浅析校园一卡通定位技术研究论文_黄显惠,何松,王北兰,马小清

浅析校园一卡通定位技术研究论文_黄显惠,何松,王北兰,马小清

贺州学院 广西贺州 542899

摘要:一卡通在当下是一种利于生活,让生活变得更加方便快捷的工具。而一卡通的作用也不仅仅局限于生活的便利。在大数据时代,我们可以通过一卡通的数据统计、整理和计算,得到更多的,原本需要耗费极多人力、财力、物力才能够获得的信息。一卡通的方便快捷却也蕴含着隐患,当一卡通在无意间丢失的时候,就会带来信息泄露、财产丢失、数据篡改的危险。因此,我们需要攻克一卡通定位技术,即使一卡通发生丢失或者盗窃事件,也可以守护个人的信息和财产的安全。

关键词:校园 一卡通 通讯技术

一、校园一卡通的必要性

随着时代的进步,移动端的大范围普及,让人们的生活的便利程度比之十年前,有过翻天覆地的变化。不管是移动支付方面,还是云端数据以及共享系列,都是给予当代人们无限的方便与快捷。但是,就目前而言,移动端并不能完全地把生活的每个角落都占据。因为移动端往往存在于手机,平板等智能设备之中,而电量和网络就是这类智能设备的“七寸”。所以人们在日常生活中,常常会选择一种小巧方便的物品,来预防智能设备的突然“罢工”——一卡通。

一卡通是一种智能交互式卡片,自身拥有良好的加密和储存信息的功能。能适配多种环境,携带方便。个别一卡通已经能够做到集存储、消费、交通、身份认证等多功能一体化。在一卡通中,校园一卡通是其中特殊且不可或缺的重要类型之一。顾名思义,校园一卡通是适用于学校数字化宏观管理学校师生的一种交互式卡片,主要具有消费、识别、储存、公共信息服务等不同的使用功能,在生活工作中有着极高的便利。

二、校园一卡通的优势及弊端

一卡通的出现与发展,真正让学校做到了:

(1)实现真正的现代化校园管理;

(2)减轻学校管理的负担;

(3)缩减了了学校的管理成本;

(4)师生在校园的日常生活中可以轻松通行。

我们也可以发现,在云端大数据的帮助下,一卡通不仅仅只是便利我们的生活:

在南京理工大学,如果学生在食堂吃了一个月,一卡通平均餐费一顿达不到平均学生的水平。学校就会资助学生,保证学生能吃饱。

中国科学技术大学,当学生在食堂消费超过60次,但是总计的消费额未达到最低生活标准的,学校会为此学生充值160元至一卡通内。

在河南省的郑州大学,在一卡通的研究中,通过一卡通的消费数据的统计,学校发现了很多因为各种原因,不愿意获得补贴和补助的学生,他们往往靠食堂的低价主食生活,且拼命念书学习。也因此郑州大学决定,对于每个月一卡通上,饮食方面的消费不到120元的学生,学校进行精准资助帮扶。

以上的这些学校,虽然方式不一样,但是其目的和特点都是一致的。在不惊动其他师生的情况下,通过一卡通消费的分析,完成了精准资助,帮助到最需要帮助的同学。这就是得益于善用一卡通的数据得到精确地反馈。一卡通作为卡片所有的轻便的优势,同时也是一卡通所面临的最大挑战:易丢失。

在百度搜索引擎中搜索关键词“校园一卡通丢失”越有510万条相关结果,某问卷调查网站上甚至在问题“您或您身边的同学、老师是否有遗失一卡通的经历”中有高达百分之九十四的人都选择了“是”。据2018年中国首次发布的《中国高等教育质量报告》,我国已拥有超过三千七百万收到高等教育的大学生。在如此大的人数基数和较高的丢失率中,我们肯定每年因校园一卡通丢失造成的直接经济损失(不包括卡内余额的丢失)在千万级别。

因此,我们希望可以通过在一卡通上加装定位系统,以此来减少且挽回因一卡通丢失所造成的损失。

3一卡通定位技术

在数字化、信息化发展的的今天。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆定位已经成为了一个简单、普及的技术了,智能手机甚至是手环,都可以精准定位出所在位置以及运动轨迹。我们可以利用一卡通的RFID射频识别技术,或者结合定位系统精确地在终端和移动端得到丢失的一卡通的位置,完成对一卡通的追寻找回,力求减少因一卡通丢失所造成的经济上的损失。

3.1技术分析

射频识别(RFID)是一种无线通信技术,并不需要对特定目标在识别系统中达成机械或者光学接触。无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,直接通过无线电讯号对特定目标进行检验识别,并且可以读取或修改特定目标的相关数据,将数据从物品附着物上选取一个特定的含有信息的标签,并传送出去,用以自动辨别,追踪该物品。某些信息标签在被特定机器识别的时候,由识别发射器发出的特有频率段的电磁场中的电波,就可以得到能量,并不需要持续性的电源进行供给能量;也有的信息频射标签本身携带有持续低耗型电源,并可以主动发出无线电波(可以自由调节波段的无线电频率的电磁场)。信息标签内包含了所储存的电子信息,在较广的范围内都可以识别出来。与目前生活中普遍使用的条形码不同的特点是,射频信息标签不需要与别器有着紧密的机械式接触或通过红外线识别,信息标签也可以嵌入被追踪物体的内部。射频识别系统最重要的优点以及与条形码的最大区别是非接触识别,它能穿透较大的湿度的,视线不清晰的条件和条形码无法使用的恶劣环境直接识别并读取标签,并且速度极快,一般地情况下是在零点一秒以内。有源式射频识别系统的极速修改能力也是重要的优点。可用于流程跟踪、物流追寻、物品跟踪等交互式业务。

GPS是“全球卫星定位系统”的简称,是一种距离地球中距离圆型轨道卫星导航系统,GPS目前为地表大部分国家和地区提供较为准确的测速、定位、导航和高精度的时间标准。GPS系统是由美国的国防部耗时多年研究发明并提供卫星的维护和淘汰更迭,可满足位于全球任何国家和地区或近地空间的军事用户连续精确地确定某个地点或者某条线路的定位定时的需要。

并且,由于实际需求中,只需要在移动端或者终端获得定位信息的反馈,所以仅仅需要在一卡通上安装GPS信号发射器,利用现成的移动智能设备即可完成GPS定位系统设施的布置。

3.2方案分析

由于技术及设备的限定,我们可以考虑以下两种方案:

(1)在一卡通中加入GPS内置模块(定位芯片),并植入微量电池或者加装光电板,使一卡通中的GPS内置模块和芯片可以由电源供应所需要的电量,完成静态检测和RTK实时动态的定位测量。其中静态检测可以精确得到一卡通的三维定位以及运动趋势和轨迹,RTK实时监测可以快速得到一卡通的大致范围。

优点:定位精确度较高,不易被其他电磁波或网络信号干扰,可定位范围较为宽广。

缺点:会较高地增加一卡通的大小、面积及降低携带的方便程度。

(2)在校园内加设多个射频识别(RFID)的接收器,甚至可以达到完全覆盖。当丢失的一卡通被终端记录在案时,在任一接收器接收到丢失的一卡通所发射出的射频信号的时候,可以及时反馈给终端,终端控制各接收器利用多普勒效应等电磁波原理,完成对丢失的一卡通的范围缩小,最终完成精确定位。

优点:保持了一卡通的轻便性,在小范围内成本较低,设备易得。

缺点:易被其他的无线电波干扰,在大范围内时,成本较大,且不易精确定位。不易于推广。

四总结与展望

对丢失校园一卡通的定位找回在如今各项技术的发展下,已经成为能够实现且易于实现的一个技术。但是如何在不影响平时使用的前提下,对定位一卡通降低成本,且更加有效、快速的定位,仍然是值得我们去不断深究不断挖掘的一门课题。由于目前一卡通的广泛使用,攻克这个课题后,必将能够得到在一卡通产业的雪球式大展。

参考文献:

[1]百度百科“射频识别(RFID)是一种无线通信技术”词条解释.

[2]百度百科“GPS定位系统”词条解释.

作者简介:黄显慧,女,本科生,主要从事工程管理项目研究。

资助项目:广西大学生创新创业计划项目(编号:201811838076)

论文作者:黄显惠,何松,王北兰,马小清

论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期

论文发表时间:2019/8/6

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