基于无线射频识别技术的机房管理系统的设计与

摘　要： 本文论述基于无线射频识别技术的高校机房管理系统的设计与实现,给出了该系统的架构和设计过程，同时阐述了该系统的主要功能及特点。

关键词：射频识别； 管理系统；监控系统
　　1、 引言
　　随着计算机技术的飞速发展，高校的大型计算机公共实验室或计算中心已成为不可或缺的教学基础实施。为了满足高校学生的需求，许多计算机教室都对外开放并计时收费[1-2]。但人工计时收费既费时又费力，而当前许多高校采用的机房管理系统不仅操作繁琐不易维护，同时安全性也不高。结合我校的实际情况，开发出了“射频卡上机管理系统”。该系统实现了学生刷卡上下机自动化管理，报表打印以及财务统计管理等功能，不仅大幅度提高了教学计算机的利用率，而且极大地减轻了机房管理人员的负担，实现了高效的、全自动化的机房管理。这样可以做到计算机机房无人看管，只要保证机房的设备安全，计算机机房可以24小时开放。
　　2、无线射频识别原理
　　无线射频识RFID为非接触式自动识别技术的一种。其机房工作原理为：读卡器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频标签获得能量被激活；射频标签将自身信息经调制器等通过卡内置发送天线发送出去；读卡器从接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，并对接收的信号进行解调和解码，然后送到服务器管理系统进行相关处理。与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张卡片[3]。
　　3、 系统分析与设计
　　3.1 系统结构
　　整个机房管理系统的结构主要由刷卡上机自动计时收费、客户服务、计算机电源控制和监控系统这四个子系统组成。整个系统的网络体系结构如图1 所示：
　　
　　
　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 图1 系统网络体系结构
　　(1) 刷卡上机自动计时收费系统
　　它包括射频读卡器、触摸屏显示终端、服务器端机房管理系统软件和PLC电源控制软件，是整个上机管理系统的核心部分。
主要功能：机房入口处设置一台或者多台射频读卡器（因为学生在入口处刷卡，为了避免拥堵，当较多人同时上机时，应该放置多台读卡器）和一台触摸屏。上机时服务器接收读卡器的刷卡信息，然后自动查询数据库，若卡内有钱，则通过触摸屏显示终端显示姓名、卡内余额、机房预定等信息，学生可通过触摸屏自由选择空座位，并通过PLC电源控制软件开启所选择的计算机电源；若卡内无钱，则显示警告信息，如充值等可通过客户服务系统完成。开启计算机，出现登录窗口，输入账号和密码后，学生可以上机，同时也可以通过该计算机查询自己的剩余金额和修改自己的密码等，并且只能登录使用一台计算机。在下机时接收读卡器的刷卡信息，自动查询数据库，根据上机时间和系统设定的费率自动计算出上机费用，数据库中存储相关信息的同时，学生通过触摸屏可显示姓名、上机时间、上机费用和卡内余额，并通过PLC电源控制软件关闭所分配计算机的电源才可以成功下机。
　　(2) 客户服务系统
　　它包括射频读卡器和客户端机房管理系统软件，是整个机房管理系统的重要组成部分。其主要功能有：新卡开户、卡内充值、挂失、销卡、持卡人信息查询、个人使用记录查询、打印报表以及打印等其它费用卡内结算等。
　　(3) 计算机电源控制系统
　　它包括PLC电源控制和手动开关电源控制两部分，是整个机房管理系统的关键部分。其主要功能是对每一台计算机的电源进行控制。
　　(4) 监控系统
　　机房安装有摄像头，在保安室配备监控器，可随时通过监控器查看机房的秩序，以确保学生安全上机， 实现对客户端（学生机) 的远程管理，包括: 远程抓屏、远程锁定、远程解锁、远程关机、远程重新启动、远程强制退出、远程发送短消息等。
　　3.2 系统特点及功能
　　特点：
　　(1)减少值班人员、维护人员，降低管理人员费用，甚至可以做到机房不需人员值守。
　　(2)增加机房的开放时间，提高设备的利用率。学校安装此套系统后，可24小时全天候开放机房。
　　(3)可以实现学生无人监管自助上下机。
　　功能:
　　(1) 每刷卡一次，只能开启一台计算机。
　　(2) 学生下机必须正常关闭计算机，否则不能下机。
　　(3) 可查询任一台计算机，在过去任一段时间内上机时间表，由此可查出破坏系统者。
　　(4) 全自动按上机时间收取上机费用，可完全替代手工计费。
　　(5) 提供个人帐务查询、每日按帐务总结等各种帐务查询方式，并能打印出各种报表。
　　(6) 射频卡内存储有本人的身份、性别、班级、账号、密码等。
　　(7) 提供产生新卡、加钱、挂失、解挂、换卡（学生转班级时使用）、修改卡信息等功能。
　　(8) 良好的开放性和兼容性，可以与校园网计费系统挂接。
　　4、 结束语
　　本文分析了基于射频识别的无人值守机房管理系统，其主要特点是免除了复杂的上机下机手续，同时大大节省了人力资源，监控系统的安装更加保证了机房的安全性。
　　参考文献：
　　[1]卢慧芬等. 开放性实验室信息管理系统的设计与实现[J]. 实验室研究与探讨，2005，24(8)
　　[2]黄洁. 基于开放式管理模式的探讨[J]. 湖南科技学院院报，2005，26(5):238-239
　　[3]侯立群，袁森龙． IC卡机房管理系统的设计与实现[J]. 杭州师范学院学报(自然科学版)，2001，18(4):25-27．