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第42卷第1期
2021年1月
自动化仪表
Vol. 42 No. 1
Jan. 2021
PROCESS AUTOMATION INSTRUMENTATION
基于
RFID
技术的智能家校通门禁管理系统设计与实现
吕婷
(安徽电子信息职业技术学院信息与智能工程系，安徽蚌埠233000)
摘要:针对现代大学生自我约束能力不足、晚归及旷寝等事件频繁发生、安全防范能力缺乏等现象，结合高校学生管理的需求，提出
基于射频识别（RFID)技术的智能家校通门禁管理系统的设计方案该系统运用C#开发平台，由门禁子系统（计箅机端）、查询子系统
(Web端）组成。系统具备实时采集数据、存储数据功能。用户可以在Web端访问数据，能在手机或计算机端远程査看学生旷寝和晚
归信息，并能将这些信息以短信的形式通知班主任。实测结果证明，该系统增加了灵活性和实时性，能将实时的数据以文档的形式推
送给用户，较好地满足了用户需求。测试结果表明，该系统能为高校开发新一代的学生门禁管理系统提供建议与参考。
关键词：射频识别；通信技术；推送信息；智能家校通；远程査看；门禁管理
中图分类号：TH166 文献标志码：A DOI： 10. 16086/j. cnki. issn 1000-0380. 2020030051
Design and Implementation of Smart Home School Access
Management System Based on RFID Technology
LYU
Ting
(Department of Information and Intelligent Engineering, Anhui Institute of Electronic Information Technology, Benghu 233000,China)
Abstract
： In view of the phenomenon of self-restraint ability of modem college students,the frequent occurrence of events such as late
return and al)sence from home,lack of security and other characteristics,coml^ined with the needs of college students management,the
design scheme of intelligent sch(K)l access control system based on radio frequency identification (RP1D) technology is proposed. Using
C# development platform,this system consists of entrance guard subsystem personal computer( PC) ,query subsystem (Web) ,system has
real-time gathering data,store data,users can access the data on the web,and can realize mol)ile phone or PC remote view student
leaving l)edroom no reason and late information and will infomi the teacher in charge this information in the fomi of text messages. The
measured results of the system confinTi that the system has increased flexibility and real-time [performance,and can push real-time data
to users in the form of documents,so as to better meet the needs of users. The test results show that the system can provide suggestions
and references for the development of a new generation of student access control management system in colleges and universities.
Radio frequency identification( RFID) ； Communirations technology； Push information； Smart home school access；
Keywords
：
Remote viewing； Access management
〇引言
射频识别
（radio
frequency
identification
,
RFID
)技
术利用射频通信技术实现非接触式自动识别，是物联
网的一项关键技术[
n
。
KFID
通过无线电信号传递数
据，系统和目标之间是非接触的，抗干扰能力强，可靠
性高。近年来，
RFID
已发展成为自动识别中应用较为
广泛的技术之一，在许多领域（如单位门禁系统、停车
收费系统、身份证系统等）得到应用^。而大学生是
一个特殊群体，虽然大多已经成年，一方面由于社会经
验不足等原因，自我保护意识较差，大学生宿舍因陌生
收稿日期：2020-03-04
人进人引起学生上当受骗的事件时有发生；另一方面，
其自我约束能力还不够，晚归及旷寝等事件频繁发生，
纪律涣散，缺乏安全防范能力。学校需要对其进出宿
舍门的记录进行跟踪，掌握学生去向的第一手资料，以
便及时发现问题并采取措施m。
为满足学校有效管理学生的需求、本文提出基于
RFID
技术的智能家校通门禁管理系统。该系统可以
实现自动化记录与管理，并且识别学生身份，禁止非学
生身份的外来人员出人宿舍。该系统利用校园卡刷
卡、开锁，结合云技术，突破了单一的传统门禁管理系
统无法远程查看问题，实现了对学生进出宿舍无人值
作者简介
：吕婷（
1983
—）
，
女，硕士，助教，主要研究方向为数据挖掘、智能系统,
E-mail:****************
第1期
基于
RFID
技术的智能家校通门禁管理系统设计与实现吕婷
• 35 •
守的有效监控和管理21，根据时间段判断晚归且进行
素养积分管理。该系统为高校综合素质测评及学生健
康生活搭建了有效管理的平台。在提高学生住宿的安
全性、规范学生的管理体制等方面，相比于传统门禁管
理系统，该系统具有明显的优势[3]。通过手机客户端
访问云端，实现与现场门禁控制系统的数据交互。实
际运行效果表明，该系统具有稳定性好、维护成本低、
实时性高的优点[4]。
1系统的总体架构
基于
RFID
技术的智能家校通门禁管理系统主要
由门禁子系统（计算机端）、查询子系统（
Web
端）、人
脸识别模块组成。用户可以在
Web
端访问数据，且能
将数据发送至云端供远程查询和访问旷寝和晚归
信息。
系统总体架构如图1所示。
图1系统总体架构图
Fig. 1 Overall system architecture
2系统设计
在的班主任等信息都写入学生持有唯一卡号的
RFID
卡中。然后是卡信息的访问模块。
RFID
读卡器识别
学生卡并将此信息通过串口发送给计算机端，获取学
生实时进出宿舍门的时间，并将这些信息都存人数据
库中。最后，该系统将异常信息（如旷寝、晚归等）自
动推送给宿管员及班主任老师，同时老师也可以通过
手机或计算机远程查看门禁记录详细信息。
2.2系统的硬件模块设计
射频读卡器模块采用
NXP
2.1系统总体设计
系统总体设计如图2所示。
公司生产
MIFARE
522
模块型号
M
1
FARE
522。该芯片具有高度集成的非接
触式低功耗读写功能，在无需其他电路的情况下，可通
图2系统总体设计图
过内部发送器驱动读写器天线与应答机之间通信；采
用
模块的开
ISO
14443
A
/
MIFARE
Fig. 2 Overall system design
卡通信协议标准，支持串行夕卜
设接口
（serial
peripheral
interface
,
SPI
)、通用异步收发
传输器
HART
（universal
asynchronous
receiver
/
transmitter
,
首先，建立完备的数据库，包含
RFII
)
卡、刷卡及门禁管理信息等内容。其次，将计算机端与
数据库交互，通过有线、无线或移动网络远程查看信
息
，并
将异常信息自动推送给管理员或是班主任
。具
体过程如下。
首先，将学生的学号、姓名、所在寝室号、班级及所
)、
I
2
C
三种不同的接口与微处理器通信[5]。读
XP
写卡采用
N
公司生产的制作的13.56
MHz
非接触
容量的数据存储区，并
式智能卡
W
，选用的是市场主流的
S
50型号。该型号
符合丨
SO
14443
A
标准，有1
KB
具备数据密钥功能，大大提高了数据的安全性[6]。
•
36
•
自 动化仪表
第42卷
2.3系统软件设计与实现
主机服务器通过门禁管理系统接收
RFID
上传的
数据信息，包括学生信息及进出门的时间m、门禁管理
系统通过串口与控制器通信。开发环境为微软
Visual
Studio
2012以上版本。用户界面使用
C
#编程语目的
WinForm
窗体框架。用户数据存储由
Navicat
for
MySQL
及与
PHPstudy
相结合，实现数据的存储、修改、
删除、查询等功能。系统软件设计流程如图3所示。
图
3
系统软件设计流程图
Fig. 3 Flow chart of system software design
RFID
刷卡模块主要由
RFID
读卡器、
RFID
个人
身份识别卡等组成。每位进人寝室的人员都要通过刷
卡才可以进人[8]。该卡可以记录学生进出宿舍门禁和
学习情况。每张卡最开始都存有学生的基本信息和充
有20个素养积分。刷卡进宿舍时，打开宿舍门禁，并
记录回宿舍时间。学生进出宿舍门禁的时间固定为
23:30,在这个点以前回宿舍不扣素养积分，否则每晚
迟到5
min
扣除5个素养积分,并将这些信息上传保
存到后台数据库。当扣除到剩余5个素养积分时，系
统发出警报。刷卡后，刷卡机能显示学生的原有素养
积分。被扣素养积分、现有素养积分，刷卡机能对多张
卡进行记录处理，将信息存人数据库，并提供查询。
在查询模块中，所有的记录门禁数据，均显示在用
户界面上。具体查询操作根据姓名、时间条件、晚归状
态进行筛选数据。具体判断晚归的方法代码如下。
protected bool getTimeSpan ( string timeStr)
//判断晚归的方法
I
string _strWorkingDayAM = " 6 ： 30"；
//正常时间为6:30-23:30,不在此时间段内为”晚归"
string _strWorkingDayPM = "23： 30";
TimeSpan dspWoikingDayAM = DateTime. Parse ( _
strWorkingDayAM ) . TimeOfDay;
TimeSpan dspWorkingDayPM = DateTime. Parse ( _
strWorkingDayPM). TimeOfDay;
DateTime tl = Convert. ToDateTime( timeStr);
TimeSpan dspNow = tl. TimeOfDay;
if ( dspNow > dspWorkingDayAM && dspNow <
dspWorkingDayPM )
| return true ；
I
return false；
i
3结论
将
RFID
技术与单片机控制相结合，应用于该门
禁系统中，实现了射频卡非接触式识别出人，解决了传
统的基于
RFID
门禁系统无法满足学生宿舍管理需
求、学生晚归宿舍时无法及时通知到辅导员，学生安全
存在隐患等问题。通过门禁系统管理软件，可以完成
对人员进出情况的监控，也可以通过
Web
端进行查询
或云端访问，实现智能化远程管理。本文设计的系统
将考虑增加指纹、人脸识别等科技前沿的技术,增强系
统的安全性。此外，该门禁系统结合视频监控、统计报
表，能为企业减轻管理强度，有效提高管理水平。其具
有设计简单易用、成本低的特点，便于一般非专业人员
操作、维护。系统实测结果表明，该系统在智能小区、
智能家居等数字化安防场合也具有广阔的应用前景和
推广价值[5'
参考文献：
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