校园学生定位系统

课程设计报告题目校园学生定位系统设计

目录

引言 (4)

支撑技术 (5)

射频识别技术（RFID） (5)

最基本的RFID系统由三部分组成： (5)

实现 (5)

开发语言 (6)

C语言开发 (6)

网络 (6)

无线局域网 (6)

系统架构 (7)

系统架构图 (7)

系统工作示意图 (8)

功能表 (8)

E—R图 (9)

数据处理 (9)

流程图 (9)

数据库 (12)

总结 (12)

引言

校园学生定位多用于中小学生进出校门时的考勤中，是主要以保障学生安全为目的的学生-家长-学校三方实时了解学生动态的系统，此系统主要通过全球定位系统（GPS——Global Positioning System）或射频识别技术（RFID——Radio Frequency Identification）实现。如今这样的系统已经较为成熟且被广泛的运用。

然而，现今的校园学生定位功能较为单一片面，由于学生人口总数的不断增加及随着年龄增长管理难度的加大，学校—家长对校园学生定位系统的需求和要求也在不断加大，今后校园学生定位系统还将用于学生教学出勤自动记录，学院搜寻学生，图书馆找座位等应用中。

支撑技术

射频识别技术（RFID ）

最基本的RFID 系统由三部分组成：

1． 标签(Tag ，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。这里直接借助手机内部芯片及其专属mac 地址实现，节省材料资源。

2． 阅读器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。 3． 天线：在标签和读取器间传递射频信号。

实现

射频识别技术构成了最基本的交换信息的功能，通过下图实现：

阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系

-----=--

手机（标签） 天线 识读器 计算机系统

图1.射频识别功能图

统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

开发语言

C语言开发

大学时期学习了C语言及汇编语言，介于汇编语言可读性较差，决定采用C 语言编写。

C语言是一门高级计算机编程语言，设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。C语言也很适合搭配汇编语言来使用（往往可以通过内联汇编语言或与汇编语言目标文件一起连接。对于任何一种操作系统环境，C函数的ABI （Application Binary Interface）与汇编语言的子过程（routine/procedure）的ABI一定是完全兼容的）。

尽管C语言提供了许多低级处理的功能，但仍然保持着良好跨平台的特性，以一个标准规格写出的C语言程序可在许多电脑平台上进行编译，甚至包含一些嵌入式处理器（单片机或称MCU）以及超级电脑等作业平台。

网络

无线局域网

线局域网络英文全名：Wireless Local Area Networks；简写为： WLAN。简写中文翻译名称：微览。它是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。

Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如pad、手机）等终端以无线方式互相连接的技术，事实上它是一个高频无线电信号。[1] 无线保真是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网路产品之间的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把无线保真等同于无线网际网路（Wi-Fi是WLAN的重要组成部分）。

系统架构

系统架构图

系统由定位设备及上位管理系统组成.设备包括:人手一个固定手机(MAC 地址).定位基站.系统设计的无线自组织网络协议。具有非常显著的低成本，低耗电，支持可扩展多节点网络，传输距离远等优势。

人手一个固定手机：学生随身携带，进入系统覆盖区域可登陆系统并使用。 定位基站：安装于室内或者室外，用于接收，处理，传送定位信息。定位基站分为两种，一种是路由节点，用于中继无线定位信号，另一种是中心节点，通过串行接口或RJ45接口同主机连接，是定位网络和上级管理系统的桥节点，为在主机上运行的上位管理软件提供所有集中后的定位信息，同时也可以接收主机指令发布查询或者配置消息到网络内的任意节点。

系统工作示意图

管理系统

定位基站

每人固定手机

图2.系统架构图

文昌院 物理实

验楼

金坛院

华馆 成贤院

体育馆

图书馆

桃一 桃四 桃二

桃五 桃六

运动场

运动场

桃十六 桃十七

桃十四 桃十五 桃十二 桃十三 化工实验楼 食堂

图3.系统工作图

功能表E 真知馆

电工大楼

网球场

桃十一

桃十

桃三

桃七

桃八

篮球场

桃九