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第一章 应用背景
社会及政策背景
百年大计、教育为本，教育问题关系到是否能为国家培养面向未来的合格人才。然而，目前国内许多中小学都客观存在着问题：
1） 校园安全存在着重大隐患，学校缺乏统一的管理手段，难以做到既保证日常管理有序，又具备一种有效的家校监管责任划分的手段。
2） 老师与家长之间沟通不良。老师和家长之间的沟通一般都是通过家庭面访、打电话、开家长会等方式，但由于家长、教师平时都有着繁忙的工作，仅靠偶尔的沟通难以取得良好的互动效果；另外，采用QQ群、微信群等家校沟通工具又容易造成教师“一对多”的沟通情景，往往一个小的沟通问题就会在沟通群里被放大影响，造成管理困境。
3） 移动互联网大发展背景下，学校在宣传、通知等方面渐渐出现了新的需求。随着智能机的普及，原有的网站门户的模式难以满足基础的家校通知、学校宣传的需要，为学校建立适合自己的微门户成为当下之需。
4） 根据中华人民共和国法律法规和国务院的有关规定，由教育部、公安部、司法部、建设部、交通部、文化部、卫生部、工商总局、质检总局、新闻出版总署共同制定并实施了《中小学幼儿园安全管理办法》，其中第二十四条明确规定了：学校应当建立学生安全信息通报制度，将学校规定的学生到校和放学时间、学生非正常缺席或者擅自离校情况、以及学生身体和心理的异常状况等关系学生安全的信息，及时告知其监护人。
技术背景
当前的科技发展已经在从信息时代往大数据时代过渡，各种社会应用也在不断的推陈出新。物联网行业的大发展催生了智慧产业：智能家居、智慧交通、智慧城市等概念产业应运而生。
物联网时代的数字校园的应用方案正是在科技大发展的背景下孕育和提出，其主要设计功能是在满足学校日常管理、学生日常生活与学习需要的前提下，持续不断的提高服务质量、服务层次，使学校的管理更加人性化、高效化，使学生、教师日常生活与学习更加便利与完善。
第二章 系统介绍
2.1 系统的概要介绍
当前物联网行业及相关技术大发展，近距离、远距离考勤模式日趋成熟，校园一卡通应用在学校中也已经日渐普及。瑞聪网络采用2.45G与13.56M相结合的电子学生证方案，同时具备远距离身份识别，近距离一卡通应用的复合功能。可以同时满足校园事务管理的协助应用、校园消费应用、校园水控应用、门禁控制应用、考勤管理应用、公交应用及其他有关身份识别的兼容性应用。
作为学生在校身份的唯一标识，电子学生证除了满足学校日常事务管理需要之外，还通过内置的UIM卡实现亲情电话功能。
另外，新高考改革背景下，走班选科分层教学模式给学校带来了新的挑战。配合走班教学管理系统，电子学生证可以实现班级化考勤，为综合素质评价的教学班考勤提供数据支撑。
瑞聪网络还提供支持课堂答题的交互学生证，支持学生全员课堂答题。实现学生课堂答题数据的当堂反馈，以及课堂交互数据的后台自动化记录。
系统在满足学校日常应用的同时，将学校的日常管理数据、学生行为数据、甚至是学生学情数据“无感化”采集，为新高考改革后的“两依据、一参考”的综合素质评价提供数据支撑，为教育局搭建的育缤纷SAAS云系统在顶层汇总学校各种数据，实现新高考背景下的资源统一调配、区内学校基础数据、学生行为数据、学情数据的统一监管、综合分析，使得对学校的管理、教学的优化指导有数据依据。
2.2 系统功能介绍
基于2.45G电子学生证在功能上集成了2.45G远距离身份识别与近距离刷卡识别两种功能。2.45G远距离身份识别功能可以满足学生在被动的情况下完成身份识别和追踪，近距离刷卡识别功能采用主动模式情况下刷卡消费，身份确认的操作实现功能。结合这两种功能可以优化学校的事务管理，提高学生及教师的生活与学习的服务质量。
2.3 工作原理介绍
双频电子学生证的工作原理为RFID（无线射频识别）技术，通过电子学生证与布置的读写器之间的免接触通讯实现身份识别和其他功能。射频识别系统最重要的优点是非接触识别，它能穿透雪、雾、冰、涂料、尘垢和条形码无法使用的恶劣环境阅读标签，并且阅读速度不到100毫秒。2.54G有源式射频识别系统的速写能力也是重要的优点。
第三章 系统设计原则
3.1 应用示意
这是一张典型的基于平安校园应用的数字校园整体解决方案示意图。图中可以看到，
学生佩戴电子学生证步入校车，在校车考勤终端刷卡完成考勤，不乘坐校车的学生佩戴学生证进出校门，实现免刷卡自动考勤；学生持电子学生证进出宿舍，出入记录完整留存。
学生持电子学生证还可以在食堂完成就餐，去校园超市完成购物，家长时时收到消费信息。
学生持电子学生证还可实现：图书馆书籍借阅，拨打亲情电话，实验室门禁刷卡，开水房、浴室刷卡取水，机房上机、实时缴纳电费、医务室刷卡看病, 体育场运动登记等全方位的校园服务。
学生使用一张电子学生证实现各种校园应用服务，家长微信号即时收到信息，孩子在校状态，家长实时掌握。校园安全云平台与学校已有安保系统结合，数据实时上传平台，实现安全事故的精准回溯。
在校数据呈现学生全天行为轨迹，安全无漏洞，生活更便捷，管理更高效，家校更和谐。
3.2 系统主要应用简图与主要指标
系统主要应用可以用三句话概括：
“一个中心”----2.45G+13.56M电子学生证
“多样化校园应用”----各种校园一卡通应用及管理和服务应用及其他拓展应用
“大数据后台”----数据服务器及控制
主要技术指标有：
l 电子学生证完全密封设计，适合各种应用环境，包括淋浴等
l 电子学生证采用2.45G+13.56M双频设计，支持校园一卡通应用，支持CPU卡拓展应用
l 13.56M近距离通讯协议为14443 type A国际标准协议
l 一卡通应用支持B/S架构
l 远距离读写器与视频联动设计
l 校园亲情电话作为基础设施配备
3.3 2.45G+13.56M电子学生证介绍
双频学生证 双频学生证+SIM型 双频学生证+SIM+答题型
瑞聪网络2.45G+13.56M电子学生证远距离通讯模块特性如下：
l 采用内嵌式设计，性能稳定
l 内部电池功耗控制技术，使用寿命更长久
l 超声波压接技术，一体化，更紧密牢固
l 防护等级IP67，同时满足一卡通浴室水控设备的安全使用
l 工作频率2.4~2.4835GHz
l 调制模式：GFSK
l 通讯速率：2Mbps
l 发射功率：最大可达3dbm
l 重量：20g
13.56M模块Mifare One F08的特性如下：
l 容量为1K 字节；
l 分为16个扇区，每个扇区均可设置密码；
l 无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路；
l 工作温度：-20℃～70℃(可扩展至-35℃～+85℃)；
l 工作频率：13.56MHZ；
l 通信速率：106KBPS；
l 读写距离： 100mm以内（与硬件设计有关）；
l 数据保存期为10年，可改写10万次，读不限次；
l 外形尺寸：ISO标准卡 85.6x54x0.80±0.04mm
l 封装材料：PVC、ABS、PET、PETG、0.13mm铜线
l 封装工艺：超声波自动植线/自动碰焊
l 执行标准：ISO 14443，ISO 10536
第四章 子系统应用介绍
4.1 基于RFID身份识别功能的应用子系统
瑞聪网络开发的2.45G+13.56M双频电子学生证，在数字校园中应用范围更加广泛，结合校方的管理模式，利用远距离“被动刷卡”与近距离“主动刷卡”两种模式的配合，对学生进出校管理、进出宿舍管理、学校重点区域的监控管理以及基于远距离被动识别的人群导引系统、车辆管理系统等等具有直接和辅助的应用。使学校的管理更加安全、合理、高效、和人性化。
基于RFID技术的身份识别功能
瑞聪网络在全国超过千所的中小学的应用实践中，结合学校需求形成了自己独特的、全面的校门身份识别系统。这套系统涵盖了校门近/远距离身份识别、宿舍近/远距离身份识别以及乘坐校车的中小学生的身份识别等。系统实现了学生群体的全覆盖，将安全监控的范围从普通方案的“校门口”监控延伸到“家门口”。
基于RFID身份识别和无线通讯技术的校园公话系统
参照上图，瑞聪网络的校园亲情电话系统由布置在校园的亲情电话以及对其进行后台支持的平台构成。学生使用瑞聪网络的双频或双频+手机卡的复合学生证在刷卡式亲情电话或者插卡式亲情电话上进行拨号操作，即可实现通话功能。系统实现的功能既满足了家校通讯的实际需要，同时又避免了学生佩戴手机对学习造成的不良影响。
基于远距离身份识别的学校重点区域的监控系统
瑞聪网络基于远距离身份识别系统开发的重点区域监控系统，可以应用于重点实验室等学校重点区域，可以结合视频联动，使重点区域的监控更加全面和直观。提升管理效率和质量
人员定位与区域监控
基于远距离身份识别的区域人群导引系统（类同停车区域管理）
瑞聪网络基于远距离身份识别系统开发的校园区域人群导引系统，可应用在餐厅、室内玩运动会、上机房、活动室等区域容量的人群数量提醒和引导。比如，一个学校有多个餐厅，各餐厅门口布置远距离识别装置，学生在进出餐厅时，被远距离身份识别装置识别，进行内部人数统计并将信息通过室外展示LED屏幕放到学生去往餐厅的路径上或者其他可以查看的信息页面上。当其他学生或其他学校人员需要就餐时就可以依据信息合理选择餐厅进行人员分流。其他区域人群导引系统可类同实施。
停车场管理系统
基于远距离身份识别的宿舍，校门异常出入管理系统
瑞聪网络基于远距离身份识别系统开发的异常出入管理系统，可以应用在宿舍，校门等区域。以非合理时间段出校管理为例：目前学校大多已经是开放式管理，要求进出刷卡已经不人性化。结合校方的管理，在校门口等关键区域安装远距离身份识别装置可以帮助校方进行学生进出校的数据统计和分析，通过数据分析协助校方进行安全和其他诸如学生异常行为的调查和分析管理等。对提升学校的管理质量和安全程度提供最直接的数据来源。
近距离身份识别
4.2 校园消费应用
校园消费管理子系统通过独有的数据库，实现商务消费功能，主要应用与食堂消费等场所。系统主要功能包括消费扣款、发放补助、充值、报表统计等。
主要功能：
l 对POS机进行餐厅、营业分组、营业时间段等营业参数的设置
l 实时监控各终端机状态
l 按照商户及持卡人身份设置管理收取方式
l POS机键盘操作支持编码、现金、定额方式操作
l 系统具有脱机消费限额、密码消费限额机制来保护持卡人的利益
l 实时查询统计营业窗口明细表及消费汇总等账务情况
l 自定义查询各类报表，报表也可以在网上，通过权限限制打印
l 维护系统白名单，自动防止伪卡
l 整理黑名单，下传到POS机
4.3 校园水控应用
在校园水控系统应用中，利用电子学生证中的13.56M模块进行刷卡水控操作。水控系统的通讯方式为通讯版；计费方式分为计时、计流量两种；支持脱机工作；完全支持在线升级功能。另外电子学生证设计为完全防水密封，可以直接应用于水控淋浴等澡堂环境。
水控应用
主要功能：
l 采用6位数码显示，消费中实时动态显示消费者卡中余额
l 联网型水控器可脱机运行；具有安全的黑名单管理机制；保存明细记录，实时上传消费记录，可统计年、月、日报表
l 小钱包版水控器通过转款机转款，不与上位机通讯；不记名不挂失，不保存明细记录；计时水控器采用定时定量扣钱，定时单位以秒或分钟设定，每次从小钱包中扣钱数从1分到2.55元自由设定
l 高精度计流量水控器采用每1分钱放几百毫升水的计费方式，每1分钱的流量从1到255自由设定
l 采用支持在线升级程序的CPU：可在不拆机的情况下将水控器中的固件程序升级，方便扩展或完善系统功能（可选）
l 整体灌胶密封，防水性能优良
4.4 门禁控制系统
门禁控制子系统是为了方便对部分区域进行权限管理而设计的。结构图如下：
主要功能：
l 本门禁系统提供两路输入和输出，提供安防、消防、拍照联动等接口
l 系统采用B/S模式，可以远程控制门锁，使管理更方便
l 系统提供的灵活的授权方式和受禁方式有效管理授权名单，不同时段不同授权
l 图像显示功让管理员能准确判别刷卡人员合法身份
l 门超时未关和强制开门能提供报警功能使管理员能够及早发现并解决问题
l 胁迫密码功能为提高人身安全提供了一种很好的报警方法
l 可根据时间段进行控制
4.5 考勤管理系统
在校园考勤的实际管理中，当前也确实存在一些问题。虽然学校以自由教育为主，但合理的规定仍然是必不可少的。所以配合学校实行可靠的考勤管理就成为一种必要的需求，瑞聪网络考勤系统采用各种成熟的传感和拍照留存的技术，帮助客户实现可靠的考勤管理。同时支持学生考勤和教务考勤。
4.6 教务管理系统
教务考勤管理系统，主要依托先进的智能身份识别终端。通过射频卡（IC/ID/CPU）、手机卡、指纹等识别介质进行身份验证，并依靠TCP/IP网络传输、CDMA/GPRS/WIFI/3G无线传输等多种数据传输方式，完成对教室上课情况的采集和统计。统计的内容主要包括：教师和学生的上课情况、教室的使用情况、调课/换课/代课的执行情况、任课教师的教学进度、学生的出勤率、教学课程的听课率等信息。帮助学校管理和优化教学资源，提高教学质量，完善教学制度等管理工作。
终端主要功能有：
l 课程信息：上课前的课程表信息、当堂课程的信息（课程科目、上课老师、上课时间、上课教室等信息）、上课后的信息统计（应上人数、实到人数、迟到人数、未到人数等信息）、未上课人员名单（人员姓名、学号、班级等信息）
l 人员签到：学生上课签到、教师上课签到、教师人员签到三种方式。签到显示包括：人员档案照片、实时拍照照片、姓名、编号、班级等信息
l 教师停课：教师临时有事，课代表或教务人员可到对应的教室，取消当堂课程，终端机直接
显示停课通知
l 教师补课：教师首先到无课程的教室签到，然后选择要上课程，生成补课通知
l 教师代课：教师临时有事，代课教师或教务人员到教室签到，更换上课老师，生成代课通知
l 教师选课：当本堂课程出现可由多个教师任意上的情况时，由授课教师，到上课教室签到，
选择要上课的课程
l 信息通知：课前通知、停课通知、补课通知、代课通知、教室占用通知等。通知界面在课前和课中会按照实际情况切换显示
系统软件主要功能有：
l 基础档案信息：包括学生、教师、管理人员的档案信息，行政班的组织结构等信息。这些信息可作为公用信息，提供给其他业务模块使用。实现档案资料的一卡通
l 基础教务信息：包含学校的学年校历以及上课的时间安排、上课考勤方式的设置等
l 日常事务流程：主要用来定义各种事务申请审核的流程
l 教室设备管理：定义学校的教室结构，并未相应的教室建立对应的设备
l 教学课程管理：用于定义课程以及教学班、老师与课程之间的关系
l 上课数据处理：包含请假、调课申请的录入、审批，补录记录、异常记录的调整等内容
l 报表查询统计：上课记录/拍照查询、课程表查询、上课通知查询、上课明细汇总统计等
l 系统权限关系：包括班级管理授权、软件菜单授权、设备管理授权等
4.7 有关身份识别的兼容性应用
一卡多用是不可阻挡的潮流，在满足校园多样化应用的同时，瑞聪网络的数字校园系统及其重要的电子学生证产品在设计之初就考虑到了要支持可扩展的多样化应用。13.56M模块化设计，方便升级与兼容CPU卡，以便支持公交车应用、市民卡引用等多种应用，满足“智慧城市”趋势的需要。
4.8 基于微信服务号的家校互动子系统
家校互动子系统，采用微信号接入的方式，为学校提供一套综合的家校互动服务系统。它是
在校园一卡通服务系统的基础上，将考勤推送（含校车）、宿舍出入推送、消费推送、充值推送、成绩推送等校园一卡通的家校互动推送进行整合，按照家长自己的需求选择性推送。这种模式既解决了家校互动中采用短信容易出现诈骗的问题，又可以按照家长需求进行灵活配置，达到既实现家校互动又不打扰家长生活的效果。另外，采用校园服务号的方式也解决了使用QQ群、微信群进行家校交流造成的不易管理的问题
部分界面如下：
主界面 微信推送项选择配置
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