一、方案概述
项目背景:
孩子每天按时上学吗？
孩子放学后还没回来，已经离校了吗？
天气不好，但不知道学校是提前放学还是停课。
孩子最近的成绩和学校表现如何？离校后有没有不该去的地方？
目前，大多数孩子都是独生子女。学生的人身安全、课外活动和教育直接关系到一个家庭的和谐与幸福。由于师资力量有限，技术手段落后，学校对学生的管理仍处于手工管理和计算机辅助管理的初级阶段，信息反馈不及时，与家长的信息沟通严重不足。作为孩子的父母，你是否担心工作太忙，与孩子沟通的时间太少；仅仅依靠有限的家长会议和学校通常的不定期反馈，很难将足够的学生传递给家长。学生逃课出走时，家长与学校沟通配合不足，无法及时发现，造成事故。
学生安全短信服务系统是针对上述问题开发的高科技信息管理系统，彻底解决了家长和学校的信息沟通，是保证学生进出安全、管理校外活动的有效手段。 该系统的优点：
• 家长放心
实时跟踪学生的到达和离开，并及时使用手机短信通知家长。因此，无论家长在哪里，他们都可以通过手机短信及时了解孩子是否准时上学，什么时候放学，是否需要立即回家做饭，是否需要打电话给学校，为什么孩子还没有放学或上学。
• 学校称心
学校利用这个系统，可以快速跟踪和了解学生的到校和离校情况，为学校解决学生的校外事故提供法律依据。
• 自动考勤
学校可以使用该系统作为学校师生的考勤系统，每月自动生成考勤报告，无需安装考勤机
• 查询便利
该系统为网络版，可安装在学校任何计算机上，方便学校相关部门查询打印校长办公室、学校安全办公室、校长办公室等相关信息
• 价格低廉
适合大多数学生消费。享受这项服务的学生每月只需支付较低的短信服务费
• 增值服务
运营商可以将卡片的名称出售给当地有影响力的公司，以获得丰厚的广告成本。由于这些公司生产的产品与学生的消费密切相关，如文具、食品和饮料，这种广告效果将更加明显，广告成本比电视节省了很多。
二、系统工作机制
自动识别学生安全短信服务系统是利用高科技远程射频识别技术、移动短信服务平台和计算机信息处理技术开发的世界领先的综合信息管理系统。经过20年的开发和测试，硬件平台为大多数中小学和学生家长提供了信息服务平台。
其工作机制是：每个学生胸部都有一张远程有源感应卡，当学生到达学校大门时，附近的读卡器立即读取学生佩戴的感应卡，并将感应卡号输出到计算机安装的学生安全短信服务系统，系统立即根据预录信息向学生家长发送手机短信，如 " 你的孩子已经到了学校 " ;同样，如果学生离开校门，系统立即根据预录信息向学生家长发送手机短信，如 " 你的孩子离开了学校 " 。
通过自动识别学生安全短信系统，家长不仅可以及时获取孩子上学、离校时间信息，包括考试成绩、家庭作业评论、近期表现、学校通知、活动信息，家长可以第一次了解孩子的学校情况，有效配合学校指导教育；通过自动识别学生安全短信系统，学校可以更有效地管理学生，与家长密切沟通，提高整体教学管理水平，为后续校园信息管理奠定基础。
自动识别学生的安全短信系统使家长、学校和孩子之间的沟通无限，使关怀成为 “ 随时随地 ” 。
三、系统架构图
1、10-15米宽通道
每个天线大小为3.0 x 4.0米，天线和天线交错，调整电容值，适当调整安装环境。天线采用单股铜线，线规格为 2.5mm2 。天线埋在地面4-6cm地下。天线放好后，先在天线表面铺一层尼龙热胶，再浇沥青
2、4-6米宽通道
中国学校远距离读卡器测试:(立式天线)
英国学校远距离读卡器测试:(立式天线)
远距离读卡器工厂测试:(地埋天线)
2004年英国学校读卡器测试:(立式天线)
读卡器读卡器2003年在英国学校测试:(地埋天线)
四、系统设备简介
太阳电子根据家校系统的特点和严格要求，为客户制定以下解决方案
1 RV1-DS-4MS 读卡器(宽通道使用，一般超过6米)
产品特性
专用于人员车辆跟踪控制、平安短信等宽通道系统，6米以上通道
◆可外接天线数量从 2-16个可供选择(取决于产品型号)
◆可用于1米-90米宽通道的人员或车辆进出跟踪
◆同时，进出人数可达320人，通行速度可达快步
◆提供方向识别解决方案
◆卡片电池低时，读卡器自动报警
◆提供一路或两路信号输出决于产品型号)
◆采用埋地天线，施工简单方便，地面以上无障碍物，特别适合政府机关、学校门
技术参数:
◆ 尺寸：(高)325×(宽)285×(厚度)65mm
◆ 电源：12~28伏，DC，@400mA max
◆ 工作温度：-20~+60℃ (适用于室内外安装)
◆ 显示：LED's 红灯-外部控制 黄灯-外部控制 绿灯-外部控制
◆ 蜂鸣器：外部控制
◆ 工作湿度：0 - 80% 无凝结，信号通过液体感应距离无变化
◆ 最大天线大小:直径1.5粗铜线时，单天线周长16米
◆ 显示：高精度LCD显示屏，
◆ 输出格式：26位Wiegand, RS232
◆ 工作频率：发射频率125KHz,接收频率 4MHz;
应用场合：
RV1-DS-XMS系列读卡器特别适用于广通道、许多人同时进出的场合，如机关大院、学校大门等，用于跟踪同时进出的许多人。本产品已广泛应用于中国人民解放军总参与信息管理系统、北京中小学安全短信信息系统、成都中小学生进出跟踪管理系统、湖北荆州国家重点中学安全短信系统、胜利油田采油车辆管理系统、上海、江苏十多个电力局单位车辆进出跟踪管理系统。
RVR1系列读卡器( 1-6米宽通道使用)
应用场合：
一般来说，平安短信系统使用两个读卡器来判断人员的进出方向。每个读卡器读卡输出后，根据两个读卡器的记录判断是进出，存在诸多漏洞。
如果人员只经过天线而不出门，系统会立即发出他出门的信号，实际情况是人员还在里面。在平安短信系统中，移动通信运营商遭受了这样的损失，学生只是站在门口，系统发送了孩子离开学校的短信，让家长担心，几乎被学生家长起诉；如果人员在天线上徘徊，系统会产生很多无用的记录；如果人员在 1 一直站在天线旁边，系统会不断接到卡号，由于两个读卡器输出的信号格式完全相同，许多系统根据记录的奇偶数量来判断进出。当收到第二个记录时，系统会给出外出的信号，实际情况是人员仍在其中。如果人员停留在两个读卡器信号交接处，这里的信号将非常复杂，可能是死区，可能是强弱天线，可能是信号扭曲，可能是卡在这里输出或不工作。
基于上述问题最根本的原因是英国的两个读卡器是完全独立的设备 IDENTEC 该公司在射频识别领域 20 多年的经验，其研发DS远程读卡器可以消除上述问题；因为它直接有两个天线，读卡器可以准确地知道天线的哪个区域，并跟踪该区域的信号位置和移动路径，是否真的离开，何时可以输出信号，假进假出，是否产生多余记录。各种方向跟踪模式，以满足您对每个时间数据的要求。
无论是在停车场使用的(解决一个通道即进又出的问题时，两个读卡器安装在一起，第二个读卡器错误地再次打开大门)、物品和人员跟踪(解决假假假假假各种识别、屏蔽、射频损伤、方向限制、物理障碍等问题)。这些都是你最好的解决方案。
如何正确选择？RFID产品应用于人员识别
读卡器本身的功率和频率损伤：
众所周知，高频对人体有很强的辐射危害，长期在高频辐射环境下工作和生活严重影响人体健康。因此，高频、超高频读卡器一般用于物流、交通、资产等非活体。
研究表明，随着磁场振动频率的增加，电磁波的致病效应增加，超过10万赫兹，对人体构成潜在威胁。在这种环境下工作和生活时间过长，电磁波的干扰改变了人体组织中分子的原始电场，在一定程度上破坏了脑细胞的各种生物分子。过氧化物的有害代谢物，如过氧化物，甚至使脑细胞DNA密码排列混乱，产生一些非生理神经递质。如果人体长期暴露在超过安全标准的辐射剂量下，人体细胞将被大面积杀死或杀死。----电磁波的危害及保护
因此，对于门禁、考勤等人员识别应用，需要使用低频远距离读卡器。低频读卡器功率低，频率低，覆盖面小，需要通过FCC认证、EMC认证不会对人体和其他设备造成有害干扰，低频卡是被动工作模式，卡只在天线感应范围内工作，而不是主动工作。卡片工作功率小，一个电池可以使用3-5年
人员识别中使用的远距离读卡器一般可采用以下方法进行测试：
1.把卡拿在手掌里，双手合住卡，进出识别区，平行、垂直、倾斜卡，看看读卡器能否读到卡。(测试人体屏蔽和卡方向性)
2.把卡片放在屁股口袋里，进出读卡区，看能不能看到(测试障碍物的阻挡作用)或者多个人走在一起，前后间距小于10CM
3.在识别区外等待，看看卡片是否会被误读（高频读卡器降低读卡距离后，会出现间歇性脉冲信号，可以读取很远的卡片。停在远处的车辆可以打开大门。当人们在办公室里行走时，远处的门会不断打开）
4.一直停留在读卡器读卡区，看读卡器输出信号(测试读卡器的工作能力，是否会产生负担信号和方向错误)
5.找50-60个人同时带着卡进出大门，看看卡的泄漏情况。如果有漏卡，说明这个远程读卡器根本不适合使用。上下班，上下学都是高峰期。如果漏卡，员工上下班不正常，学生放学不正常，会严重影响员工和学生的情绪，影响工作和学习
卡片人员佩戴识别说明：
目前，在实施人员识别、家校通安全短信等项目的过程中，集成商往往获得不尽如人意的识别效果，存在各种问题。最根本的原因是他们没有找到一个真正可以在这个系统中使用的产品。
最常见的应使用项目是人员通道识别的情况，所选读卡器具有感应距离从几十米到 1 米 远处的各种读卡器，几十米远的人员识别显然不能使用，不可能让人才进入几十米远的通道，因为人员可能只是通过而不是进入通道，所以工程安装人员在实施过程中调整感应距离，但往往得不到合适的距离，因为卡片从不同角度读取的距离变化很大，调整的信号变化很大。当卡片面向天线时，距离在 6 米 ，当垂直于天线时，可能只有 1 米 甚至看不懂，比如在学校门口做人员识别，就会出现人员只是在教学楼里走来走去却错误地被读到卡片判断出去的情况。
还有一种比较常见的是 915Mhz 标称距5-15米的读卡器 ，卡片必须与天线形成一定的夹角，卡片被人体屏蔽，不能靠近人体。因此，要求人员将卡片挂在胸前，面对天线。然而，当人们进出拥挤时，卡片被屏蔽，一些卡片将被遗漏。同时，人员进出时不会面对天线，任何一张侧身卡都很可能被遗漏。当然，它可以增加天线功率，增加更多的阅读头来阅读。虽然你可以读卡片，但方向判断仍然不能正确解决，严重损害学生的健康
另一种选择是使用1米的无源卡这种方法通常要求通道非常窄，卡的真实识别距离只有 60 厘米 左右，集成商必须在通道两侧安装读卡器，同时读卡，甚至读卡 4 台读卡器，必须把卡挂在外面，排队一个一个通过，还是有漏卡的现象，因为卡片的方向性和读卡速度注定无法从根本上解决这个问题。
2、 感应卡
产品特性 :
◆ 远程读卡：使用RV读出器并外接1.5m x 1.5m的天线, 读卡距离可达3米，无外界干扰。
◆ 多重读出：在 RV1 读卡器同时识别320张感应卡
◆ 快速读卡：在 RV1 读卡器可达80公里/小时
技术参数 :
◆ 尺寸： 95×64×5 毫米
◆ 工作寿命：带电池，使用寿命 3 年以上 , 可更换电池
◆ 工作温度： -20 ～ +60℃
◆ 工作频率： 125KHZ-4MHZ ;
◆ CE, DTI & 美国FCC认证
五、读卡器的工作模式
1.读卡器的工作模式:强化安全模式 (Enhance Safe Mode)
2.工作机理
如图所示：从天线组 A 走到天线组 B, 表示进校；从天线组 B 走到天线组 A 表示出校;
以下约定是为了更简洁地描述和分析问题现象。
1、Ant-a Ant-b 两组天线埋在通道经过的地方， 称为A天线和B天线
2、In-Ant-a 持卡人进入 A 天线识别区
3、Out-Ant-a 持卡人离开 A 天线识别区
4、In-Ant-b 持卡人进入 B 天线识别区
5、Out-Ant-b 持卡人离开 B 天线识别区
6、In-a-id 持卡人进入 A 读卡器发送天线识别区 ID 数据
7、In-b-id 持卡人进入 B 读卡器发送天线识别区 ID 数据
8、Out-a-id 持卡人离开 A 读卡器发送天线识别区 ID 数据
9、Out-b-id 持卡人离开 B 读卡器发送天线识别区 ID 数据
10、In-message 发送进入学校的短信
11、Out-message 发短信离开学校
12、Cardholder 持卡人
读卡器强化安全模式发送出入数据的实现如下：
i、进入学校的正常过程 ( 进校)
Cardholder → In-Ant-a → Out-Ant-a → In-Ant-b →Out-Ant-b →
持卡人 进A天线 出A天线 进B天线 出B天线
Out-b-id → In-message
离开B天线数据 发进校短信
ii、正常离校过程 ( 出校 )
Cardholder → In-Ant-b → Out-Ant-b →In-Ant-a →Out-Ant-a →
持卡人 进B天线 出B天线 进A天线 出A天线
Out-a-id → Out-message
离开A天线数据 发出校短信
iii、走出校门，然后在校门口徘徊，最后离开学校 ( 未实质入校 )
Cardholder → In-Ant-a → Out-Ant-a ←→ In-Ant-b → Out-Ant-a
持卡人 进A天线 A在天线和B天线之间徘徊 出A天线
读卡器不允许发送数据 系统不发短信
持卡人首先进入A天线区，最终离开A天线区 系统无动作
iv、从校门走到校门，然后在校门处徘徊，最终回到校门 ( 未实质出校 )
Cardholder → In-Ant-b → Out-Ant-b ←→ In-Ant-a → Out-Ant-b
持卡人 进B天线 B天线与A天线之间徘徊 出B天线
读卡器不允许发送数据 系统不发短信
持卡人首先进入B天线区，最终离开B天线区 系统无动作
v 、走进校门，然后在校门口徘徊，最后进入学校 ( 实质入校 )
Cardholder → In-Ant-a → Out-Ant-a ←→ In-Ant-b → Out-Ant-a → Out-b-id →In-message
持卡人 进A天线 A在天线和B天线之间徘徊 离开B天线 离开B天线数据 发进校短信
持卡人首先进入A天线区，最终离开B天线区 系统发短信
vi、从学校走到学校门口，在学校门口徘徊，最终离开学校 ( 实质出校 )
Cardholder → In-Ant-b → Out-Ant-b ←→ In-Ant-a → Out-Ant-a → Out-a-id →Out-message
持卡人 进B天线 B天线与A天线之间徘徊 出A天线 离开A天线数据 发出校短信
持卡人首先进入B天线区，最终离开A天线区 系统发短信
注：安装条件是A天线和B天线的安装位置应足够近，使持卡人在离开A天线时进入B天线识别区。这可以避免持卡人站在A和天线识别范围之间B无法识别卡造成的数据误报。
六、一卡通在学校的应用
Cyphertag除上述场合外，远程感应卡还可应用于各种场合：包括办公门禁系统、人员进出学校管理、车辆进出学校管理、公寓管理、餐厅超市消费系统、教师考勤管理、图书馆借阅系统、教师会议登录、学生跟踪定位等系统。