基于RFID的学生管理系统设计
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2020-07-28
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基于基于RFID的学生管理系统设计的学生管理系统设计
研究了一种用于学生管理的系统，给出了系统具体的硬件架构和软件实现方案。以射频识别(RFID)为核心技
术，实现了对师生考勤统计、信息查询以及安全追踪等功能，提高了学校的管理效率。
0 引言
学生管理工作是各高校的一项基础性管理工作，它对于提高工作效率，树立高校的良好形象起着极大的作用，在目前国内各高
校的学生管理工作中，尽管早已实现了微机化管理，但由于多方面的因素，仍然处在“半自动化”管理状态，将RFID技术引进到
高校学籍管理很有必要。
RFID(Radio Frequency Identification)技术，是一项非接触式自动识别技术，它的防冲撞性好、封装任意性强、使用寿命长、
可重复利用等特点成为信息采集及管理系统设计的首选。基于RFID技术的学生管理系统(Student management system
SMY)，是将集信息处理、通讯、控制以及电子技术等最新的科研成果为一体，应用于学生管理中，将学生、校园和管理紧密
结合在一起的新型校园管理系统的总称。其功能包括：信息提供、安全服务、学籍管理等。本文研究的学生管理系统的核心是
RFID技术，结合计算机嵌入式技术、数据库技术、通信和信息管理技术为高校的学生管理提供了一种高效的综合信息管理平
台。
1 系统的设计
1．1 设计思路
通过将RFID电子标签应用在学生身上，可以有效地完成学生身份的识别，具体学籍状况的查询，详细考勤查询、进出校园记
录、操行记录及安全追踪等功能。
1．2 设计内容及系统组成
利用RFID技术，结合运筹学、计算机网络技术、数据库技术等组成一个智能化的学生管理系统。系统主要包括：
RFID设备(包括学生胸卡一电子标签、远距离RFID读卡器)、数据库管理系统等内部系统和查询系统等外部辅助系统以及实时
短信息发送系统。
利用RFID卡的ID号全球唯一的特点，在每张学生胸卡中安装一张RFID卡，在数据库管理系统中将该卡的ID号与对应的学号进
行关联；在校园、实验楼、教学楼、行动楼、宿舍、体育馆和图书馆等大门口安装一套远距离RFID读卡器，并对每一个读卡
器进行编码。读卡器通过以太网控制器连接到远程的中央管理系统服务器：服务器数据库如图1所示，管理系统进行数据管
理，并连接实时短信息发送系统，可及时汇总通过短信的方式发布通知，如各班上课，做实验的考勤数据给任课教师。
1．3 主要技术指标
(1)学生通过各大门时，阅读器可采集电子标签内的数据(如姓名、班级等数据)，并记录是否迟到等；
(2)感应距离>3 m，最远可以达到80 m；
(3)实现高速数据传输，数据采集时间<0．5 s。
2 基于RFID技术的系统组成
2．1 RFID的基本结构及原理
RFID射频识别系统由读写器、微波天线、电子标签三部分组成，以天线进行无线电波的传播。读写器(Reader)发出微波查询
信号时，佩戴在学生身上的胸卡内置微带天线接收到微波查询信号后，将一部分微波能量转化成电能供其自身电路工作，同时
另一部分微波经过电子胸卡自身调制后，并将带有自身信息的微波反射回去。读写器接收到胸卡反射的具有学生自身数据信息
的微波信号后经解调处理，得到胸卡储存的识别代码信息，并将进出大门的时间、地址等信息传送到管理中心。2．2 系统硬
件组成
在系统中，读写器采用Sense1820，工作频率为915 MHz，该读写器的有效识别距离一般可达10 m，该读写器采用的数据通
信RS-485接口。这样一台计算机可实现对多台读写器的远距离快速通信，形成一个分布式控制网络，完成读写操作。管理系
统如图2所示，主要由管理中心、查询机和主机通信接口组成。
2．3 系统模块
(1)管理中心
可通过微机对整个系统进行监控，管理，故障检测，并对学生进出情况进行相应的记录。能接受上传学生迟到、早退等信息，
下传处罚结果。其功能包括：管理中心用户按权限进行相应管理；管理中心能记录学生违章信息；管理中心有专门的数据库，
对各监控班级的违章情况能进行记录，统计，做出相应报表，以便通过短信、上传给任课教师与辅导员，科学地实时监控班级
情况；管理中心还可根据学生出勤记录查询学生行踪，以保证学生安全；管理中心能对各地的摄像设备实施实时监控，开启、
关闭和查询等；管理中心可以对各摄像设备进行维护状况进行管理。
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