物联网RFID技术在数字校园管理中的应用

摘要 IT与通信技术的发展将物联网课题引出。发展以RFID技术为核心的物联网成为新的技术潮流。文中通过调查统计，对物联网的成功案例进行了分析，讨论设计了RFID技术在数字校园管理中的一些应用。物联网产品的应用将助力校园数字化管理快速发展，提高学校管理水平。
关键词 物联网；数字校园；RFID；一卡通

“物联网”的名称来源于“传感网”，在过去数十年中射频、“二维码”等技术被广泛应用于军事及物流领域。然而，物联网进一步拓宽了“传感网”的范畴，其是用各种传感器将物理世界通过互联网相连接形成网络。
针对国内物联网产业基础和关键环节相对薄弱，标准化工作相对滞后等问题，国家组织启动2012年物联网技术研发及产业化专项。启动国家物联网应用示范工程，统筹推进物联网关键技术研发及产业化、标准体系和公共服务平台建设，着力突破核心技术，完善产业链，为重点领域物联网应用示范提供有效支撑。物联网产业链可分为：识别、感知、信息处理和传送4个环节，每个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片及电信运营商的无线传输网络。

1 物联网技术相关研究
文中通过CNKI进行文献检索，关于物联网有11 931篇，其中2009年之前81篇、2009年518篇、2010年3 951篇、2011年5 574篇、2012年至今1 807篇。其中期刊7 201篇，博士学位论文74篇，硕士学位论文695篇，会议299篇，报纸2 755篇，专利715篇，其他192篇。主要集中在信息经济与邮政经济、计算机软件及计算机应用、电信技术、工业经济、自动化技术、宏观经济管理与可持续发展、电力工业以及贸易经济等8大类。
通过2次检索，同物联网与校园有关共89篇：期刊文章73篇，学位论文15篇，会议论文1篇。其中，2010年18篇、2011年43篇、2012年至今28篇。其中与数字校园相关的12篇，与智慧校园相关的17篇。
可见，物联网在其他领域的应用广泛，相关领域的研究较为深入，已趋向成熟，并产生了产业链。目前，国内部分高校已开设物联网专业，并进行智能传感网络的研究。据统计，2011年国内高校新增物联网工程专业的院校共64所，其中物联网工程专业56所，“传感网”技术6所，智能电网信息工程专业2所。为物联网技术进一步发展奠定了基础，但物联网技术在数字校园建设中还未得到广泛应用，同时研究不够深入，基本处于设想或探索研究层面，而涉及物联网技术在数字化校园中应用的具体案例文章较少。文中对物联网RFID技术进行了研究，同时对数字校园中“一卡通”的应用管理进行了设计。

2 需求分析
随着信息技术的发展，高等院校根据自身需求，相继采用信息技术以加强管理。校园“一卡通”已成为高等院校发展的普通选择。校园“一卡通”、数字化校园和网络信息技术应用的相关产业正在迅速发展。“一卡通”的实现目标是为了通过共同的身份认证机制，实现数据管理的集成与共享，其主要实现的管理功能是：后勤综合管理系统、考勤管理系统、上机管理系统、图书馆管理系统以及门禁管理系统。结合其使用情况，针对数字校园管理中存在的问题，采用非接触RFID电子标签的感应卡实现“一卡通”管理，且性价比高，针对“一卡通”中的典型应用提出以下几种应用设计方案，常用设备需求如图1～图3所示。

3 RFID技术典型应用案例设计
3．1 RFID会议无障碍身份识别系统设计
大型会议的组织管理工作复杂，会议组织管理工作的一个重要问题就是对参会人员进行有效的识别和统计。传统的会议管理方法，将导致参会代表等候时间长、排队签到等现象，特别是人员签到较为集中时，问题较为严重。目前会议签到和识别普遍采用手工纸笔签到、人工核对证件和刷卡等手段。这些方式存在以下问题：纸笔签到易造成大面积拥堵，且有冒签、代签等现象，无法保证正确的参会数据；人工核对证件效率低，无法保证准确度，且不便于统计。刷卡需要参会代表到指定地点出示证件并排队刷卡，欠缺人性化。结合会议组织工作的需要，较为理想的签到和识别方案需具备以下特点：防伪特性(代表证不可伪造)、无需固定地点刷卡(参会者只需通过会场即可)、辅助人像识别(可判断持卡者是否为本人)并且能够对漏读情况进行报警。
设计方案以远距离识别RFID电子标签技术为核心，辅以数码摄像和红外感应技术来实现其功能，RFID会议无障碍身份识别系统的主要结构如图5所示。

由图4可见，当参会者佩戴带电子标签感应卡，经过RFID感应装置组成的通道时，会发生射频和红外感应。射频