[发明专利]RTLS校园安全管理

说明书

技术领域

本发明提供了一种在wi-fi实时定位技术及wi-fi电子标签技术基础上开发的校园安全管理系统，可以广泛适用于各类中小学校、幼儿园，以便更好地保证学生在校的安全。

背景技术

目前，各中小学、幼儿园的安全事故时有发生，针对这种严峻的安全形势，教育部、公安部要求学校建立学生安全通报制度，将学生进校时间、离校时间、学生安全信息及时告知其监护人。校园安全管理平台就是在此要求上建立起来的。现在校园安全管理的解决方案都是在学校门口安装读写器设备，该设备连接家校通服务器，当学生进出校门时在读写器上刷卡，读写设备自动触发家校通软件发送平安短信。但是这种方案只能做到告知家长孩子进出校门的时间，而无法对学生在校的安全进行全面实时的保护。

发明内容

本专利提出了一种wifi实时定位校园安全管理方案，该技术将wi-fi无线传输技术与RFID识别技术相结合，能够实现真正意义上的学生定位管理。该技术利用学校现有的无线网络环境，无需添加任何刷卡器或读卡设备，只需在学生身上别一枚电子标签，再结合相应的定位算法，即可实现对在校学生的安全监管。Wi-fi实时定位校园安全管理技术其识别工作无须人工干预，既方便了学生的使用，也减少了学校在硬件方面的投资。在这种技术基础之上建立起来的校园安全管理系统不仅可以提高学校的管理水平，更是新时期发展科技强校的技术基础和支撑。该技术基于802.11b/g标准，适用于任何品牌的无线网络设备。

wifi实时定位校园安全管理系统由wi-fi定位标签、无线局域网接入点（AP）和定位服务器三部分组成。其中电子标签可以设计为校徽形式别在学生的衣服上，标签内具有该学生的基本信息，如姓名、性别、班级等。学生一旦进入学校所覆盖的无线局域网范围内，系统便能自动识别出电子校徽上的学生信息。定位标签周期性地发出802.11无线信号，接入点（AP）收到信息后，将信号传送给定位引擎服务器（EPE），EPE可以根据收到的无线信号的强弱，按照相应的定位算法，计算并判断出学生的所处的具体位置，同时还可以利用事先测好的信号强度地图来辅助定位，以提高定位的精度，最后以电子地图的形式在后台显示。一旦学生不在学校所覆盖的无线局域网范围内，系统则自动发送信息到学生家长手机上。该电子标签还具有遇危时主动呼叫功能，当学生遇到危急情况时，可以轻触电子标签上的按钮便可实现求助，系统接收到求助信号后可以立刻定位到学生的位置，实现快速、准确的施助，保证了学生在校的安全。

附图说明：

图1是RTLS校园安全管理系统网络架构图

如图所示，wi-fi实时定位校园安全管理系统利用学校现有无线网络资源，由wi-fi定位标签、无线AP定位、定位引擎服务器实现对学生的实时定位。AP采用2.4GHz频段，支持802.11b/g模式。

图2是RTLS校园安全管理定位流程图

1.     收集AP信号，并用GPS定位，从而有了每个AP的坐标信息，当有新的AP加入时，需重新采集AP信号以适应热点的变化

2.     将采集的每一个接入点的坐标信息导入到数据库中，并对每个接入点进行唯一标识

3.     利用边缘信号特征法采集信号强度，由计算机的扫描软件监控WLAN网络环境中由移动终端发出的数据包，并分析和保存每次获得的接收信号强度，从而形成描述每个位置的信号指纹信息

4.     发送端以接收端预知的固定信号能量进行发射，接收端通过测量接收信号的能量以及衰减来估算收发机之间的距离，并根据现有的传播模型、接收信号的能量、发送信号的能量进行对比，最终确定收发端距离

综上所述，本发明具有以下技术特点：

全球统一wi-fi标准，只需利用现有无线网络wi-fi的网络设备接收并传递信号，安装实施方便，只需给学生配备一个电子标签，无需价格昂贵的读写器，降低了成本

定位精确，精度达1-3m左右

使用开放式结构设计，定位引擎EPE可以无缝集成到现有的中间件、数据库、学生管理系统、家校通等软件中

具有报警及短信提示功能

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。