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幼儿园应用物联网系统,保护小朋友
浏览: 发布日期:2017-03-12
  儿园数量急剧增加,但同时,幼儿园幼儿的管理和安全也日益成为广大群众、各级政府、公众媒体关系的热点问题。哈尔滨部分幼儿园由于安全监管设施不完善,教职员工安全责任意识淡薄、组织管理不到位,幼儿走失、被拐骗、被遗弃园车及园车超载引发交通事故等恶性事件时有发生。
  为此,各幼儿园应健全安全管理制度,强化教职员工安全责任意识,完善安全监管设施,加强对幼儿的安全教育;同时可以引入射频识别、无线传感网络等物联网技术手段,构建网络化、信息化管理系统,实施智能化管理,更好地提高幼儿园安全管理的效率,构建更安全的管理环境。
  射频识别(RFID)技术和ZigBee无线网络技术是组建物联网的两项基础和核心技术。RFID系统利用无线射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递,并通过这种传递的信息进行自动识别的特点,可以对RFID标签所附着的物体进行卓总定位,主要由读写器、电子标签和数据处理软件组成。ZigBee是一种低成本、低功耗的近距离无线组网通讯技术,以无线电波为媒介,实现数据的发送和接收,所使用的无线电波不会对人体健康造成伤害。基于ZigBee无线网络是一种拓展性强、易布建的低成本、多跳的自组织无线网络。将RFID和ZigBee结合,可以建立基于ZigBee的RFID系统,形成一种基于ZigBee无线网络和RFID感知信息的物联网,可以实现对物品、人员的远距离、大范围识别、跟踪、定位等;应用于幼儿园,可以实现对幼儿学习、生活的实时监控和管理。
一、基于ZigBee网络的RFID系统
  基于ZigBee网络的RFID系统由上机位、ZigBee协调器(网关)、带ZigBee终端节点的读写器和大量电子标签组成。读写器读写有源电子标签中的数据信息,在RFID读写器中嵌入ZigBee模块,充分利用RFID使用的便利性以及ZigBee组网的灵活性,使多台RFID读写器无线联结组网,相互之间通信,建立系统的通信网络,交换有源电子标签中的内容,扩大RFID读写器的读写范围,实现数据的多点无线采集和传输,形成一个基于ZigBee技术的多点自动识别、智能无线组网的RFID识别系统。上位机用于接收ZigBee网络中上来的数据信息,处理并保存到数据库。
  哈尔滨监控安装维护为保证感应的灵敏性和预警的时效性,电子标签为有源RFID卡,卡内存储这持卡者身份信息,主要用于身份识别、权限分配、基础信息读取等,设置3类RFID卡。
  1、幼儿RFID卡:采用胸牌式或腕带式电子标签;外部材质采用环保无毒材料,外观符合幼儿玩具国家标准,不易丢失、方便佩戴;卡内存储
 
幼儿基本信息,包括姓名、性别、年龄、班级、家长姓名、住址、联系电话、照片等。
  2、家长RFID卡:家长接送、探访幼儿时使用。家长卡中存储有与幼儿卡一致的信息及幼儿卡ID号和家长照片,以确保幼儿安全、准确无误地送到家长手中。
  3、教职员工RFID卡:根据身份或者使用权限,将卡细分为幼儿园负责人卡、园车驾驶员卡、园车护送人员卡、教师卡、保安卡等,主要作为身份识别的员工管理,用于门禁、考勤、安全管理系统授权等。
  读写器中嵌入ZigBee无线通信模块,通过ZigBee协议建立系统的通信网络,读写器之间可以协调工作,实现对各个电子标签信息的无线采集,并通过多跳方式把数据传到服务器,扩大网络覆盖面积。
二、基于ZigBee的MESH网络标签技术
  1、概述
  基于ZigBee协议的无线Mesh网络是一种拓展性强、易布建的低成本、多跳的自组织无线网络。
  Mesh网络即“无线网格网络”,它是“多跳(multi-hop)”网络,是由ad-hoc网络发展而来。无线Mesh网络基于呈网状分布的众多无线接入
 
点间的相互合作和协同,具有宽带高速和高频谱效率的优势,具有动态自 组织、自配置、自维护等突出特点,任意的两个设备均可以保持无线互联。
  ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。低成本。单一系统支持大量节点的组网,系统构建成本低;低功耗、高效率。传感器工作只需要很少的能量,系统在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信,以接力的方式将数据从一个网络节点传到另一个节点,通信效率非常高;简单灵活。不需要昂贵和体积庞大的读写器和读写天线系统,也不需要对射频标签的安装位置;抗干扰。系统采用直序扩频信噪比增益
 
,快速、安全(ZigBee提供三级安全模式)。
  2、应用安全性
  基于ZigBee协议的无线Mesh网络基站一般采用免授权频段,其最大射频功率有严格的限制。一般家用的无线设备,其辐射功率一般需要低于200毫瓦。这样的设备在这一频段上一般直接满足电磁干扰性的要求。
  幼儿安全定位系统中随身携带的射频标识卡射频辐射非常小。跟人们日常使用的手机相比,无线Mesh网络的射频辐射要远远小于人们日常接触的手机网络。
  工作频率:2.4GHz―2.5GHzISM微波段;识别距离:有效识别距离可达0-200m,可调节;通讯速率:1024Kbps;安全性:加密算法与安全认证,防止链路侦测;工作电压:3.6V~3.2V;输出功率:最大20dBm;电流:小于2μA;工作电流:小于20mA。
三、结语
  哈尔滨监控安装维护ZigBee无线网络技术有效地、低成本地解决了困扰现有RFID目标识别和管理中的诸多问题,扩展了智能卡的应用范围。哈尔滨监控安装维护系统结构简单,功能多样,保密性好,成本低,部署快捷,使用灵活方便,技术成熟,并具有优异的自身使用安全型,为幼儿园提供的一种良好的安全管理解决方案。