数学执本与率用
基于 RFID 的开放实验室管理系统
许建国黄落兵程杰
(长江大学工程技术学院信息系湖北荆州434020)
应用研究
摘要:随着物联网、RFID技水、Zigbee技水的普及,物与物的互联互通得以实现,本文主要论述了基于Andriod系统的A10平台所构建的开放实验宝管理系统，系统硬件由A10平台、RFID读写器、Zigbee模块、服务器、移动终端等部分构成,Zigbee协调器模块和RFID读写器将采集到的数据通过 USB方式经A10平台中转上传到网络服务器用户通过移动终端就可以获取相关信息
关键词:开放实验室RFIDZigbee Andriod
中图分类号：TP39] 1绪论
文献标识码:A
随着高等教育教学改革的深人进行，学校更加注重培养学生的实践能力和创新能力，很多院校相继建立了开放型实验室，但这也给实验室的管理带来了新的间题，由于进行实验的人员、时闻不确定等，特别是实验仪器的安全性，这都给实验教学和资产安全管理增加了很大困难，同时也增加了教师的值班工作量和工作强度，在某种程度上制约了开放实验的建设与发展。
本文在此基础上，设计了开放实验室管理系统，该系统利用物联网，互联网、传感网及RFID技术，对学生出人，计时收费自动管理，同时实时监控设备安全，环境状态，结合HTML5和移动技术，减少
了对人员的依赖。 2系统硬件设计
开放实验室管理系统由基于Andriod的A10平台、RFID读写器，Zigbee模块、服务器，移动终端等部分构成。
2.1基于Andriod的A10平台
该平台以A10处理器为核心，主要负责数据采集和上传，系统平台采用Andriod系统，通过USB的方式获取实验室环境信息(包括温湿度、烟雾报警、人体红外)、设备安全状况，学生出人的实时动态数据，并把数据拼接成JSON通过RJ45接口上传到服务器端。
2.2Zigbee模块
Zigbee模块包括协调器和传感器两部分，其中传感器放置于实验室的不同位置，用于对环境安全的多点监测，协调器在组网成功后，采用轮询的方式接收传感器传回的数据，并将数据传送到A10硬件平台，
2.3RFID模块
该模块分为RFID读写器模块和电子标签卡，该模块可以实现实验室学生出人、计时收费等自动管理。首先通过发卡模块为录人其相应信息，当有学生持卡进人实验室时，RFID读写器可以准确识别卡中信息，在权限许可的情况下运行其进人实验室，并将该数据上传到服务器。该模块还可以通过粘贴在实验室设备上的电子标签卡实现对设备的管理。
2.4服务器端
服务器端主要完成以下2个方面的工作：接收来自系统平台发来的环境监测数据和学生出人信息、设备安全信息；将环境监测数据和学生信息发送到移动终端。
2.5移动终端
移动终端运行客户端程序后，在联网的前提下会连续向Web服务器发送数据请求，服务器会返回相应的数据，APP接收到数据后在 APP页面中进行展示，供用户浏览，查询，最终实现实验室环境的实
时监测以及学生的进出信息，设备安全信息的实时查询。 3系统软件设计
收稿日期：20150527
文章编号：1007-9416(2015)05-0117-01 3.1服务器配置与实现
服务器和安卓客户端之间的数据传送采用JSON，安卓客户向服务端发出请求，服务端接受请求并把采集到的数据由实验室管理模块A10通过网络服务器保存到数据库当中。
3.2A10平台系统设计
A10服务端是连接底层和网络服务器的桥梁，实现主要分为3个部分：JNI串口读写，Activity设置Zigbee协调器串口及波特率，同时设置当前中转站信息。Service长期在后台运行，用于数据接收.解码、打包及发送。
3.3移动终端应用程序设计
本软件主要负责环境监测、设备监控两大功能模块，采用An-droid经典的MVC架构，有效的将界面和后台逻辑分离，利用Http协议，JSON对象、Java隧道通讯等，与网络数据库进行交互，异步请求，
将数据展示给用户， 4系统测试
4.1连接数据库的测试
经过测试可以看到从A10发送过来的数据，数据已经成功解析为JSON，一条数据是类型为红外的数据，值为0.5，时间为17：31：00，条数据是类型为温度的数据，值为27，时间也为17：15：00，然后把数据发往网络数据库储存起来，经过一段较短时间的测试，网络数据库中会有多条的温湿度、红外、烟雾记录，可以表明系统的实时记录情况良好，
4.2外部请求测试
服务器收到移动终端发送的数据请求时，在控制端将符合的数据回发，该数据是以JSON的形式发送，包括中转设备ID、数据值、时
间等，此数据会回发给手机APP程序用于向用户展示。 5结语
本系统在充分研究RFID技术和Zigbee技术的基础上，设计了基于RFID的开放实验室管理系统，系统中主要实现以下功能。(1) Zigbee传感器和协调器组网，传感器模块采用轮询的方式将采集到的数据传送给协调器，协调器通过USB的方式将数据传送给A10硬件平台。(2)读写器软件的编写，发卡模块可以将学生的信息录人到 RFID电子标签卡中，便于学生在进出实验室的过程中进行识别。(3 开放实验室管理，在RFID读写器自动读取标签卡的基础上实现学
生出人、计时收费等自动管理，减少了对人工的依赖。参考文献
[1]黄玉兰.物联网：射频识别(RFID)核心技术详解(第2版)[M].人民邮电出版社,2012-12.
[2]Jason Ostrander,刘文斌_Android UI基确教程[M].人民邮电出版社,2012-10.
作者简介：许建国(1982一)，男，湖北仙桃人,硕士，讲师，主要从事计算机检测与控制、入式系统、物联网等方面的教学与科研工作。
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