本發(fā)明屬于實踐教學管理和rfid智能識別領域，尤其涉及一種基于rfid的實驗室巡檢管理系統(tǒng)。

背景技術：

為了解決傳統(tǒng)的人工管理模式引起的工作量大、效率低等問題,目前實踐教學智能管理采用大型軟件管理系統(tǒng)利用系統(tǒng)管理員將所有實踐教學任務導入后進行教學大綱的修改和維護，以及實踐教學任務和實驗室設備的安排和維護。

但是在長期使用后發(fā)現(xiàn)，這樣的大型軟件管理系統(tǒng)存在著以下缺點：（1）缺乏方便有效的查詢每個實驗室的基本信息，包括實驗室的名稱、功能介紹，主要設備、地理位置、當前上課信息；（2）沒有統(tǒng)計實驗室資源以及記錄教師及學生的出勤率。包括授課講師、應該學生人數(shù)與實到學生人數(shù)等相關信息；（3）實驗系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、教務系統(tǒng)和資源管理系統(tǒng)相互脫節(jié)，信息不能共享，重復建設和資源浪費；（4）移動端在線學習比較匱乏。

現(xiàn)有技術中還有一種基于rfid技術的實驗設備管理系統(tǒng)，通過實驗設備上的電子標簽，利用rfid非接觸自動識別特點，準確掌握實驗設備使用及運維情況，對設備數(shù)據(jù)庫進行實時更新，能夠可根據(jù)實驗室設備數(shù)量，利用iap實時調(diào)整防碰撞算法，縮短標簽識別時間，提高識別效率，但是這樣的管理系統(tǒng)只是解決識別的準確率，并未解決設備、師生、教室和課務之間的關系識別。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是為了克服現(xiàn)有技術的不足而提供一種設計靈活、融合多系統(tǒng)，且定位精確、查詢速度快、實驗教學效率高的基于rfid的實驗室巡檢管理系統(tǒng)。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案是：一種基于rfid的實驗室巡檢管理系統(tǒng)，包括多態(tài)通信模塊、電源模塊、服務器模塊、移動端和顯示屏；所述多態(tài)通信模塊分別與電源模塊、服務器模塊和移動端相聯(lián)通；所述多態(tài)通信模塊包括通信接口、與通信接口相聯(lián)通的rfid組件、wifi組件、3g/4g組件和微處理器；所述通信接口還與顯示屏相聯(lián)通；所述rfid組件、wifi組件和3g/4g組件用于讀取移動端的信息，并發(fā)送給通信接口；所述通信接口用于將接收的信息進行處理及存儲；所述微處理器用于控制通信接口中儲存的信息與服務器模塊進行數(shù)據(jù)傳輸；所述服務器模塊包括協(xié)同處理模塊，用于對web端實驗系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理模塊和簽到系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)處理，并進行相應信息的儲存；web端實驗系統(tǒng)，用于對協(xié)同處理模塊儲存的數(shù)據(jù)進行存儲與管理，并自動形成文檔后把該文檔推送給設備管理系統(tǒng)和教務管理系統(tǒng)；設備管理系統(tǒng)和教務管理系統(tǒng)，用于接收web端實驗系統(tǒng)發(fā)送的文檔并進行顯示；所述簽到系統(tǒng)通過移動通信服務程序與數(shù)據(jù)處理模塊相聯(lián)通，用于進行數(shù)據(jù)交換；所述web端實驗系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)和教務管理系統(tǒng)與數(shù)據(jù)處理模塊相聯(lián)通，用于進行數(shù)據(jù)交換。

優(yōu)選的，所述移動端包括rfid智能卡和移動設備；所述rfid智能卡中設有rfid射頻標簽；所述rfid組件用于讀取rfid射頻標簽中的信息；所述移動設備通過wifi組件和3g/4g組件與通信接口相聯(lián)通。

優(yōu)選的，所述移動設備為手機或平板電腦；所述移動設備內(nèi)置有app實驗系統(tǒng)，用于對相關信息進行查詢。

優(yōu)選的，所述電源模塊由變壓器和兩個穩(wěn)壓集成電路連接構成。

優(yōu)選的，所述通信接口還與網(wǎng)絡相聯(lián)通，用于進行數(shù)據(jù)交換。

由于上述技術方案的運用，本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有下列優(yōu)點：

本發(fā)明方案的基于rfid的實驗室巡檢管理系統(tǒng)，采用rfid快速自動識別師生的身份，建立起師生、教室、課程和實驗設備之間的鏈接關系，解決課程查詢、師生定位及簽到、用戶管理、在線學習、實驗在線打分、設備管理、實驗室數(shù)據(jù)顯示及查詢一體化，實現(xiàn)共享教務系統(tǒng)的師生數(shù)據(jù)庫，打破信息孤島，提高工作效率，減輕工作人員負擔，避免重復建設和浪費資源，完善了實踐教學環(huán)節(jié)，加強了實踐教學的管理水平。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的流程結構示意圖；

附圖2為服務器模塊內(nèi)的流程結構圖；

其中：1、多態(tài)通信模塊；2、電源模塊；3、服務器模塊；4、移動端；5、顯示屏；6、通信接口；7、rfid組件；8、wifi組件；9、3g/4g組件；10、微處理器；11、web端實驗系統(tǒng)；12、設備管理系統(tǒng)；13、教務管理系統(tǒng)；14、數(shù)據(jù)處理模塊；15、簽到系統(tǒng)；16、移動通信服務程序；17、rfid智能卡；18、移動設備；19、網(wǎng)絡；20、協(xié)同處理模塊。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

如附圖1-2所示的本發(fā)明所述的一種基于rfid的實驗室巡檢管理系統(tǒng)，包括多態(tài)通信模塊1、電源模塊2、服務器模塊3、移動端4和顯示屏5；所述多態(tài)通信模塊1分別與電源模塊2、服務器模塊3和移動端4相聯(lián)通；所述多態(tài)通信模塊1包括通信接口6、與通信接口6相聯(lián)通的rfid組件7、wifi組件8、3g/4g組件9和微處理器10；所述通信接口6還與顯示屏5相聯(lián)通；所述rfid組件7、wifi組件8和3g/4g組件9用于讀取移動端4的信息，并發(fā)送給通信接口6；所述通信接口6用于將接收的信息進行處理及存儲；所述微處理器10用于控制通信接口6中儲存的信息與服務器模塊3進行數(shù)據(jù)傳輸；所述服務器模塊3包括協(xié)同處理模塊，用于對web端實驗系統(tǒng)11、設備管理系統(tǒng)12、教務管理系統(tǒng)13、數(shù)據(jù)處理模塊14和簽到系統(tǒng)15進行協(xié)調(diào)處理，并進行相應信息的儲存；web端實驗系統(tǒng)11，用于對協(xié)同處理模塊儲存的數(shù)據(jù)進行存儲與管理，并自動形成文檔后把該文檔推送給設備管理系統(tǒng)12和教務管理系統(tǒng)13；設備管理系統(tǒng)12和教務管理系統(tǒng)13，用于接收web端實驗系統(tǒng)11發(fā)送的文檔并進行顯示；所述簽到系統(tǒng)15通過移動通信服務程序16與數(shù)據(jù)處理模塊14相聯(lián)通，用于進行數(shù)據(jù)交換；所述web端實驗系統(tǒng)11、設備管理系統(tǒng)12和教務管理系統(tǒng)13與數(shù)據(jù)處理模塊14相聯(lián)通，用于進行數(shù)據(jù)交換；所述移動端4包括rfid智能卡17和移動設備18；所述rfid智能卡17中設有rfid射頻標簽；所述rfid組件7用于讀取rfid射頻標簽中的信息；所述移動設備8通過wifi組件8和3g/4g組件9與通信接口6相聯(lián)通；所述移動設備為18手機或平板電腦；所述移動設備18內(nèi)置有app實驗系統(tǒng)，用于對相關信息進行查詢；所述電源模塊2由變壓器和兩個穩(wěn)壓集成電路連接構成；所述通信接口6還與網(wǎng)絡19相連，用于進行數(shù)據(jù)交換。

web端實驗系統(tǒng)功能包括用戶定位及查詢、后臺管理及數(shù)據(jù)輸入、實驗室數(shù)據(jù)顯示及查詢；設備管理系統(tǒng)和教務管理系統(tǒng)主要利用現(xiàn)有的系統(tǒng)共享它們的數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)處理模塊建立起web端實驗系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)和簽到系統(tǒng)之間的鏈接，建立一個鏈接關鍵字的數(shù)據(jù)庫,其中數(shù)據(jù)處理模塊中的業(yè)務邏輯處理模塊采用多種經(jīng)典定位算法使得課程、教室、設備、師生定位的精確度較高；簽到系統(tǒng)使用射頻識別技術來實現(xiàn)一種便捷的網(wǎng)絡簽到；移動端通信服務程序是融合識別rfid智能卡和手機的協(xié)議包。

本發(fā)明的工作原理如下所述：當師生帶著移動設備或者rfid智能卡通過布放在實驗室門口的集成有多態(tài)通信模塊1的路由器時，由于多態(tài)通信模塊1與移動端3相通信連接，可以進行數(shù)據(jù)交換，這樣多態(tài)通信模塊中的rfid組件就自動識別和數(shù)據(jù)讀取rfid射頻標簽，同時也可通過移動設備上的wifi或3g/4g組件讀取師生有效信息；讀取完畢后，通信接口接收到這些有效信息，并對接收的有效信息進行處理及存儲；微處理器控制多態(tài)通信模塊與服務器模塊進行數(shù)據(jù)傳輸，根據(jù)服務器模塊中的數(shù)據(jù)處理模塊建立起的數(shù)據(jù)庫，建立起師生、教室、課程和實驗設備之間的鏈接關系，處理課程查詢、師生定位及簽到、用戶管理、在線學習、實驗在線打分、設備管理、實驗室數(shù)據(jù)顯示及查詢業(yè)務，并且可以通過手機、平板電腦或其它教室外端的終端查詢該實驗室的學生應到人數(shù)以及實到人數(shù)，并能查詢到未到學生的姓名等相關信息；并在實驗結束時，將實驗室中設備各項數(shù)據(jù)上傳到服務器；協(xié)同處理模塊與設備管理系統(tǒng)和教務管理系統(tǒng)相聯(lián)通，用于接收經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理模塊判斷處理后輸出的實驗室相關數(shù)據(jù)，并由web端實驗系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一對數(shù)據(jù)進行存儲與管理，并自動形成文檔，并把該文檔推送給設備管理系統(tǒng)和教務管理系統(tǒng)。

其中，app實驗系統(tǒng)是集成在手機或平板電腦上的應用程序，師生、管理員可通過app實驗系統(tǒng)進行相關信息的查詢、服務的申請或處理等。

服務器模塊在進行簽到系統(tǒng)處理完時，微控制器通過通信接口能將每個學生進入實驗室時時間、地點、實驗項目和課表以及應到人數(shù)以及實到人數(shù)信息在液晶顯示屏上顯示，并與動態(tài)刷新實驗室的名稱、實驗室的介紹和主要設備情況。

本發(fā)明在不用人工編排實驗課表和手工簽到和統(tǒng)計人數(shù)，只要在教務系統(tǒng)和設備管理系統(tǒng)更新，并預先通過服務器模塊中的數(shù)據(jù)處理模塊統(tǒng)一各系統(tǒng)的相關參數(shù)，即可更新實驗室實時狀態(tài)查詢功能；并且教師隨時可以在實驗室外的pc機上通過網(wǎng)絡訪問和查詢實驗室數(shù)據(jù)。

其中，電源模塊由功率為10w的220v/5v×1變壓器、型號為ame1117-3.3v的5v/3.3v的穩(wěn)壓集成電路和型號為mic5207bm5的5v/2.5v的穩(wěn)壓集成電路連接構成。

進一步的，顯示屏采用工業(yè)平板，顯示查詢該實驗室的一些基本信息，包括實驗室介紹、當前實驗內(nèi)容、當前授課老師、實驗室資源、課程表。

本發(fā)明的具有以下的優(yōu)點：1.高校實驗室地理分布位置較廣，可方便老師和學生查詢相關信息；2.用rfid快速自動識別師生的身份，建立起師生、教室、課程和實驗設備之間的鏈接關系，解決課程查詢、師生定位及簽到、用戶管理、在線學習、實驗在線打分、設備管理、實驗室數(shù)據(jù)顯示及查詢一體化，實現(xiàn)共享教務系統(tǒng)的師生數(shù)據(jù)庫，打破信息孤島，提高工作效率，減輕工作人員負擔；3.便攜接入，有效的解決了異構系統(tǒng)連通性；4.設備管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)通過融合實驗系統(tǒng)，統(tǒng)一各個系統(tǒng)的關鍵字，建立起各系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的鏈接關系，解決信息孤島問題；5.避免重復建設和浪費資源，完善了實踐教學環(huán)節(jié)，加強了實踐教學的管理水平；6.加強實踐教學的管理水平，完善高校的實踐教學環(huán)節(jié)，提高人才培養(yǎng)質量和創(chuàng)新能力。

以上僅是本發(fā)明的具體應用范例，對本發(fā)明的保護范圍不構成任何限制。凡采用等同變換或者等效替換而形成的技術方案，均落在本發(fā)明權利保護范圍之內(nèi)。