基于云平臺免接觸智能晚自習管理系統開發及應用研究

吳松蔚

（合肥市第六中學高二 安徽合肥 230000）

引言

隨著現代社會的日益發展、校園的信息化建設的進步，孩子的安全成長越來越受到人們的關注，孩子門的健康、安全等是每個家庭所關心的。因此，許多家長希望能夠及時的了解孩子在校情況，隨時與孩子保持聯系、與孩子的老師保持溝通，加強各方的交流，為孩子的成長保駕護航，使孩子能夠取得優異成績的同時也能夠獲得健康快樂的成長。

同時近年來國內各地校園安全事件頻發，也讓越來越多的家長對于自己孩子的安全感到擔憂。學校安全工作是全社會安全工作的一個十分重要的組成部分。它直接關系到青少年能否安全、健康地成長，關系到千千萬萬個家庭的幸福安寧和社會穩定。保護好每一個孩子，使發生在他們身上的意外事故減少到最低限度，已成為中小學教育和管理的重要內容。[1]

一、管理系統概述

1.云平臺技術

云平臺是在云計算基礎上延伸出來的一種概念，其以小型云為主，如企業云、私有云等，屬于一種半虛擬化的計算架構模型。云平臺的出現，可以對云計算、網絡計算模式進行擴大，并在各種服務中得到廣泛應用。相較于云計算把應用程序、數據處理以及數據等保存在云中，云平臺主要將其集中在邊緣設備中，同時，在先進技術與智能路由器等的作用下，可以使不同設備之間形成數據傳輸帶，有利于網絡流量與中心計算負荷的降低。另外，云平臺的運用還可以對數據儲存、傳輸瓶頸進行有效解決，在性能方面還得到了大幅度提升。[2]

2.RFID識別定位

RFID是一種通信技術，可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。因此，RFID是一種非接觸式自動識別技術，可以快速讀寫、長期跟蹤管理，因而在智能識別領域受到廣泛青睞。同時，隨著物聯網技術在我國的快速發展，作為物聯網支撐技術的RFID技術被認為是有發展前途的信息技術之一。

RFID定位的基本原理是，利用2.4G和低頻125K的RFID技術，通過一組固定的閱讀器讀取目標RFID標簽的特征信息（如身份ID、接收信號強度等），同樣可以采用近鄰法、多邊定位法、接收信號強度等方法確定標簽所在位置。

3.系統構成

免接觸智能晚自習室管理系統主要由定位標簽、定位器和后端管理中心三部分組成：

定位器作為無線數據采集模塊固定在設備上，系統通過對標簽的跟蹤實現對設備的跟蹤定位。

定位器采用2.4GHz頻段，支持掃描和采集標簽的信息，傳輸到后端的管理中心，對定位標簽進行控制管理。觸發定位器用于對設備進出進行實時觸發統計管理。

安裝了定位追蹤管理系統的后端管理中心，主要實現實時數據的分析處理。分析管理標簽數據，通過管理中心的電子地圖監視并及時顯示各現場標簽的位置，數據可同時存入存儲數據庫，監控人員可以通過計算機查看學生的實時位置信息、報警信息以及某段時間內的移動軌跡等。

在學校教室內側安裝固定式標準定位器，進行學生到教室的判別，屬于必配設備。示意圖如下：

學校使用識別卡用于學生到教室的判別，卡片選用標準的2.4G單頻只讀卡，通過ID號碼來區分學生。

學生進出教室門時必須帶卡，進入時，被定位器識別到，通過網絡傳送到云平臺數據中心。

云平臺數據中心的數據接收服務器上的接收程序在收到數據后自動進行處理判別，判定該卡號所屬學生進教室，并對學生位置進行定位。然后數據采集程序將判斷后的信息存儲到數據服務器，由平臺給該學生家長發送短信。

為保證數據中心有足夠的數據處理能力，需根據實際學校和學生人數的增長同步增加接收服務器的數量。同時應該保證教室門口定位器與云平臺數據中心的網絡狀況良好，數據傳輸穩定。

云平臺數據中心的數據接收系統每天對所有網絡內的定位器進行一次自檢，如有定位器發生故障，需及時發送數據告警老師。

二、有效應對晚自習管理應用問題的措施

1.對學生而言

孩子在成長階段的可塑性太強，尚未形成正確的人生觀，需要家長和老師隨時對孩子給予正確及時的引導。

學校自習時間實行全封閉管理，借助校園安全防范系統嚴禁陌生人和一切無關人員進入校園，確保孩子在校人生安全。學生晚自習進入教室情況，可通過平臺短息通知家長、老師也可查看。

2.對家長而言

應用平臺幫助家長獲取子女在校信息的實時手段，是獲得家庭教育幫助與溝通的有效渠道。及時獲得子女的晚自習上課進出教室的時間信息，了解子女上學途中安全情況；及時得到學校有關通知（家長會、要求家長提供的教育協助信息、放假通知等）。

通過應用平臺，老師可以將孩子在學校的考勤情況通知等發送給家長，讓家長在百忙之中也可以輕松掌握孩子的基本動態，同時，家長也可以通過該系統向學校和班主任溝通交流！既可以幫助教師和家長及時解決孩子任何時刻出現的問題，又可以讓教師和家長共同分享孩子身上隨時出現的亮點所帶來的喜悅，使孩子少走彎路，健康成長。

3.對學校而言

應用平臺是實現家校聯系工作和學校教育教學工作量化管理的有效手段。不僅可以整合學校管理，而且還大大減輕了各種工作量。高安全防范水平，采取集中式管理，方便從學校到班級了解學生到校情況，及時發現學生缺課情況，避免學校與家長由此引起的責任糾紛，同時也為學校解決學生校外意外事故提供法律上的依據；提高管理水平，有效區分住校生與走讀生進出學校情況；可以為家長提供輔助教育的信息服務教育工作可以得到家長 更好的配合，有利于提高教育質量；學校可以利用該系統作為學校師生的考勤系統，每月自動生成考勤報表。

4.對社會而言

應用平臺是連接家庭、學校、社會的教育信息服務網絡平臺。是社會教育的新渠道；體現全社會、全方位、多層次、隨時隨地關愛學生的新理念。

結語

圖1 與信息學奧林匹克金牌教練鮑康勝指導老師交流項目設計

圖2 列出需求清單，開發軟件系統

綜上所述，對學生而言，加強對基于云計算和RFID位置識別的在校園管理的應用具有十分重要意義。因此，可加強對云計算、RFID位置識別及精確定位系統的運用，并通過保證組織清晰、優化界面與操作、積極進行互動以及提供技術保障等方法，為學生校園安全提供保障。