習的需要，完成正常教學課時下不能夠完成的實驗室教學任務。本文將RFID技術完美結(jié)合到實驗室管理系統(tǒng)設計中，充分挖掘硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)結(jié)合的效率，設計出符合現(xiàn)代實驗室管理需求的系統(tǒng)。不但可以很大程度上節(jié)約出于對實驗室進行日常管理的經(jīng)濟成本，而且還可以通過系統(tǒng)設計的網(wǎng)絡平臺，直接完成學生和教師、教師和實驗室管理員之間的交流。有效的解決當下實驗室資源有限與大量學生實驗之間的突出矛盾，大大減輕實驗室教師人員的工作量和工作強度，實現(xiàn)實驗室教學效率的最大化。本文對實驗室管理系統(tǒng)功能、門鎖和電源控制、IC讀卡以及上下位機通信以及實驗室管理子系統(tǒng)上的設計，完全可以最大程度上實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)全天候開放以及無人值守的現(xiàn)代管理模式，提升實驗室設備的使用效率，強化實驗室的全面開放水平。

參考文獻

[1]肖鵬博，盧艷青.高效開放性實驗室管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].實驗科學與技術，2011，10（05）：111-112.

[2]王妍，孫德兵.高校智能實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)與實踐[J].實驗技術與管理，2010，27（06）：105-106.

[3]張令通.基于門禁系統(tǒng)的開放型實驗室的管理模式[J].大理學院學報，2011，10（01）：23-24.

[4]李智芳.非接觸式IC卡門禁考勤系統(tǒng)設計[J].計算機工程與設計，2010，2l（06）： 32-34.

[5]魏振鋼.基于以太網(wǎng)的分布式智能門禁系統(tǒng)[J].計算機工程與設計，2011，14（04）： 969-971.

[6]馬正華.嵌入式多重識別智能門禁系統(tǒng)的設計[J].微計算機信息，2010，12（04）：627-628.

[7]戚勇，孫秀娥.非接觸IC卡考勤系統(tǒng)設計[J].山西電子技術，2012，16（03）：23-25.

[8]王英杰，林怡青，彭美春.基于VC++6.0的PC機和單片機串口通信[J].電腦應用技術，2011，13（03）：36-40.

作者單位

西藏民族學院 陜西省咸陽市 712082endprint

摘 要 隨著我國教育的不斷發(fā)展，RFID技術在各大高校實驗室管理系統(tǒng)設計中的運用越來越廣泛，成為了推動實驗室適應現(xiàn)代教育發(fā)展的保障。本文將RFID技術運用于實驗室管理系統(tǒng)設計中，可以說是射頻無線感應技術與計算機數(shù)據(jù)庫技術的完美結(jié)合，可以實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)功能設計、門鎖和電源控制設計、IC讀卡以及上下位機通信設計以及實驗室管理子系統(tǒng)設計，最大程度上實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)全天候開放以及無人值守的現(xiàn)代管理模式。

【關鍵詞】RFID技術 實驗室管理 運用研究

1 實驗室管理系統(tǒng)功能設計實現(xiàn)

實驗室管理系統(tǒng)功能設計主要是由實驗管理系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、門鎖控制系統(tǒng)、入口端硬件設備等構(gòu)成。其中，入口端硬件設備主要由IC讀卡器、顯示及語音設備以及其他必要設備組成。實驗室門鎖、電源控制系統(tǒng)的實現(xiàn)主要是運用AT89C51芯片和相關的輔助電路設備完成。實驗室前期預約記錄、實驗中期反饋和實驗后期信息查詢統(tǒng)計均是由實驗室管理子系統(tǒng)完成。具體實驗室管理系統(tǒng)功能框架結(jié)構(gòu)示意圖如下圖1所示。

2 門鎖和電源控制設計實現(xiàn)

門鎖和電源控制設計實現(xiàn)主要是運用AT89C51芯片和相關的輔助電路設備完成。目前門鎖機械結(jié)構(gòu)可以分為手動開關裝置以及自動開關裝置。前者主要還是依賴于電子門鎖控制系統(tǒng)實現(xiàn)，自動開關裝置的構(gòu)成部分包括了門板、操作設備、控制裝置以及其他輔助設備等。本文在門鎖機械結(jié)構(gòu)的選擇是手動開關裝置，原因是結(jié)合實驗室的實際情況，手動開關裝置更能夠?qū)崿F(xiàn)管理上的效率。在進入實驗室時，只需要借助于特定的IC門卡就可進入當實驗室內(nèi)部。整個操作的原理通過讀取IC門卡的信息，加以審核、匹配，有效的合法身份信息就會傳送到門鎖和電源控制系統(tǒng)的單機片上，完成開門的指令。為了保障實驗室的安全性，在門鎖打開后的20秒后無人進入或者刷卡，實驗室門將自動關閉。對于強行人為進入實驗室而進行的非合理性操作，系統(tǒng)將會發(fā)出警報。

3 IC讀卡以及上下位機通信設計實現(xiàn)

IC讀卡以及上下位機通信設計實現(xiàn)是借助于明華URF—35非接觸感應卡實現(xiàn)讀卡，通過編程實現(xiàn)讀卡器的數(shù)據(jù)采集工作。同時借助于開發(fā)上下位機通信軟件結(jié)合VISUAL C++完成服務器的主機和單片機通信管理工作。具體而言，首先是上位機子系統(tǒng)判定刷卡的信息的介入，對之前存入到信息管理數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進行特定匹配，對于未掛失或者非凍結(jié)卡，則授予刷卡人進入的權(quán)限。參考此時記錄IC卡的卡號、時間來完成下一個指令?；玖鞒贪ǎ撼绦蜷_始、下位機是否刷卡、讀卡信息或者向下位機發(fā)出報警命令以及返回程序開始狀態(tài)、卡信息是否有效、記錄卡號和刷卡時間或者向下位機發(fā)出報警命令以及返回程序開始狀態(tài)、返回。

4 實驗室管理子系統(tǒng)設計實現(xiàn)

借助于相關數(shù)據(jù)庫以及NET+IIS技術，就可以實現(xiàn)基于B/S模式下具有分層管理的實驗室管理子系統(tǒng)。根據(jù)子系統(tǒng)功能模塊的不同，可以對實驗室管理子系統(tǒng)進一步劃分為諸如學生登錄、教師登錄以及系統(tǒng)管理員登錄三大界面，上層界面為主登錄界面。在學生登錄界面中，學生只要按照正確的學號和設定的密碼，就可以登錄，完成實驗室選課、個人信息修改、身份證驗證、師生互動等等操作。教師按照正確的賬號和密碼登錄進去之后，可以完成項目設備、實驗管理、學生成績評定、身份驗證以及信息管理等操作。第三個管理員登錄界面，可以使實驗室管理員完成包括項目管理、查詢統(tǒng)計、身份驗證在內(nèi)的各項操作，實現(xiàn)對實驗室的管理。

5 結(jié)束語

隨著我國目前高等教育的不斷發(fā)展，RFID技術在各大高校實驗室管理系統(tǒng)設計中的運用越來越廣泛，成為了推動實驗室適應現(xiàn)代教育發(fā)展的有力保障。然而，由于當前很多實驗室管理受限于人員值班時間，導致實驗室的開放時間不是能夠很好的滿足日常學習的需要，完成正常教學課時下不能夠完成的實驗室教學任務。本文將RFID技術完美結(jié)合到實驗室管理系統(tǒng)設計中，充分挖掘硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)結(jié)合的效率，設計出符合現(xiàn)代實驗室管理需求的系統(tǒng)。不但可以很大程度上節(jié)約出于對實驗室進行日常管理的經(jīng)濟成本，而且還可以通過系統(tǒng)設計的網(wǎng)絡平臺，直接完成學生和教師、教師和實驗室管理員之間的交流。有效的解決當下實驗室資源有限與大量學生實驗之間的突出矛盾，大大減輕實驗室教師人員的工作量和工作強度，實現(xiàn)實驗室教學效率的最大化。本文對實驗室管理系統(tǒng)功能、門鎖和電源控制、IC讀卡以及上下位機通信以及實驗室管理子系統(tǒng)上的設計，完全可以最大程度上實現(xiàn)實驗室管理系統(tǒng)全天候開放以及無人值守的現(xiàn)代管理模式，提升實驗室設備的使用效率，強化實驗室的全面開放水平。

參考文獻

[1]肖鵬博，盧艷青.高效開放性實驗室管理系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[J].實驗科學與技術，2011，10（05）：111-112.

[2]王妍，孫德兵.高校智能實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)與實踐[J].實驗技術與管理，2010，27（06）：105-106.

[3]張令通.基于門禁系統(tǒng)的開放型實驗室的管理模式[J].大理學院學報，2011，10（01）：23-24.

[4]李智芳.非接觸式IC卡門禁考勤系統(tǒng)設計[J].計算機工程與設計，2010，2l（06）： 32-34.

[5]魏振鋼.基于以太網(wǎng)的分布式智能門禁系統(tǒng)[J].計算機工程與設計，2011，14（04）： 969-971.

[6]馬正華.嵌入式多重識別智能門禁系統(tǒng)的設計[J].微計算機信息，2010，12（04）：627-628.

[7]戚勇，孫秀娥.非接觸IC卡考勤系統(tǒng)設計[J].山西電子技術，2012，16（03）：23-25.

[8]王英杰，林怡青，彭美春.基于VC++6.0的PC機和單片機串口通信[J].電腦應用技術，2011，13（03）：36-40.

作者單位

西藏民族學院 陜西省咸陽市 712082endprint