校園自動(dòng)化“應(yīng)聲器”

設(shè)計(jì)者

文志雍，柳州市景行小學(xué)學(xué)生。他制作的作品《家校連心：一種校園自動(dòng)化“應(yīng)聲器”》獲得第38屆廣西青少年科技創(chuàng)新大賽青少年科技創(chuàng)新成果競(jìng)賽（小學(xué)組）一等獎(jiǎng)。

指導(dǎo)老師

史哲卿，柳州市景行小學(xué)科研處副主任。他獲得柳州市優(yōu)秀教師稱號(hào)，所指導(dǎo)的學(xué)生在2019RoboCup機(jī)器人世界杯中國(guó)賽中獲機(jī)器人救援項(xiàng)目冠軍。

我發(fā)現(xiàn)有的同學(xué)來(lái)上學(xué)時(shí)會(huì)丟三落四，經(jīng)常忘記帶作業(yè)、水瓶、飯盒等物品，每次都要讓家長(zhǎng)幫送來(lái)學(xué)校。但根據(jù)校園安全管理的規(guī)定，家長(zhǎng)不能直接進(jìn)入校園，只能將物品放在取物箱里，再打電話給老師通知同學(xué)來(lái)領(lǐng)取，這樣做很不方便。另外，取物箱缺乏有效的管理，有的同學(xué)會(huì)漏拿，甚至可能會(huì)錯(cuò)拿物品，造成不便。于是，我開(kāi)發(fā)了一個(gè)射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）與指紋識(shí)別技術(shù)相結(jié)合的校園自動(dòng)化“應(yīng)聲器”，可以讓家長(zhǎng)送物、學(xué)生取物這個(gè)過(guò)程更便捷。

一、設(shè)計(jì)工作流程

家長(zhǎng)和學(xué)生需要分別持有一張含射頻識(shí)別技術(shù)功能的校園卡，并事先通過(guò)NFC讀寫(xiě)器將學(xué)生的姓名、班級(jí)等相關(guān)身份信息錄入兩張校園卡內(nèi)。當(dāng)家長(zhǎng)需要將物品放進(jìn)取物箱時(shí)，先將校園卡放置在NFC讀寫(xiě)器上，待NFC讀寫(xiě)器讀取到卡內(nèi)信息后，會(huì)將卡內(nèi)信息與取物箱內(nèi)置的學(xué)生信息數(shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行對(duì)比。若信息核對(duì)一致，則該學(xué)生身份信息、物品名稱等相關(guān)信息會(huì)被錄入待送達(dá)物品數(shù)據(jù)庫(kù)。隨后，裝置會(huì)通過(guò)學(xué)校的廣播系統(tǒng)，通知該學(xué)生來(lái)領(lǐng)取物品。

當(dāng)學(xué)生來(lái)領(lǐng)取物品時(shí)，也需攜帶校園卡。學(xué)生將校園卡放置在NFC讀寫(xiě)器上等待讀取信息，同時(shí)通過(guò)指紋識(shí)別模塊驗(yàn)證自己的身份，若信息核驗(yàn)正確、指紋驗(yàn)證通過(guò)，對(duì)應(yīng)的取物箱會(huì)打開(kāi)，學(xué)生可取走物品。

該裝置通過(guò)校園卡與指紋驗(yàn)證的雙重驗(yàn)證模式，可提高物品領(lǐng)取流程的便捷性和準(zhǔn)確性。

二、調(diào)研學(xué)習(xí)

為了更好地完成作品，我在老師的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)了相關(guān)的專業(yè)知識(shí)。

三、準(zhǔn)備硬件

校園卡、NFC讀寫(xiě)器、指紋識(shí)別模塊、控制器、取物箱等。

四、組裝作品

準(zhǔn)備工作完成后，我開(kāi)始組裝作品。

五、作品測(cè)試

我對(duì)裝置進(jìn)行了100次測(cè)試，花費(fèi)時(shí)長(zhǎng)為2小時(shí)，其間出現(xiàn)測(cè)試故障1次。經(jīng)分析，故障的原因是長(zhǎng)時(shí)間使用移動(dòng)電源進(jìn)行測(cè)試，電源電壓不穩(wěn)。于是，我改使用220V交流轉(zhuǎn)5V直流供電進(jìn)行測(cè)試，以保證電壓穩(wěn)定。問(wèn)題得以解決，裝置測(cè)試成功。