幼儿园应用物联网系统呵护祖国花朵.doc

幼儿园应用物联网系统呵护祖国花朵近年来，城乡幼儿教育得到前所未有的重视，幼儿园数量急剧增加，适龄幼 儿入托入园率大幅提）T,但同时，幼儿园幼儿的管理和安全也tl益成为广大群众、 各级政府、公众媒体关系的热点问题部分幼儿园由于安全监管设施不完善，教 职员工安全责任意识淡薄、组织管理不到位，幼儿走失、被拐骗、被遗弃园车及 园车超载引发交通事故等恶性事件时有发生为此，各幼儿园应健全安全管理制度，强化教职员工安全责任意识，完善安 全监管设施，加强对幼儿的安全教育;同时可以引入射频识别、无线传感网络等 物联网技术手段，构建网络化、信息化管理系统，实施智能化管理，更好地提高 幼儿园安全管理的效率，构建更安全的幼儿学习生活环境射频识别（RFID）技术和ZigBee无线网络技术是组建物联M的W项基础和核 心技术RFID系统利用无线射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递，并通 过这利1传递的信息进行G动识别的特点，可以对RFID标签所附着的物体进行卓 总定位，主要由读写器、电了•标签和数据处理软件组成ZigBee是一种低成木、 低功耗的近距离无线组网通讯技术，采用直接序列扩频方式，以无线电波为媒介, 实现数据的发送和接收，所使用的无线电波不会对人体健旗造成伤害。

基于 ZigBee无线网络是一种拓展性强、易布建的低成木、多跳的0组织无线网络将RHD和ZigBee结合，可以建立基于ZigBee的RFID系统，形成一种基于ZigBee 无线网络和RFID感知信息的物联网，可以实现对物品、人员的远距离、大范围 识别、跟踪、定位等;应用于幼儿园，可以实现对幼儿学习、生活的实时监控和 管理一、基于ZigBee网络的RFID系统基于ZigBee网络的RFID系统由上机位、ZigBee协调器（M关）、带ZigBee 终端节点的读写器和大量电了标签组成读写器读写省源电了标签中的数据信 息，在RFID读写器中嵌入ZigBee模块，充分利用RFID使用的便利性以及ZigBee 组网的灵活性，使多台RFID读写器无线联结组网，相互之间通信，建立系统的 通信网络，交换省源电了标签中的内容，扩大RFID读写器的读写范围，实现数 据的多点无线采集和传输，形成一个基于ZigBee技术的多点0动识別、智能无线组网的RFID识别系统上位机用于接收ZigBee网络中上来的数据信息，处 理并保存到数据库为保证感应的灵敏性和预警的吋效性，电子标签为有源RFID卡，卡内存储 这持卡者身份信息，主要用于身份识别、权限分配、基础信息读取等，设置3类RFID 卡。

1、 幼儿RFID卡：采用胸牌式或腕带式电子标签;外部材质采用环保无毒材 料，外观符合幼儿玩具国家标准，经久耐用、不易丢失、方便佩戴;卡内存储幼 儿基本信息，包括姓名、性别、年齡、班级、家长姓名、住址、联系、照片 等2、 家长RFID卡：家长接送、探访幼儿吋使用家长卡中存储有与幼儿卡 一致的信息及幼儿卡ID号和家长照片，以确保幼儿安全、准确无误地送到家长 手中3、 教职员工RFID卡：根据身份或者使用权限，将卡细分为幼儿园负责人 卡、园车驾驶员卡、园车护送人员卡、教师卡、保安卡等，主要作为身份识别的 员工管理，用于门禁、考勤、安全管理系统授权等读写器负责向电子标签读取或者写入信息，可以单独实现数据读写、显示和 处理，也可以与上位计算机联合，完成对RFID卡的操作读写器中嵌入ZigBcx 无线通信模块，通过ZigBCC协议建立系统的通信网络，读写器之间可以协调工 作，实现对芥个电子标签信息的无线采集，并通过多跳方式把数据传到服务器， 扩大网络覆盖而积二、基于ZigBee的MESH网络标签技术1、概述基于ZigBee协议的无线Mesh网络是一种拓展性强、易布建的低成本、多跳 的闫组织无线网络。

Mesh网络即“无线网格网络”，它是“多跳(multi-hop)”网络，是由ad-hoc网络 发展而来在K一代网络演进的过程中，无线网络是一个不可或缺的技术无线 Mesh网络基于呈网状分布的众多无线接入点IX!的相互合作和协同，具有宽带高 速和高频谱效率的优势，具有动态自组织、自配置、自维护等突出特点，任意的 两个设备均可以保持无线互联ZigBee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议单一系统 支持大量节点的组网，系统构建成本低;低功耗、高效率传感器工作只需要很 少的能量，系统在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信，以接力的方式将 数据从一个网络节点传到另一个节点，通信效率非常高;简单灵活系统支持多 种网络拓扑、低复杂度不需要昂贵和体积庞大的读写器和读写天线系统，也不 需耍对射频标签的安装位置、被识别口标移动速度等设置各种限制;抗干扰系 统采用直序扩频信噪比增益，快速、安全（ZigBcc提供三级安全模式）无环境干 扰，以及可能的多径效应和多普勒效应问题的困扰;工作可靠性和稳定性优越2、应用安全性基于ZigBcc协议的无线Mesh网络基站一般采用免授权频段，其最大射频功 率有严格的限制。

一般家用的无线设备，其辐射功率一般需要低于200毫瓦这 样的设备在这-频段上一般直接满足电磁干扰性的要求幼儿安全定位系统中随身携带的射频标识卡射频辐射非常小跟人们円常使 用的相比，无线Mesh网络的射频辐射要远远小于人们闩常接触的网络工作频率：2.4GHz—2.5GHZISM微波段;识别距离：有效识别距离可达 0-200m,可调节;通讯速率：1024Kbps;安全性：加密算法与安全认证，防止链路 侦测;工作电压：3.6V〜3.2V;输出功率：最大20dBm;电流：小于2（iA;工作电流： 小于20mA三、结语ZigBcc无线网络技术有效地、低成本地解决了困扰现有RFID n标识别和管 理中的诸多问题，扩展了智能卡的应用范岡系统结构简单，功能多样，保密性 好，成本低，部署快捷，使用灵活方便，技术成熟，并具有优异的自身使用安全 型，为幼儿园提供的一种良好的安全管理解决方案。