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基于RFID技術的智能試卷管理系統

一、項目背景

在我國的教育招生考試中,試卷的管理一直是比較棘手的問題,它涉及試卷的組卷、印刷、封包、運輸、發放、回收、入庫、閱卷以及歷史保存等一系列復雜的流程,且數量巨大。到目前為止,我國的試卷管理主要還是采取的人工管理方式,勢必存在安全形勢不樂觀的問題。在這個信息化、網絡化、智能化的時代,如何利用現代化技術工具和管理手段為我國考試建立一套安全、高效的試卷管理機制和方法,是教育考試改革迫切需要解決的課題。

就目前而言,傳統的考務工作在試卷管理的過程中存在一些比較突出的問題:

● 試卷的數據信息采集手段比較落后,效率較低。試卷在流轉過程中,需要多次的清點,核對,數量龐大的試卷清點加上落后的點數手段,往往需要投入大量的人力物力。

● 人工方式的數據采集,極其容易因為個體的原因出現數據采集錯誤的問題,從而給相關考試負責部門的數據管理帶去極大的麻煩。

● 試卷的核查、查閱耗時長。試卷的數量越來越龐大,要查找、核查清理某一試卷時,往往需要將所有的試卷篩選一遍,效率低,耗費資源高。

為了解決現行業務流程中存在的試卷管理問題,出于對考試過程中試卷管理涉及的安全、成本、維護方面的考慮,建設一套適合試卷跟蹤管理的信息化系統十分必要。

二、技術簡介

RFID無線射頻識別技術是利用雷達反射原理,通過天線向電子標簽發出微波查詢信號,電子標簽被讀寫器微波能量激活,接受到微波信號后應答并發出帶有標簽數據信息的回波信號。射頻識別技術的基本特點是采用無線電技術實現對靜止的或移動的物體進行識別,達到確定待識別物體的身份、提取待識別物體的特征信息(或標識信息)的目的。

通過射頻識別系統采集到的待識別物體的特征信息通常情況下先由中間軟件進行處理,或直接將采集到的識別信息通過計算機信息處理技術(如數據庫技術等)及計算機網絡技術(Intranet & Internet技術)實現信息的融合、共享、遠距離傳送等直接服務于有關的業務應用系統,如RFID珠寶管理系統。

與傳統的人工清點或條碼光學識別而言,RFID技術具有以下典型優勢:

● 不需人工干預,不需接觸操作;

● 可工作于各種惡劣的工作環境;

● 可識別高速運動的物體,且可同時識別多個物體;

● 可穿越一定障礙識別,穿透性好;

● 可以存儲數據并反復擦寫,標簽可回收利用;

● 識別準確率高;

● 安全性好,難以復制;

● 標簽體積小,可以定制封裝,適應性廣;

基于RFID技術的試卷跟蹤管理系統,建立一種安全、高效的試卷跟蹤管理機制,保證試卷信息的安全性、秘密性和全流程可控性,為所有考生提供公平的考生平臺,充分利用RFID技術的優勢,徹底改變現有管理流程中的詬病。

三、技術方案

通過采用先進的RFID自動識別技術和計算機軟件技術,以RFID電子標簽作為信息存儲媒介并粘貼在試卷上,在RFID芯片中存儲該試卷的詳細信息,利用RFID讀寫設備,與后臺數據庫管理系統相配合,在試卷的流通過程中,建立從印刷廠到試卷包裝、分發、中轉站管理、考點分發、收取,最終到閱卷中心的全程信息跟蹤,最大程度保證試卷的秘密性和安全性。

3.1 系統體系結構

試卷管理系統體系結構示意圖

● 物理層:

各物理空間層主要涵蓋試卷流程全過程的各個節點,包括印刷廠、中轉中心、次級倉庫直至考場、閱卷中心及最后的存儲中心等。在各個節點,RFID進行試卷信息的采集。

● 采集與交互層:

含各種現場數據采集和用戶交互設備,包括RFID手持終端、RFID固定式閱讀器等、RFID通道式掃描設備以及用于標識試卷信息的RFID標簽。提供現場數據采集、數據錄入、數據上傳等。為系統提供實時的現場數據采集。

● 數據服務層:

對系統中的設備進行管理,采集數據的收集、緩存、過濾,控制指令及相關數據的收集、分發等。數據服務層以系統軟件服務的方式運行在系統服務器,提供對用戶應用層及數據采集交互層的數據及相關控制指令的數據服務。

● 管理中心:

為各個物理現場提供調度管理、遠程管理中心的計算機軟件用戶管理交互界面,同時提供報表及數據查詢服務。對試卷管理的計劃制定、管理控制、數據監控等均由管理中心提供。

3.2 系統拓撲圖

試卷管理系統拓撲圖

3.3 系統功能

3.3.1 RFID數據初始化

標簽是整個RFID系統工作的基礎,在前端需要將每一個電子標簽進行編碼,然后與試卷進行綁定,完成電子標簽對試卷信息的標識。

試卷標簽上儲存的信息項包括:識別類別、試卷名稱、試卷編號、試卷密級、時效、保存方式、試卷科目等具體內容。

標簽由RFID打印機完成初始化發卡并打印出來,同時也可以在標簽上打印條碼信息。

3.3.2 手持機管理

手持機具有操作方便,使用靈活的特點,同時,以ThingMagic模組為核心的手持機具有大批量、密集多標簽精確盤點的優勢,可對于一些中轉站點,考場等單次讀取數量不是特別大的場合。使用RFID手持機,可方便快捷的進行試卷的清點、核對、分發等工作。同時,RFID手持機界面友好,操作簡便。

3.3.3 掃描通道識別

掃描通道具備單次大批量準確、自動化識別的特點,相對讀取能力更強,讀取速度更快,效率更高。因此,RFID掃描識別通道適合部署在總倉或中心倉等日出入量巨大的現場,可高效、簡便的完成試卷信息的清點和核對。

RFID通道門安裝示意圖

3.4 系統流程

試卷管理跟蹤系統的主要特點,是要統一建庫、統一管理,整個系統需將單位信息、人員信息統一建庫,統一進行管理,即采用中心管理的思想。同時,按照業務職能進行分層管理,各個層級負責本層級的工作,計劃、安排由上一層級設定。

基本的管理流程如下所示:

在整個考試過程中,試卷的流轉分別有印刷廠、區縣考區、考點考場以及考試院等多個場所。從試卷在印刷廠印刷開始到試卷發放到考場考生手中,以及考試結束回收試卷至考試院,這些環節都需要對考生的試卷進行實時的跟蹤管理。據此,基于RFID試卷跟蹤管理系統又可以細分為多個功能模塊。

● 系統管理模塊提供用戶登錄管理和系統設置管理。根據用戶需求和實際軟件的用途,經過對用戶登錄界面的功能分析,系統的登錄功能實現對用戶身份的合法性驗證,以確保系統的安全性。系統設置主要是針對系統中所使用的學期以及服務器的相關參數進行配置,包括讀寫器的IP、端口號、波特率等參數以及對服務器IP以及端口號等參數進行相應的設置。

● 印刷廠管理模塊充分利用RFID技術優勢,在接收考試院試題、打印試卷、試卷分類封裝、入庫管理、試卷分發各考試中心等流程上,不再需要大量的人工參與,RFID批量精確讀取的特性極大的縮減了人力、試卷成本,提高管理效率,降低出錯率。

● 考區管理模塊的功能主要是三大環節,試卷下發、試卷上交以及試卷盤點。應用RFID技術同樣可以大幅提高這些工作的效率。

● 考點管理模塊主要是在每次考試結束以后,由考察的監考老師當場使用移動手持設備對試卷數量和信息進行清點核查,信息無誤后封包并上交。

● 考試院管理模塊主要是給出印刷任務,進行試卷清點、試卷核實以及試卷掃描。

3.6 應用效益

應用RFID技術建設的智能試卷管理系統,將極大的提高了試卷管理工作的效率,不僅速度提高,更重要的是清點核對的準確性也有了質的提升。通過RFID進行的試卷清點,不僅能掌握準確的掌握試卷的數量,更能掌握試卷類別和實時流轉的位置信息等,實現手工清點方式幾乎不可能完成的任務。

智能試卷管理系統的應用是RFID多項技術的綜合應用,為工作人員的日常管理提供了更高效、精準的管理手段,也為考試平臺提供了更公平公正的數據支撐,避免人為差錯帶來的隱患,同時,也降低了試卷管理的成本,可發揮重要的社會意義。

智能試卷管理系統將RFID技術在試卷管理中的應用價值發揮到了最大,實現了真正意義上的“數字化、信息化、智能化”試卷管理工作。

四、設備選型

RFID技術的試卷跟蹤管理,建立一種安全高效的管理信息化。保障試卷信息安全性,為考生提供公平的考生平臺。本系統,使用的RFID硬件設備有:RFID打印機、RFID手持機、RFID通道門、RFID標簽。

4.1 RFID打印機

L200e/L300e系列RFID小型工業條碼打印機廣泛應用于倉儲運輸、票務服務、固定資產管理等領域,獨創先打印后讀寫天線設計,讓打印流暢高效,一氣呵成,同時實現100%標簽合格率,杜絕不良標簽被誤用,為自動化分揀系統提供最佳的讀寫打印解決方案。

4.2 工業級RFID智能手持機

W6100 RFID智能手持機是一款基于安卓系統開發,集 1D 或 2D 條形碼掃描、4G 全網通、GPRS 、 WIFI、BLUETOOTH 、RFID 功能于一體的便攜式智能數據采集設備;界面友好,操作簡便,集成 ThingMagic 高性能模組,具備高效盤點、遠程掃描、精準讀取等優勢;

4.3 RFID通道門

FU-TD04 超高頻(UHF)RFID門禁系統支持EPC C1 G2(ISO18000-6C)協議,支持服務器模式實現多通道控制功能,超高頻RFID通道門禁內部集成高增益天線組、基于ThingMagic的高速讀寫器及控制模組,擁有高速讀取標簽性能和良好的讀寫區域控制能力,提供標準RS232或RJ45接口,方便連接軟件平臺。超高頻(UHF)RFID門禁系統特別適用于各類物流倉儲、圖書檔案、人員考勤管理等細分領域的應用。

深圳市銓順宏科技有限公司成立于2005年,是一家專業的物聯網產品與技術服務提供商。公司專注于物聯網行業領域無線射頻技術的產品研發,以RFID和GNSS 技術核心,并多維度擴展UWB和藍牙AOA室內高精度定位等物聯網技術,秉承“實力源自基礎”的理念,憑借多年來的技術沉淀積累,于2015起連續2屆成功獲得“國家高新企業”榮譽,自2017年至今已連續獲得“廣東省守合同重信用企業”,并在2014年至2020年間,累計獲得39項軟件著作權和5項實用新型專利。公司已通過ISO9001:2015質量管理體系、ISO14001:2015環境管理體系和ISO45001:2018職業健康安全管理體系認證,以及鄧白氏注冊認證企業,公司同時是 全球智能集裝箱產業聯盟GSCA理事單位, 國際印刷電子與智能包裝產業聯合體會員單位,深圳市物聯網產業標準聯盟會員單位,深圳市物聯網產業協會會員單位和廣東省物聯網協會會員單位。

公司擁有嚴謹專業的技術團隊,追求務實誠信的服務,堅持互助協作共贏的企業理念,以用戶需求為導向,專注、專業、專心,始終堅持以“設備+解決方案+服務”為一體的商業模式,服務于倉儲物流、檔案館/圖書館、電力行業、智慧零售、布草洗滌、RFID打印機、航空行李分揀/行李自助值機、智能巡檢、珠寶管理、測溫管理、畜牧養殖業、資產類管理、智慧醫療管理、智能制造生產、物聯網教學/院??蒲械葢妙I域。公司依托品牌及技術的優勢,結合豐富的物聯網行業技術服務經驗,從方案咨詢、產品選型,到方案設計和系統平臺支持,為用戶提供易于操作且穩定性高,具差異化、具創新的綜合性技術服務。以創造和實現應用價值為宗旨,為物聯網行業領域提供成熟、穩定、專業、細致的整套方案和信息化增值服務。緊隨中國積極發展物聯網的腳步,基于技術,品質,服務,誠信,致力成為中國物聯網行業的優質技術服務商。咨詢電話:400-0581-580!


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