教育部《幼兒園教育指導(dǎo)新綱要》明確指出：“幼兒園必須把保護(hù)幼兒的生命和促進(jìn)幼兒的健康放在工作的首要位置。”

　　“校園安全無(wú)小事，幼兒園安全事更大”，因?yàn)樗P(guān)系到千萬(wàn)個(gè)家庭的幸福，關(guān)系到社會(huì)的穩(wěn)定，一旦發(fā)生意外事故或惡性案件，將造成惡劣的影響和難以挽回的損失。

　　幼兒年齡段的孩子自我安全意識(shí)薄弱，自我保護(hù)能力低，自我控制力差。幼兒段的孩子又活潑好動(dòng)，對(duì)外界充滿了好奇和探索欲望，面對(duì)危險(xiǎn)缺乏基本的防范意識(shí)，最易出現(xiàn)危險(xiǎn)和遭受意外傷害。管理者對(duì)幼兒在園內(nèi)的實(shí)時(shí)跟蹤、精確定位、危險(xiǎn)預(yù)警、及時(shí)提醒以及災(zāi)害應(yīng)急救援預(yù)案制定顯得尤為重要。

　　幼兒園安全現(xiàn)狀及精細(xì)化管理需求

　　當(dāng)今國(guó)內(nèi)正規(guī)幼兒園大都建設(shè)了獨(dú)立的安防系統(tǒng)，通常涵蓋閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、防盜報(bào)警系統(tǒng)、出入口門(mén)禁控制系統(tǒng)等，這些系統(tǒng)在一定程度上提升了幼兒園的安全防范水平，但也存在著許多安全漏洞。

　　事后取證的作用強(qiáng)大，事先預(yù)防并及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的功能相對(duì)薄弱;

　　難以在緊急情況下快速找到幼兒;

　　易受自然災(zāi)害的影響，很難在快速應(yīng)急救援中發(fā)揮作用。

　　引入射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)或ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)手段，構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)化、信息化的智能安全管理系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)定位幼兒位置，智能化自動(dòng)監(jiān)控、主動(dòng)跟蹤、提前預(yù)警幼兒安全風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)幼兒園安全的精細(xì)化管理，提高幼兒園安全管理的效率，構(gòu)建更加安全的幼兒學(xué)習(xí)生活環(huán)境。

　　ZigBee還是RFID?

　　射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)和ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是組建物聯(lián)網(wǎng)的兩項(xiàng)基礎(chǔ)和核心技術(shù)。

　　RFID射頻標(biāo)簽技術(shù)

　　RFID即射頻識(shí)別技術(shù)，又稱無(wú)線射頻識(shí)別。常用的有低頻(125k~134.2K)、高頻(13.56Mhz)、超高頻，微波等技術(shù)。RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無(wú)源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。

　　RFID系統(tǒng)中的標(biāo)簽與讀寫(xiě)器之間是一種主從關(guān)系，它們之間的通信完全依賴于RFID標(biāo)簽耦合或反射出的信號(hào)。而要通過(guò)這種通信方式來(lái)增加通信距離非常困難。因而，它們不得不在讀寫(xiě)器上下工夫提高接收靈敏度，在發(fā)射天線上下工夫增大發(fā)射功率，以及增加發(fā)射接收的方向性。因而，不僅提高了成本，而且更加降低了它的安裝和使用的靈活性。此外，當(dāng)高頻微波的發(fā)射功率過(guò)大時(shí)，不僅超出國(guó)家無(wú)委會(huì)的功率限制，還有可能對(duì)幼兒及教師身體帶來(lái)傷害。

　　為了克服無(wú)源RFID產(chǎn)品的讀取識(shí)別距離限制，遠(yuǎn)距離主動(dòng)式有源RFID系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。該類系統(tǒng)在對(duì)目標(biāo)的識(shí)別距離上，大大優(yōu)于被動(dòng)式RFID，但卻存在一些明顯缺陷。

　　系統(tǒng)的靈活性低：其讀寫(xiě)器不僅需要固定位置安裝，對(duì)RFID卡的方向和讀寫(xiě)器天線的方向的匹配還有一定的要求;

　　供電問(wèn)題：主動(dòng)式RFID需要使用電池驅(qū)動(dòng)，存在如何延長(zhǎng)標(biāo)簽中電池使用壽命的問(wèn)題;

　　易受干擾：現(xiàn)有RFID一般都使用窄帶通信技術(shù)，當(dāng)識(shí)別范圍增大以后很容易受到外界的干擾;

　　可靠性和穩(wěn)定性稍差：由于溫度變化，晶振自身老化造成的晶振工作頻率的偏差，以及可能存在的多徑效應(yīng)，多普勒效應(yīng)等，都將使系統(tǒng)工作的可靠性和穩(wěn)定性受到較大影響。

　　基于ZigBee的MESH網(wǎng)絡(luò)標(biāo)簽技術(shù)

　　基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)是一種拓展性強(qiáng)、易布建的低成本、多跳的自組織無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

　　Mesh網(wǎng)絡(luò)即“無(wú)線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)”,它是“多跳(multi-hop)”網(wǎng)絡(luò)，是由ad-hoc網(wǎng)絡(luò)發(fā)展而來(lái)。在下一代網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)的過(guò)程中，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)不可或缺的技術(shù)。無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)基于呈網(wǎng)狀分布的眾多無(wú)線接入點(diǎn)間的相互合作和協(xié)同，具有寬帶高速和高頻譜效率的優(yōu)勢(shì)，具有動(dòng)態(tài)自組織、自配置、自維護(hù)等突出特點(diǎn)，任意的兩個(gè)設(shè)備均可以保持無(wú)線互聯(lián)。

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　　ZigBee是基于IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的低功耗個(gè)域網(wǎng)協(xié)議。

　　低成本。單一系統(tǒng)支持大量節(jié)點(diǎn)的組網(wǎng)，系統(tǒng)構(gòu)建成本低;

　　低功耗、高效率。傳感器工作只需要很少的能量，系統(tǒng)在數(shù)千個(gè)微小的傳感器之間相互協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)通信，以接力的方式將數(shù)據(jù)從一個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)傳到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)，通信效率非常高;

　　簡(jiǎn)單靈活。系統(tǒng)支持多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、低?fù)雜度。不需要昂貴和體積龐大的讀寫(xiě)器和讀寫(xiě)天線系統(tǒng)，也不需要對(duì)射頻標(biāo)簽的安裝位置、被識(shí)別目標(biāo)移動(dòng)速度等設(shè)置各種限制;

　　抗干擾。系統(tǒng)采用直序擴(kuò)頻信噪比增益，快速、安全(ZigBee提供三級(jí)安全模式)。無(wú)環(huán)境干擾，以及可能的多徑效應(yīng)和多普勒效應(yīng)問(wèn)題的困擾;工作可靠性和穩(wěn)定性優(yōu)越。

　　應(yīng)用安全性

　　基于ZigBee協(xié)議的無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)基站一般采用免授權(quán)頻段,其最大射頻功率有嚴(yán)格的限制。一般家用的無(wú)線設(shè)備，其輻射功率一般需要低于200毫瓦。這樣的設(shè)備在這一頻段上一般直接滿足電磁干擾性的要求。

　　幼兒安全定位系統(tǒng)中隨身攜帶的射頻標(biāo)識(shí)卡射頻輻射非常小。跟人們?nèi)粘Ｊ褂玫氖謾C(jī)相比，無(wú)線Mesh網(wǎng)絡(luò)的射頻輻射要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人們?nèi)粘＝佑|的手機(jī)網(wǎng)絡(luò)。

　　工作頻率：2.4GHz―2.5GHzISM微波段;

　　識(shí)別距離：有效識(shí)別距離可達(dá)0-200m，可調(diào)節(jié);

　　通訊速率：1024Kbps;

　　安全性：加密算法與安全認(rèn)證，防止鏈路偵測(cè);

　　工作電壓：3.6V~3.2V;

　　輸出功率：最大20dBm;

　　靜態(tài)電流：小于2μA;

　　工作電流：小于20mA。

　　結(jié)語(yǔ)

　　ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效地、低成本地解決了困擾現(xiàn)有RFID目標(biāo)識(shí)別和管理中的諸多問(wèn)題，擴(kuò)展了智能卡的應(yīng)用范圍。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，功能多樣，保密性好，成本低，部署快捷，使用靈活方便，技術(shù)成熟，并具有優(yōu)異的自身使用安全型，為幼兒園提供的一種良好的安全管理解決方案。

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