RFID技術在智慧校園建設中的應用

龐燕芳

摘要 物聯網技術隨著科技的進步而在不斷的發展，它的應用領域也在逐漸的擴大，使用物聯網技術來建設智慧校園也越來越被更多的關注。RFID技術是物聯網技術中很重要的一項技術，本文就是對RFID技術在智慧校園建設中的應用做了初步的研究。主要從三方面來做介紹，首先介紹了RFID技術的研究背景，其次介紹了RFID技術的概述，最后介紹的是RFID技術在智慧校園建設中的具體應用。

【關鍵詞】RFID技術 智慧校園 應用

1 研究背景

2009年8月，溫家寶總理在無錫發表的“感知中國”的講話把我國的物聯網領域和應用開發推向了一個新的階段。物聯網這個詞隨著數字技術和通訊技術的不斷發展也在不斷地影響著世界的每個行業，比如：智能工業、智能農業、金融業等，同時也在影響著我們的校園生活，做好教育工作一直是我們社會關注最大的話題，那么利用物聯網技術來建設智慧校園，使得我們的教育環境更加人性智能化。怎樣充分地利用物聯網技術建設一個智慧型的校園是我們目前所面臨的重要課題。

RFID技術是物聯網技術中應用最廣泛的一種，本篇論文研究和探討的就是怎樣通過RFID技術去創建更加人性化和智能化的校園環境。

2 RFID技術的概述

2.1 RFID技術的概念

RFID是 英 文Radio FrequencyIdentification的縮寫，RFID技術也稱射頻識別技術或電子標簽技術。它是物聯網技術應用中很重要的一個方面，這門技術是通過一種無線的自動識別的技術來辨識物聯網中的人和物等。

2.2 RFID技術的組成

RFID技術主要標簽、讀寫器和天線這三部分構成。標簽也叫射頻卡，在標簽內包含有和射頻天線之間進行通信的內置天線，它是整個RFID技術的核心部件，直徑不到2mm，主要有耦合元件和芯片組成，標簽分兩大類，一類是無源標簽也叫被動標簽，另外一類是有源標簽也叫主動標簽。讀寫器也稱閱讀器，主要是讀取標簽信息的，它也可以將信息寫入讀寫卡中。天線主要是傳遞讀寫器和標簽之間的射頻信號。

2.3 RFID技術的工作原理

RFID的工作原理是：無源標簽進入磁場后，接收讀寫器發出的特定頻率無線電波能量，驅動標簽電路將內部的數據送給應用程序作相應的處理;有源標簽是主動發送某一頻率的信號，讀寫器讀取信息并解碼后，將信息送至應用程序進行處理。

RFID按照能源的讀取方式主要分為無源標簽和有源標簽，無源標簽讀取距離短，成本低;有源標簽讀取距離遠，成本高。RFID按照應用頻率的不同主要分為低頻（135HZ以下）、高頻（13.56MHZ）、超高頻（860-960MHZ）和微波（2.4GHZs，目前手機支付卡技術就是用該頻率）。

2.4 RFID技術標準

之前的RFID技術標準不統一，各個廠家生產的產品標準不統一，產品之間不能兼容;沒有標準，整個產業就不可能向大的方向發展沒有標準，RFID讀寫器就無法和RFID標簽之間進行通訊;讀寫器廠家需要和標簽芯片廠家互相制定通訊協議。

目前，各廠家產品兼容，產品的設計、測試及認證都會有統一的規范，有利于產業的發展;標準制定聯盟可以交流，促進行業的技術發展。UHF RFID協議的國際標準有IS018000-6B，IS018000-6C（簡稱EPC）等;UHF RFID協議的國家標準有GB/T29768-2013;目前上市的產品，都是符合以上全部或部分標準的。

3 基于RFID技術的智慧校園建設

智慧校園的建設中，隨著學校建筑范圍的不斷擴大和學校人員的不斷增加，這樣在整個校園的安全、宿舍考勤、教學管理、餐廳管理、圖書館建設、校園節能等方面的管理都將成為校園管理中很大的問題。下面主要來研究RFID技術在這些方面的應用。

3.1 RFID技術在建設平安校園方面的應用

建設平安校園是師生們共同的愿望，RFID技術在建設平安校園中起到了很好的現實意義。給學校的每位師生使用RFID技術設置校園一卡通，在學校的一些重要位置安裝感應裝置，對出入校園的學生和教師進行身份識別，在重要的位置安裝攝像頭，對于一些可疑的人員和一些破壞公共設施的行為進行重點監控，這樣可以更有力的保證校園的安全。在上課期間，在教學范圍外出現的學生的身份進行自動識別，并對學生進行信息提醒。

3.2 RFID技術在宿舍考勤方面的應用

宿舍管理人員每天都要對住宿的學生情況進行管理，這是一項很繁重的工作，每天在規定時間要對宿舍逐個檢查，我們利用RFID技術可以減少管理人員的工作量，在宿舍的出入口安裝RFID感應裝置，感應裝置會在規定時間將每個宿舍的學生在宿情況匯總到管理系統中，這樣就可以很輕松的掌握學生情況;如果有學生在規定時間內還沒有回到宿舍，管理人員就可以通過管理系統給學生發送警告信息，并且將夜不歸宿的學生信息反饋給班主任和系主任，要求盡快解決這件事情。對于這種智能化的宿舍管理制度，在宿舍的管理水平和管理質量方面有了很大的提高，也大大提高了處理問題的速度。

3.3 RFID技術在教學管理中的應用

在日常教學管理中對師生的考勤也是一項很重要的工作，在每次上課之前都要對師生的到課情況進行檢查，查看有沒有遲到、曠課情況，這樣都會浪費很大的時間，那么我們利用RFID感應技術，在每個教室安裝感應裝置，對于來到教室的每一位老師和學生身份進行自動識別，這樣就可以自動統計到課教師的情況和到課學生情況一目了然，將信息反饋給對應的班級中，對在上課時間還沒到教室的老師和學生進行信息提醒。

3.4 RFID技術在餐廳管理中的應用

食堂就餐管理中也可以使用智能化的RFID技術，師生在就餐時，將自己的一卡通在終端設備上進行無接觸的感應，就可以將餐費從總額中自動扣除掉，從而實現電子終端自動結帳，大大提高了學生就餐的速度和節約管理成本。

3.5 RFID技術在教師會議考勤中的應用

教師會議簽到制度中使用RFID技術，大大地減少手動簽到的程序，在會議室門口安裝RFID終端感應設備，當教師進入會議室時，自動識別教師身份，在控制中心就可以很輕松的掌握到會的教師情況。

3.6 RFID技術在圖書館建設中的應用

使用物聯網建設智慧型的圖書館也是RFID技術的一項很重要的應用，智慧型的圖書館主要實現智能化和便捷的管理模式。使用RFID技術，將原先書中的條形碼換成RFID標簽，對借還書的效率大大提高，原先的條形碼只可以一本借還，現在使用RFID技術可以實現同時借還多本書，只需要將書放置在有效的范圍內就可以進行自動識別，這樣可以大大提高借還書的效率并且可以同時修改圖書的借還狀態。RFID標簽可以放置到書中任意的位置，隱蔽性很強，減少了讀者有意或無意的對標簽的破壞，保證圖書的安全。使用RFID技術對圖書進行管理，給圖書增加了防盜功能，在電子標簽中包含著條形碼和磁條信息，并且具有可以修改圖書是否借出狀態的識別位，在讀者攜帶圖書經過防盜門禁門時，由防盜門禁系統讀取圖書的狀態，如果是借出狀態，不會發出警報可以順利通過;如果是在館狀態，則通過門禁系統時，會發出警告信息，通知讀者需要履行借書手續，這樣在圖書館建設中使用物RFID技術大大減少管理費用并且減少了一些不必要的糾紛，這樣可以使得圖書館的智慧化管理。

3.7 RFID技術在建設車輛管理方面的應用

RFID技術在校園門禁中的應用，大大減輕了保安人員對校園車倆的管理工作，在車輛到達校園進口閘口停下時，網絡攝像頭拍照汽車牌照，進口車輛感應器將RFID技術檢測到車輛的信息和原先數據庫中的信息進行比對，如果是已經登記在庫中的車輛信息，通過LED顯示“歡迎+車牌號”，這樣閘門抬起、車輛通過閘門后，觸發裝在閘門后的紅外對射傳感器，將禁止桿抬起，車輛通過;如果通過RFID技術檢測到的車輛信息不在數據庫中，這樣LED顯示屏中顯示“該車輛不是校內車輛，不能通過”。

3.8 RFID技術在建設節能型的智慧校園中的應用

物聯網技術在社會各行各業中的應用在逐漸的擴大和完善，RFID技術作為物聯網中的一項重要技術，它的應用領域也在各個行業中不斷地擴大。RFID在校園節能環保方面起到了很好的作用，在校園的一些重要的地方布置RFID網絡，比如在室內安裝燈光和空調設施，通過RFID節能系統遠程來控制燈光的開關和空調的開關，不需要人力的參與。

4 智慧校園建設中利用RFID技術需要注意的問題

4.1 控制成本問題

在智慧校園的建設中，需要大量的資金投入，只是高校自身的支出負擔很大，還需要政府的扶持。在校園建設中，需要感知的對象種類很多，每一個傳感器需要感知的信息量的大小以及難易程度也有很大的區別，所以，我們要根據每一種傳感器的特點去選擇使用不同的感知方法，這樣在校園的經費支出方面可以有很大的改觀。

4.2 感知信息的傳輸安全問題

在建設智慧校園的過程中，傳感器感知到信息在校園中無處不在的傳輸，首先通過傳感器對信息的感知，然后再傳輸、加工處理，將經過很多的過程，這些過程都是通過無線來通訊，這樣信息的安全度就會大大減少，因此，我們需要在信息的傳輸過程中，要進行很多的安全和加密處理來保證數據傳輸的安全性。

5 結束語

隨著物聯網技術應用的逐漸發展和擴大，在校園建設中加入RFID技術，大大加強了學校的智能化管理，讓校園管理的各個環節更加輕松自如，實現校園的智慧化管理。但是我們還需要對RFID技術的不斷完善，使得校園的管理更加完善。

參考文獻

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