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基于RFID技术的高校安防系统设计

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杜海涛

【摘要】随着大学逐年扩大招生规模，在校大学生的人数日益增加，各类校园的突发事件也在增加，传统高校的安防系统很难应对当前对安全的需求，因此有效提高校园安防的预警性、安全性、可靠性、精确性、自动性尤为重要，该文以物联网为核心，以无线射频识别RFID技术为主要载体，设计了一套高校安防系统，设计包含校园防盗系统、校园防火报警系统、校园门禁系统以及视频监控系统等，全面提高了高校安防系统的管理效率和实时的安全防护能力。

【關键词】RFID；物联网；传感器；高校安防系统

1.引言

随着生产力的提高和科学技术的发展，未来的竞争是人才的竞争，社会对人才的需求与日俱增，发展高等教育、提高人口素质、促进科技创新作为国家发展的基本战略。高校每年招收规模逐年增加，为了适应增加的大学人数和更高的教育培养质量，高校校园大幅扩建，加上校内人员组成的复杂性，导致今年来高校内的突发事件成上升趋势，校园内火灾、盗窃、及暴力事件等屡见不鲜。在2016年间在全国范围内，在高校宿舍发生的火灾事故已报道的就有20余起，火灾发生原因有线路短路、手机及用电设备操作不当等，2015年底，清华大学化学系一实验楼内因化学实验发生火灾事故，一名博士后不幸身亡；在2016这年发生的多起高校校外人员盗窃学生笔记本和财务的案件，同时也发生了多起校内学生群殴或者社会人员在校园中殴打学生的事件。

为了保护高校内学生个人财产和公共财产安全，保障校内人员的人身安全，在整个高校校园内构建反应迅捷、安全可靠、稳定精确、自动预警的安防系统网络是非常必要的。在传统的校园安防中，校园防盗系统、校园安全巡检系统、校园防火报警系统、校园门禁系统、教务考勤系统以及视频监控系统等往往是互不关联、相互独立，对已发生事故及时有效处理存在局限性，又不能提前预警，同时也不能有效实现高校安防要求的信息融合及统一布局，很容易造成人员及设备等安防资源的浪费。因此，就越来越迫切地需要一种新型的、智能型的校园安防系统，本文基于RFID技术为核心，结合物联网技术，设计了一套高校安防系统，建立智慧校园安防系统物联网，正好为这些问题提供了好的解决方案。近些年来，各高校的校园网建设已日趋完善，各种数字化校园系统也逐步在建设完善，有些已经建成并正在使用，这些都为物联网的实施提供了良好的基础。

2.高校安防系统的总体方案设计

高校安防系统根据功能分为很多子系统，分别为：防盗子系统、防火报警子系统、校园门禁子系统、以及视频监控子系统等。该系统是建立在校园网的基础上的，整合所有安防子系统的各项数据，对获取的各项数据进行挖掘深层的信息，建立统一的综合管理平台，为高校各方面的安全防护提供实时、精准的服务，及时防患于未然，保护高校人员的人身和财产安全，全面提升高校的安全防范水平。

高校安防系统是以物联网技术为核心，物联网是在互联网的基础上，通过嵌入了具有无线射频识别技术（RFID）、传感器技术、嵌入式智能技术或图像识别技术等智能传感设备，给每一个实体对象分配一个唯一的代码，按照协议标准，把物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的实物互联网。按照物理网特征，将高校安防系统划分为3个层次：感知层、网络层、及应用服务层。

感知层是物联网的硬件基础，是物联网的皮肤和五官，是获取原始信息的重要感知设备，用于识别物体和采集信息，是物联网的核心，关键技术为：RFID技术、二维码技术、NFC技术、传感器技术，主要设备包括各种读写器、激光扫描器、传感器、RFID标签以及GPS等，这些设备主要负责采集物联网所需的最底层数据。

网络层是把从感知层获取的信息通过有线或无线校园网络及ZigBee网进行实时、准确、可靠地进行处理和传递，并将这些信息迅速传递至应用层，同时可通过网络层实现用户与应用层之间的联系。

应用层是整个物联网中最重要的部分，先对网络层传输过来的数据进行存储，并将获取数据进行数据挖掘，实现数据的分析和处理，从而为各行各业的不同需求提供服务。应用层是由多种应用服务器按照一定功能组合而成，其中还包含数据链和数据库，主要是对从感知层获取的数据进行信息之间的分析、融合和转换，以及实现在用户层的适配和事件的触发等，同时在需要对终端设备实施控制时，应用层将完成用户发出的控制指令的生成和下发功能，经用户层处理后的数据能够通过因特网为全球用户服务。用户层为用户提供了物联网的多种应用接口，包括用户设备，客户端和各种服务界面等。

3.系统中各部子系统原理分析

3.1防盗子系统

校园防盗系统主要由监控中心和N个检测站点组成。检测站点由RFID模块、微控制器MCU和声光报警模块、GSM/GPRS模块组成：监控中心包括监控软件和数据库服务器。

系统利用RFID和