一种智慧安全校园通信装置的制作方法

本实用新型涉及一种通信设备，尤其涉及一种智慧安全校园通信装置。

背景技术：

近几年来校园安全事件频发，一些犯罪份子闯入校园，危害学生的人身、财产安全。目前较多学校缺乏有效应对校园安全事故的监控装置，无法适应校园安全建设的需要。

目前常见的校园监控装置主要包括两个功能，一个是对学生的行踪进行掌握，一个是对访客的信息进行记录。

对于第一个功能，常用的技术手段是通过校讯通的方式，给每个在校学生发放一张校卡，要求学生每天佩戴校卡上下学，获得学生进校和离校的时间，并推送给家长。另外，也有的学校通过向学生发放智能手表，让学生在校期间佩戴智能手表，家长通过手机应用程序获取学生的实时位置信息，并可语音通话。但是，校讯通无法获取学生的实时位置，智能手表虽然可以获取学生实时位置信息，但成本高昂，难以推广使用。

对于第二个功能，常用的记录方式是通过人工登记的方式，即校外人员进入学校时提交身份证明和进入校园的原因，经人工登记后即可进入校园。另一种访客管理是通过访客系统，访客在校园入口进行登记，登记后，系统记录访客信息，并拍照，验证通过后，访客由访客通道进出校园。但是，人工登记的信息保存、查看不方便，也无法记录非在校人员的样貌。另外，人工登记和访客系统均无法获取人员进入校园后的行踪。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种智慧安全校园通信装置，可实现定位、危险警报、访客身份识别管理，并有效降低成本。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种智慧安全校园通信装置，包括物联网网关、射频标签卡、烟感设备及服务器；物联网网关包括网关短距离通信芯片、网关远距离通信芯片、网关微处理器及网关移动通信芯片，网关微处理器分别与网关短距离通信芯片及网关远距离通信芯片电连接，网关短距离通信芯片与射频标签卡无线连接，网关远距离通信芯片与烟感设备电连接，网关移动通信芯片与服务器无线连接。

作为上述方案的改进，物联网网关还包括时间芯片，时间芯片与网关微处理器电连接。

作为上述方案的改进，射频标签卡包括卡短距离通信芯片、卡电池、卡微处理器及卡存储器；卡微处理器分别与卡短距离通信芯片、卡电池及卡存储器电连接，卡短距离通信芯片与网关短距离通信芯片无线连接。

作为上述方案的改进，烟感设备包括烟感远距离通信芯片、烟感器电池、烟感器存储器、警报器及烟感微处理器；烟感微处理器分别与烟感远距离通信芯片、烟感器电池、烟感器存储器及警报器电连接，烟感远距离通信芯片与网关远距离通信芯片无线连接。

作为上述方案的改进，还包括摄像头，摄像头与服务器电连接。

作为上述方案的改进，服务器包括前置服务器、数据库服务器及应用服务器；前置服务器与网关移动通信芯片无线连接，前置服务器、数据库服务器及应用服务器依次电连接。

作为上述方案的改进，还包括移动终端，移动终端与服务器无线连接。

作为上述方案的改进，移动终端包括管理机及查询机，管理机及查询机均与服务器无线连接。

作为上述方案的改进，网关短距离通信芯片及卡短距离通信芯片均采用同一无线通信协议的信号收发芯片，无线通信协议为sub-1g通信协议、433通信协议、470通信协议或2.4g通信协议。

作为上述方案的改进，网关远距离通信芯片及卡远距离通信芯片均采用同一无线通信协议的信号收发芯片，无线通信协议为lora通信协议或nb-iot通信协议。

实施本实用新型的有益效果在于：

实施本实用新型智慧安全校园通信装置，可实现定位、危险警报、访客身份识别管理，并有效降低成本。

具体来说，学校不同区域安装了物联网网关，同时学生、校园巡逻员均佩戴射频标签卡，射频标签卡实时发出射频信号，射频信号被物联网网关的网关短距离通信芯片接收后经网关微处理器处理后，通过移动通信芯片发送到服务器，服务器通过预设识别算法进行识别从而确定发出信号的射频标签卡处于哪一个物联网网关的检测区域，进而对学生、校园巡逻员的位置进行定位。另外，烟感设备在检测到室内烟雾后发出警报信号，警报信号被物联网网关的远距离通信芯片接收后，经过网关微处理器的处理，通过网关移动通信芯片向服务器转发警报信号，从而进行危险警报。

进一步地，本实用新型智慧安全校园通信装置还包括摄像头，摄像头与服务器电连接。摄像头可以对访客的相貌进行记录，并将影像传输给服务器进行识别，从而对访客进行识别管理。

附图说明

图1是本实用新型智慧安全校园通信装置第一实施例结构示意图；

图2是本实用新型智慧安全校园通信装置第一实施例布局示意图；

图3是本实用新型智慧安全校园通信装置第二实施例物联网网关结构示意图；

图4是本实用新型智慧安全校园通信装置第二实施例射频标签卡结构示意图；

图5是本实用新型智慧安全校园通信装置第二实施例烟感设备结构示意图；

图6是本实用新型智慧安全校园通信装置第二实施例服务器结构示意图；

图7是本实用新型智慧安全校园通信装置第二实施例布局示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

图1至图2显示的是本实用新型智慧安全校园通信装置第一实施例示意图，包括物联网网关1、射频标签卡2、烟感设备3及服务器4。物联网网关1包括网关短距离通信芯片11、网关远距离通信芯片12、网关微处理器13及网关移动通信芯片14，网关微处理器13分别与网关短距离通信芯片11及网关远距离通信芯片12电连接，网关短距离通信芯片11与射频标签卡2无线连接，网关远距离通信芯片12与烟感设备3电连接，网关移动通信芯片14与服务器4无线连接。

学校不同区域安装了物联网网关1，同时学生、校园巡逻员均佩戴射频标签卡2，射频标签卡2实时发出射频信号，射频信号被物联网网关的网关短距离通信芯片11接收后经网关微处理器13处理后，通过移动通信芯片14发送到服务器4，服务器4通过预设识别算法进行识别从而确定发出信号的射频标签卡2处于哪一个物联网网关1的检测区域，进而对学生、校园巡逻员的位置进行定位。另外，烟感设备3实时检测环境烟雾状态，定时通过超远距离通信模块同步心跳，保证设备在线率；当环境内烟雾超过一定浓度后发送警报信号，警报信号被物联网网关的远距离通信芯片12接收后，经过网关微处理器13的处理，通过网关移动通信芯片14向服务器转发警报信号，同时设备本身进入声音报警模式，从而进行危险警报。当浓度低于报警标准时，设备恢复正常。

需要说明的是，网关微处理器13包含大量由三极管组成的逻辑门电路，可实现较大数据量的逻辑运算处理。比如，对发送信号的射频标签进行比较处理，当包含射频标签卡存储的身份信息的电压信号等于物联网网关预存的身份信息所对应的基准电压时，比较器输出高电平，然后网关微处理器通过网关移动通信芯片14将射频信号转发给服务器。

优选地，网关微处理器可以采用的型号包括但不限于lpc1768fbd100。

图3至图7是本实用新型智慧安全校园通信装置第二实施例示意图。第二实施例对第一实施例作了改进，下面对第二实施例的改进做具体说明。

进一步地，物联网网关1还包括时间芯片15，时间芯片15与网关微处理器13电连接。

时间芯片15用于与服务器4同步时间，并自主运行时间，从而保证时间准确性。

进一步地，射频标签卡2包括卡短距离通信芯片21、卡电池22、卡微处理器23及卡存储器24；卡微处理器23分别与卡短距离通信芯片21、卡电池22及卡存储器24电连接，卡短距离通信芯片21与网关短距离通信芯片11无线连接。

卡短距离通信芯片与网关短距离通信芯片是对应的，卡电池用于为射频标签卡提供电能，卡存储器用于用于存储射频标签卡的佩戴者的身份信息。卡微处理器用于将身份信息进行处理，并在系统运行出现偏差时自动复位，保证设备正常发送。

优选地，卡存储器可以采用带电可擦可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory，简称eeprom)。卡微处理器可以采用的型号包括但不限于stm8l101f3p6。

进一步地，烟感设备3包括烟感远距离通信芯片31、烟感器电池32、烟感器存储器33、警报器34及烟感微处理器35；烟感微处理器35分别与烟感远距离通信芯片31、烟感器电池32、烟感器存储器33及警报器34电连接，烟感远距离通信芯片31与网关远距离通信芯片12无线连接。

烟感远距离通信芯片与网关远距离通信芯片是对应的。烟感器电池用于为烟感设备提供电能。烟感器存储器用于存储烟感设备的信息。烟感微处理器用于对烟感设备的信息进行处理，并在系统运行出现偏差时自动复位，保证设备正常发送。

优选地，烟感器存储器可以采用带电可擦可编程只读存储器(electricallyerasableprogrammablereadonlymemory，简称eeprom)。烟感微处理器可以采用的型号包括但不限于hc32l110b4pa。

进一步地，还包括摄像头5，摄像头5与服务器4电连接。

摄像头可以对访客的相貌进行记录，并将影像传输给服务器进行识别，从而对访客进行识别管理。

进一步地，服务器4包括前置服务器41、数据库服务器42及应用服务器43；前置服务器41与网关移动通信芯片14无线连接，前置服务器41、数据库服务器42及应用服务器43依次电连接。

前置服务器在接收物联网网关上传的数据信息并应答后，把数据放入数据库服务器进行保存，应用服务器可以查询数据库服务器中的数据详情，同时判断数据是否为危险信息，若是，进行警告提示。

进一步地，还包括移动终端，移动终端与服务器无线连接。

进一步地，移动终端包括管理机61及查询机62，管理机61及查询机62均与服务器4无线连接。

管理机可以采用手持机，当学生携带学生卡走失时，可以在平安校园系统发布寻人，并通过手持机下载数据库中的走失信息，定位走失学生的位置，并对走失学生进行精确查找。查询机可以采用一般的智能手机，只需在智能手机安装定制的应用程序即可，通过手机应用程序，家长可以通过app查询学生的上学放学信息，是否处于危险区域，查询学生的考勤情况等。

进一步地，网关短距离通信芯片及卡短距离通信芯片均采用同一无线通信协议的信号收发芯片，无线通信协议为sub-1g通信协议、433通信协议、470通信协议或2.4g通信协议。

需要说明的是，网关短距离通信芯片及卡短距离通信芯片需要采用同一通信协议才能进行通信。sub-1g通信协议、433通信协议、470通信协议及2.4g通信协议均是短距离通信协议，采用上述任一无线通信协议均可以实现网关短距离通信芯片及卡短距离通信芯片的通信。

进一步地，网关远距离通信芯片及卡远距离通信芯片均采用同一无线通信协议的信号收发芯片，无线通信协议为lora通信协议或nb-iot通信协议。

需要说明的是，网关远距离通信芯片及卡远距离通信芯片需要采用同一通信协议才能进行通信。lora通信协议及nb-iot通信协议均是远距离通信协议，采用上述任一无线通信协议均可以实现网关远距离通信芯片及卡远距离通信芯片的通信。

综上，本实用新型智慧安全校园通信装置通过在校园不同区域设置物联网网关，获取射频标签卡、烟感设备等设备的信号，并将信号转发至服务器，可实现定位、危险警报、访客身份识别管理，有效降低成本。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。