基于RFID技術的“應用場景+功能模塊”高職院校學生信息 管理系統設計

蒲彥鈞

摘要：當下信息化、智能化、自動化、網絡化的平臺，給高職院校的學生信息管理提供了新路徑。RFID全稱“Radio Frequency Identification”，即射頻識別技術，它適用于短距離無線通信場景。其基本原理是利用相應頻率射頻信號的空間耦合，實現非接觸式的信息采集或數據傳輸，從而完成對被標識物的自動識別。借助RFID技術可完成學生信息的采集、識別、分析和存儲，實現學生信息的綜合管理。在提升管理效率方面，意義重大。本文就如何借助RFID技術完成高職院校學生信息管理系統的設計進行分析。

關鍵詞：RFID技術;高職院校;學生信息管理;系統設計

引言

射頻識別技術，英文縮寫為RFID。將該技術運用到高職院校學生信息管理系統中，有助于提升高職院校在校學生的自動化管理水平和效率[1]。由于該技術可以實現電子標簽和讀寫器之間的無接觸近距離識別，故能有效降低管理人員的工作量，相較其他無線通信技術而言，有著無法比擬的優勢。目前這項技術在國內高職院校的運用更多處于試行階段，雖然取得了一定經驗，但在大規模運用（如：圖書館智能書架）上，還需繼續探究并完善。本文依托高職院校學生管理的實際情況，對基于RFID技術的信息管理系統進行分析和設計。

一、學生信息管理系統設計思路

信息技術，尤其是物聯網應用技術的發展對高職院校的管理產生了革命性影響[2]。RFID技術的最大優點在于，整個信息識別過程無需人工干預，數據讀取可靠性高。另外，電子標簽對于條碼而言，具有更好的抗污染能力和耐久性、可重復使用、數據存儲容量更大、數據安全及保密性更強、目標讀取距離更遠等優勢，能夠做到信息快速、及時、準確的采集和處理，在高職院校門禁卡、圖書借閱、用餐消費等場景得到了廣泛使用。

近兩年來由于受新冠疫情影響，高職院校普遍施行封閉式管理，無疑對學生的管控提出了更高要求。如何將RFID技術運用到高職院校學生信息管理系統中，顯得至關重要。本系統融合了RFID、計算機軟件、無線通信、傳感器技術等，采用“應用場景+功能模塊”的設計方式，具有較強的可移植性。也即：針對不同應用場景，只需模塊替換便能完成對應情境下學生信息的采集、分析、存儲，提高了校園管理效率，促進了學生管理的精細化。

二、學生信息管理系統基本框架

（一）應用場景

在高職院校諸多繁瑣的日常管理事務中，對學生的學習、生活、考勤、資金管理是學校管理事務中的首要方面[3]。因此，應用場景也主要涉及學生出入校園的門禁管理、寢室宿舍的人員清查、上課考勤的信息記錄等，具體場所有諸如教學樓、辦公樓、食堂、實訓樓、圖書館、宿舍、醫務室等。

（二）功能模塊

一個完整的RFID系統，通常由讀寫器、電子標簽、天線、中間件和系統軟件五部分構成。中間件作為一類特殊用途的應用軟件，主要用在金融、財稅、運輸、商業、服務、電力等專業領域，本系統不涉及。功能模塊分硬件、軟件兩部分：

1、硬件部分

1）RFID電子標簽：

用來存儲學生的個人信息，如：學院、班級、學號、性別、年級、專業等。考慮到RFID技術在超高頻段的應用更為成熟，且識別距離能夠滿足絕大多數場景需要，故本系統采用915MHZ頻率進行通信。有源標簽需要依靠芯片內部的電源供電或安裝電池，導致生產、使用成本偏高，不適宜高職院校學生大規模使用，故本系統采用無源標簽。高職院校后勤管理部門為每位學生制作一張射頻卡（通常是“校園一卡通”），利用RFID卡ID號全球唯一的特點[4]，可在學校數據庫管理系統中將每張卡的ID號與學生學號關聯，實現一一對應。

2）、讀寫器：

用來讀取電子標簽里的數據，此處為學生的身份信息。因讀寫器與電子標簽進行通信時頻率必須保持一致，故本系統亦采用頻率為915MHZ的讀寫器。系統的可移植性體現在讀寫器上：針對各個應用場景，僅需更換相應的讀寫器即可完成學生信息識別。安裝在校園大門的讀寫器采用固定式，方便學生的出入管理（門禁管理）;學校管理人員在夜間進行校園治安巡邏時采用手持式讀寫器，便于識別移動目標（安全管理）。數據采集時間<0.5s。

3）、通信線路：

鑒于高職院校本身已建設校園網，可采用無線組網方式，將分布在校園各個場所的讀寫器連接起來，實現信息匯聚。

2、軟件部分由各應用場景下的學生信息管理子系統構成，如：考勤管理子系統、學業管理子系統、資金管理子系統等。為保證可靠性，選用SSH框架對各功能型子模塊分別進行構建。讀寫器采集到的數據會實時傳輸到學校數據庫，教師、輔導員、各管理人員乃至學生家長，可通過登錄對應的學生信息管理子系統查看學生的學習、生活情況。

三、學生信息管理系統具體應用場景下的實施

以圖1[5]學生上課的場景為例，闡述本系統如何實現高職院校學生信息管理的。

在教室的出、入口安裝好讀寫器，天線1和天線2分別探測學生進、出教室的情景。不同區域中RFID電子標簽發出的信號，只能被該區域的讀寫器天線接收。也即：天線1發射的電磁波只能探測區域A的電子標簽信號，對應學生出教室的情景;天線2發射的電磁波只能探測區域B的電子標簽信號，對應學生進教室的情景。讀寫器采集學生信息后，通過計算機通信網上傳數據，學校的數據庫管理系統就會實時反映學生到課情況。

其他應用場景下的學生信息管理系統，原理類似。只要學生（攜帶射頻標簽“校園一卡通”）靠近RFID讀寫器，標簽信息將被自動獲取，并通過無線網傳輸到中央管理系統，從而確定其具體位置（位置管理）。新冠疫情期間的學生管理，在系統設計時還應增設信息查詢功能模塊，以實現學生在寢狀態、位置異常、突發事件報告等。

結語

基于RFID技術的高職院校學生信息管理系統，通過對學生信息的自動采集、識別、存儲等，實現了管理模式的全方位改進，并促使學校綜合管理效益最優化。對提升高職院校學生管理的質量而言，效果顯著。

參考文獻

[1]毛承紅.基于RFID技術的高職院校學生信息管理系統設計[J].信息記錄材料，2021.9（1）：90-91.

[2]王蒙.基于RFID技術的學生考勤管理系統設計與實現[J].2016.4（8）：101-103.