CN208705913U - 一种校园人员智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种校园人员智能管理系统，包括多个移动终端、多个无线发射端、一个核心汇聚网关和一个服务端管理中心，移动终端与无线发射端通过射频信号发射用户信息在整个校园内局域网内进行无线通信实现实时定位，服务端管理中心接收并存储所述学生活动记录，从所述学生活动记录获得所述移动终端对应学生不同时间的活动轨迹。本实用新型系统及其管理方法的安装和使用可以极大地提高学校学生的管理效率，节省管理人员的精力，在无线wifi局域网的校园内实时定位功能的基础上保障学生在校安全，并通过采集学生活动轨迹利用管理平台策略分析出学生兴趣、特长、健康等一系列综合情况，且后台可与学生家长信息对接通知。

Description

一种校园人员智能管理系统

技术领域

本实用新型涉及通信技术领域，具体是一种校园人员智能管理系统。

背景技术

现行社会中存在着如学校、工厂、施工现场等人员密集区域，因其区域范围内人员众多，对于人员的管理显得尤为重要。传统的人员管理方式主要基于人工登记等方式进行管理，管理繁琐效率低且无法准确掌握人员的位置流向，特别在学校里，管理人员多为教师，在承担教职工作的同时还需要进行大量的学生管理工作，使得教师在校的工作压力较大，也消耗较高的人力成本。

但随着网络技术、信息技术的迅速发展，智能设备与网络信息技术的配合使得人们的日常工作、生活变得也越来越便捷，因此现有技术中存在多个针对区域范围内的人员管理的系统，如中国专利公告号为“CN206788912U”的中国实用新型专利“一种基于RFID的施工人员管理系统”为针对施工工地区域内人员采用RFID电子标签阅读器在各个施工子区域出入口进行验证来实现对施工人员流动方向进行确认，并采用GPS模块来进行定位，虽然基于RFID技术但是只是将RFID应用于在各个施工子区域的出入口来进行验证操作，实现定位功能仍采用GPS模块来实现，与中国专利公告号为“CN108320812A”的中国实用新型申请专利“一种敬老院人员管理系统”采用了由移动用户终端选取A-GPS定位模块进行定位结合通讯基站和管理端，来对敬老院里的老人进行网络化、智能化的方式管理存在着同样的问题，其中因为GPS定位模块的功耗较大使得整体的移动用户终端需要频繁更换，还具有GPS定位模块受干扰影响较大，在室内环境具有极大偏差，不便于实时定位的问题。但其中的射频识别(RFID)作为一种可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触的无线通信技术，但因其主体还是点对点的信号通讯，在人员管理中一般只设置于特定点，如出入口位置进行监测，只能获取人员进出空间的信息情况，而对于人员在各个活动子区域内的活动轨迹无法获取，并且射频识别技术的设备整体较为高昂，对于较大范围空间的人员管理并不太适用，但提供了一种是射频技术在人员管理中进行运用的启示，因而若将网络技术、通信技术与学校学生管理进行配合操作，特别是射频技术在适应校园智能管理方面的应用，将对提供学生管理效率有着极大帮助。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种便利于教师管理学生工作，以wifi无线网络通讯的校园人员智能管理系统。

为实现上述目的，本实用新型提供一种校园人员智能管理系统，包括：多个可便携佩戴的移动终端，所述移动终端由出入校园的学生佩戴，每个所述移动终端具有与每个学生信息相对应的唯一的电子编码；多个以沿校园区域范围内按室内与室外配合设置的无线发射端，所述多个无线发射端与移动终端基于2.4GHz频段射频电磁波进行通信，并以802.11b/g/n通信协议接入识别，其中一个设置于校园出入口的校门无线发射端设有打卡登记指令；一个用于储存及管理学校学生人员信息的服务端管理中心，并管理设定每个无线发射端按所处校园位置的位置编码；一个核心汇聚网关，用以接收所述多个无线发射端发送的编码信息汇总接入所述服务端管理中心；其中，所述服务端管理中心由核心汇聚网关与所述多个无线发射端建立通讯连接，所述多个无线发射端与单个移动终端建立无线通讯，该移动终端接根据收到对应多个无线发射端的射频信号强度参数与预先采集测得的该移动终端所处位置的射频信号阈值进行匹配生成定位信息，并传送定位信息至服务端管理中心，所述服务端管理中心接收并存储定位信息并匹配对应无线发射端的位置编码生产佩戴该移动终端学生的活动记录，从所述学生的活动记录分时汇总统计获得所述移动终端对应学生不同时间的活动轨迹。

作为优选的是：所述服务端管理中心包括数据服务器、策略分析服务器、短信服务器，所述数据服务器用于存储所有学生的学生活动记录，所述策略分析服务器用于对学生的活动轨迹进行综合分析形成报表，所述短信服务器用于对分析结果进行对外通知。

作为优选的是：所述服务端管理中心还包括分析结果展示器、数据管理端及外部通信终端，所述分析结果展示器可实时显示学生的位置坐标，所述数据管理端用于教师管理整理所有数据报表，所述外部通信终端用于接收数据通知。

作为优选的是：所述无线发射端周期性地发送射频信号来扫描环形区域内的移动终端，当所述移动终端接收到来自无线发射端的射频信号时，通过校园无线网络的SSID验证，自动连接信号最强的无线发射端，并将接收到的无线发射端的信号强度参数信息与将自身所携带的学生信息电子编码通过射频信号返回所述无线发射端，所述无线发射端传送所述信息至服务端管理中心。

作为优选的是：所述无线发射端为无线访问接入点，主体可为无线路由器或无线交换机，所述多个无线发射端按区域划分成若干个访问区域，每个访问区域内设置不少于三个无线发射端，其中单个访问区域内的无线发射端一起连接于设置的服务端上级交换机，所述上级交换机与核心汇聚网关相连接。

作为优选的是：所述核心汇聚网关包括一个万兆核心汇聚光交换机和一个具有带动所有移动终端处理能力的网关。

作为优选的是：所述移动终端设置为带有智能模块的智能校牌，智能校牌的智能模块上设有Wifi集成电路单元、射频信号单元、存储单元和电源单元，所述射频信号单元用于与无线发射端之间进行无线电通信连接，所述wifi集成电路单元用于对无线发射端的射频信号进行接收信号强度、验证信号判断及测定位置的处理，对多个无线发射端的信号强度进行分析处理，结合预设好的区域位置内的信号强度阈值完成对移动终端所处位置进行测定；所述存储单元用于对移动用户终端调整指令进行存储；所述电源单元用于对整体移动用户终端进行有效供电。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该系统的安装和使用可以极大地提高学校学生的管理效率，节省管理人员的精力，在wifi无线局域网络下应用射频技术实现在实时定位功能的基础上保障学生在校安全，还可通过采集学生活动轨迹并利用管理平台策略分析出学生兴趣、特长、健康等一系列综合情况，便于教师对学生的因材施教，而且后台可与学生家长信息对接通知，并在该系统中，移动终端是在现有学校校牌的基础上进行智能改进，整体结构轻巧、便携，并不需要重新培养学生的佩戴习惯，并且无线发射端硬件设备为常规无线AP或无线路由器设备即可，成本较低且信号可向四周环圈范围发送，定位更为精准误差仅只在1-3米之间。

附图说明

图1为本实用新型实施例的智能管理系统的连接关系示意图。

图2为本实用新型实施例的移动终端定位方法示意图。

图3为本实用新型实施例的移动终端功能单元组成示意图。

在图1-3中：移动终端10、无线发射端20、核心汇聚网关30、服务端管理中心40、上级交换机50、万兆核心汇聚光交换机31、核心网关32、数据服务器41、策略分析服务器42、短信服务器43、分析结果展示器44、数据管理端45、外部通信终端46、Wifi集成电路单元101、射频信号单元104、存储单元102、电源单元103。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-3，本实用新型的一种实施例：一种校园人员智能管理系统，整体系统设置于浙江某地新建的小学校园中，校内学生有1500人，分设有东教学楼、西教学楼、实验活动楼等建筑，其中选取实验活动楼内一个房间作为系统管理中心机房，管理中心机房内设有核心汇聚网关30和服务端管理中心40，另外在校园区域范围内按室内与室外均匀设置多个无线发射端20，其中每个教室与各种活动室、实验室中均设置一个无线发射端20，室外区域按距离间隔范围进行间隔设置无线发射端20，本实施例中选取距离间隔为30m，按所设的每个无线发射端按所处校园位置在服务端管理中心进行设置对应的唯一的位置编码，其中的一个设置于校园出入口的校门无线发射端设有打开登记指令，可用于学生出入校门自动打卡，其中在危险区域如楼房天台、人工湖区块也设有无线发射端，配合无线发射端设有危险警报模块。在本实施例中建筑物内的无线发射端按每层楼层设置成一个访问区域，每个楼层内的无线发射端一起连接于设置的服务端上级交换机50，室外区域也分隔成多个区块，如操场、运动场、园林景观等区块，将在对应区块内的多个无线发射端对接于集中的一个上级交换机50，这些上级交换机一起与设置于管理中心机房内的核心汇聚网关30相连接；本系统中最为重要的核心移动终端10，是与学生人数匹配量可便携佩戴的移动终端，在本实施例中的移动终端为智能校牌，智能校牌由出入校园的学生佩戴，每个所述智能校牌具有与每个学生信息相对应的唯一的电子编码，将该电子编码录入到服务端管理中心。

本实施例中的无线发射端20与移动终端10基于2.4GHz频段射频电磁波进行通信，并以802.11b/g/n通信协议接入识别，选取无线AP作为无线发射端20的设备主体，另外也可选用无线路由器；本实施例中的核心汇聚网关30用以接收学校内各个位置上设置的无线发射端发送的编码信息汇总接入处于管理中心机房内的服务端管理中心。其中，服务端管理中心40由核心汇聚网关与校内设置的无线发射端建立通讯连接，其中多个无线发射端20与单个移动终端10之间形成的射频信号强度参数，在本实施例中为移动终端所处位置信号强度最强的三个无线发射端发出的信号，由移动终端接收并处理得到信号强度参数，而可根据架设设备时预先测得在该处位置的三个所述的无线发射端的射频信号阈值与现接收的三个无线发射端信号进行匹配，在三个信号落入预测的信号阈值内，即可得出学生与连接无线发射端之间的定位信息，发送定位信息与自身的电子编码经对接的无线发射端经由核心汇聚网关一并传送至服务端管理中心，服务端管理中心40接收并存储所有信息数据并生产对应学生的活动记录，从对应的学生活动记录获得所述移动终端对应学生不同时间的活动轨迹，本实施例中的无线发射端20会周期性地发送射频信号来扫描区域内的移动终端10，当所述移动终端10接收到来自无线发射端20的射频信号时，通过校园无线网络的SSID验证，自动连接信号最强的无线发射端20，并将接收到的无线发射端的信号强度参数信息与将自身所携带的学生信息电子编码通过射频信号返回所述无线发射端20，无线发射端20传送所述信息至服务端管理中心进行管理；本实施例中的移动终端10、无线发射端20与核心汇聚网关30、服务端管理中心的数据服务器的时间与位置信息预先进行同步响应，使得时间与位置信息可以完成同步。

其中服务端管理中心40包括数据服务器41、策略分析服务器42、短信服务器43，其中的数据服务器41用于存储所有学生的学生活动记录，策略分析服务器42用于对学生的活动轨迹进行综合分析形成报表，短信服务器43用于对分析结果进行对外通知；还包括分析结果展示器44、数据管理端45及外部通信终端46，分析结果展示器44可实时显示学生的位置坐标，数据管理端45用于教师管理监测操作，具体为可进行具体查询位置、编辑学生信息、通知对应学生家长信息、新增或更换智能校牌操作、意外报警信息处理等具体操作。外部通信终端46为学生家长手机端，可用于接收数据通知。各部件的组合应用使得服务端管理中心具有可以实时监控各个学生的智能校牌状态及校园内各个设备状态，以便对各个设备及学生进行监管、调整和疏导，而且管理中心可以对链接线路内的设备进行统一配置或分类配置，并可设定具体参数，提高设备维护的效率，而策略分析服务器完成的对各学生智能校牌的数据采集、记录、分析、比对可得到运动量、考勤、兴趣爱好、健康体质等综合分析，并能以短信通知的方式告知家长，并在出现临时寻找状况时，可以根据实时定位了解该学生所处位置进行快速找寻。

本实施例中的核心汇聚网关包括一个万兆核心汇聚光交换机31和一个具有带动所有移动终端处理能力的网关32，万兆核心汇聚光交换机31为应对学校学生人数过多给予一个顺畅的网络环境，移动终端设置10为带有智能模块的智能校牌，智能校牌的智能模块上设有Wifi集成电路单元101、射频信号单元104、存储单元102和电源单元103，射频信号单元104用于与无线发射端进行射频通信连接，wifi集成电路单元101用于对无线发射端的射频信号进行接收信号强度、验证信号判断及测定位置的处理，对多个无线发射端的信号强度进行分析处理，结合预设好的区域位置内的信号强度阈值完成对移动终端所处位置进行测定；所述存储单元102用于对移动用户终端调整指令进行存储；所述电源单元103用于对整体移动用户终端进行有效供电。

为了实现对于校园内学生的有效管理，本实用新型校园人员智能管理系统实施例为设备基础的校园人员智能管理方法为：前期的架设准备工作，在校园内架设好该系统的硬件建设，先将校园区域内按室内与室外进行均匀设置多个无线发射端20并由服务端管理中心设定确定好无线发射端的位置编码，组建好校内的wifi无线网络与及服务端管理中心40，并将室内与室外的区域范围进行平面矩阵分块，其中每个矩阵块为1mX1m的方形块，并预先测得在其中单个矩阵块内接收到信号最强的三个无线发射端所发射的信号强度，多次测量得到信号强度进行统计形成汇总形成该位置块的信号阈值设定值区间，当在移动终端10进入该矩阵块时，wifi集成电路单元101在基于预测取得的信号阈值设定值与该矩阵块信号强度最强的三个无线发射端信号强度进行匹配，匹配落入到到符合条件值区间时确定所处矩阵块位置完成实时定位确定并生成测定信息。

具体的管理方法为：在开学时，对每个新进学生的身份设定唯一的电子编码匹配该学生对应的智能校牌，并上传对应电子编码数据存储于服务端管理中心40，实现一个智能校牌对应一名学生，实现通过通信协议白名单可自动连接进入学校无线网络。之后在正常教学工作时间，在学生离开校园，智能校牌未在无线发射端范围内时，其自动处于休眠状态，保存自身电量；在学生佩戴移动终端进入校门无线发射端范围内时，接收到无线发射端发出的射频信号，移动终端退出休眠处于启动运行状态，并以802.11b/g/n通信协议通过校园无线网络ssid验证，连入校门无线发射端与服务端管理中心对接；在进入到校门口位置时，由设置于校门口的无线发射端中的打卡登记指令操作对该移动终端进行打卡操作完成入校验证，具体为接收校门无线发射端的信号强度阈值在校门内时，智能校牌发送定位信息给校门无线发射端，打卡登记指令匹配定位信息通过即可完成打卡。在出校门口时再次完成对移动终端的打卡操作完成出校验证；学生继续移动在校园范围内，智能校牌自动在范围内多个无线发射端之间进行切换，进入教室则连接教室无线发射端，进入机房则连入机房无线发射端，在室外环境则在室外的无线发射端之间进行切换，移动中智能校牌内的wifi集成电路单元101处理接收到的临近信号最强的三个无线发射端信号强度阈值并按预设定位参数完成位置测定，确定所处矩阵块的位置，并同时周期性地发送包含用户标识的的电子编码至接入的无线发射端；对接的无线发射端接收后发送包含所述电子编码与智能校牌上wifi集成电路单元上生成的定位信息至核心汇聚网关30，核心汇聚网关30汇集在校内的所有学生智能校牌传送来的定位信息，传输所述定位信息至服务端管理中心40，服务端管理中心40接收并存储所述的定位信息并生产对应学生的活动记录，从所述学生活动记录获得所述移动终端对应学生不同时间的活动轨迹，并由数据服务器对用户活动记录进行存储管理，策略分析服务器对学生的活动轨迹进行综合分析形成报表，显示终端分类对外按需展示所述的统计结果，显示终端分别为分析结果展示器、数据管理端及外部通信终端，分别可以以屏幕展示、数据管理及对外通信的方式对学生具体信息进行分类管理，从而实现智能化对校内学生的有效管理。

本实用新型的有益效果是：该系统的安装和使用可以极大地提高学校学生的管理效率，节省管理人员的精力，通过应用无线wifi局域网与射频信号对接定位实现在实时定位功能的基础上保障学生在校安全，还可通过采集学生活动轨迹并利用管理平台策略分析出学生兴趣、特长、健康等一系列综合情况，便于教师对学生的因材施教，而且后台可与学生家长信息对接通知，并在该系统中，移动终端是在现有学校校牌的基础上进行智能改进，整体结构轻巧、便携，并不需要重新培养学生的佩戴习惯。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种校园人员智能管理系统，其特征在于，包括：

多个可便携佩戴的移动终端，所述移动终端由出入校园的学生佩戴，每个所述移动终端具有与每个学生信息相对应的唯一的电子编码；

多个以沿校园区域范围内按室内与室外配合设置的无线发射端，所述多个无线发射端与移动终端基于2.4GHz频段射频电磁波进行通信，并以802.11b/g/n通信协议接入识别，其中一个设置于校园出入口的校门无线发射端设有打卡登记指令；

一个用于储存及管理学校学生人员信息的服务端管理中心，并管理设定每个无线发射端按所处校园位置的位置编码；

一个核心汇聚网关，用以接收所述多个无线发射端发送的编码信息汇总接入所述服务端管理中心；其中，所述服务端管理中心由核心汇聚网关与所述多个无线发射端建立通讯连接，所述多个无线发射端与单个移动终端建立无线通讯，该移动终端接根据收到对应多个无线发射端的射频信号强度参数与预先采集测得的该移动终端所处位置的射频信号阈值进行匹配生成定位信息，并传送定位信息至服务端管理中心，所述服务端管理中心接收并存储定位信息并匹配对应无线发射端的位置编码生产佩戴该移动终端学生的活动记录，从所述学生的活动记录分时汇总统计获得所述移动终端对应学生不同时间的活动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种校园人员智能管理系统，其特征在于：所述服务端管理中心包括数据服务器、策略分析服务器、短信服务器，所述数据服务器用于存储所有学生的学生活动记录，所述策略分析服务器用于对学生的活动轨迹进行综合分析形成报表，所述短信服务器用于对分析结果进行对外通知。

3.根据权利要求2所述的一种校园人员智能管理系统，其特征在于：所述服务端管理中心还包括分析结果展示器、数据管理端及外部通信终端，所述分析结果展示器可实时显示学生的位置坐标，所述数据管理端用于教师管理整理所有数据报表，所述外部通信终端用于接收数据通知。

4.根据权利要求3所述的一种校园人员智能管理系统，其特征在于：所述无线发射端周期性地发送射频信号来扫描环形区域内的移动终端，当所述移动终端接收到来自无线发射端的射频信号时，通过校园无线网络的SSID验证，自动连接信号最强的无线发射端，并将接收到的无线发射端的信号强度参数信息与将自身所携带的学生信息电子编码通过射频信号返回所述无线发射端，所述无线发射端传送所述信息至服务端管理中心。

5.根据权利要求4所述的一种校园人员智能管理系统，其特征在于：所述无线发射端为无线访问接入点，主体可为无线路由器或无线交换机，所述多个无线发射端按区域划分成若干个访问区域，每个访问区域内设置不少于三个无线发射端，其中单个访问区域内的无线发射端一起连接于设置的服务端上级交换机，所述上级交换机与核心汇聚网关相连接。

6.根据权利要求1所述的一种校园人员智能管理系统，其特征在于：所述核心汇聚网关包括一个万兆核心汇聚光交换机和一个具有带动所有移动终端处理能力的网关。

7.根据权利要求6所述的一种校园人员智能管理系统，其特征在于：所述移动终端、无线发射端与核心汇聚网关的时间与位置信息进行同步响应完成同步。

8.根据权利要求4所述的一种校园人员智能管理系统，其特征在于：所述移动终端设置为带有智能模块的智能校牌，智能校牌的智能模块上设有Wifi集成电路单元、射频信号单元、存储单元和电源单元，所述射频信号单元用于与无线发射端之间进行无线电通信连接，所述wifi集成电路单元用于对无线发射端的射频信号进行接收信号强度、验证信号判断及测定位置的处理，对多个无线发射端的信号强度进行分析处理，结合预设好的区域位置内的信号强度阈值完成对移动终端所处位置进行测定；所述存储单元用于对移动用户终端调整指令集进行存储；所述电源单元用于对整体移动用户终端进行有效供电。