1、硬件系統(tǒng)

• 電子標簽由射頻接口、邏輯控制單元和天線三部分組成。其中，邏輯控制單元是電子標簽的核心組成部分，負責存儲信息和收發(fā)信號 。
• 當閱讀器發(fā)出能量或者查詢信號且電子標簽收到信號時，天線一方面負責從電磁波中吸收部分能量并整流為直流電以驅(qū)動標簽電路工作，另一方面產(chǎn)生返回信號 。調(diào)制解調(diào)單元對包含有效信息的電磁波進行解調(diào)、解碼。邏輯控制單元對閱讀器傳送來的信號進行解碼，并且按照閱讀器的要求回傳數(shù)據(jù)給閱讀器。存儲單元負責存儲系統(tǒng)運行時產(chǎn)生的數(shù)據(jù)和識別數(shù)據(jù)。
• 電子標簽其實就是1只特殊的收發(fā)信機。隨著電子產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，目前電子標簽普遍體積小型化，形狀多樣化，數(shù)據(jù)容量大，安全性高，能夠?qū)崿F(xiàn)快速掃描、重復使用。中小學實驗室采用最多的是超高頻柔性抗金屬電子標簽，其結(jié)構(gòu)如圖所示。

柔性電子標簽結(jié)構(gòu)

• RFID中小學實驗室管理系統(tǒng)開發(fā)包含客戶端軟件設(shè)計和數(shù)據(jù)庫設(shè)計，它在普通中小學實驗室管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上改變了數(shù)據(jù)讀寫的方式，同時兼容手工錄入模式和條形碼、二維碼錄入模式。
• RFID中小學實驗室管理系統(tǒng)選擇B/S架構(gòu)進行開發(fā)與設(shè)計，客戶端利用計算機、平板、手機等工具連接互聯(lián)網(wǎng)并通過瀏覽器遠程訪問服務(wù)器，進行系統(tǒng)管理和數(shù)據(jù)交換。

• RFID 中小學實驗室管理系統(tǒng)包含資產(chǎn)管理、用戶管理、實驗管理、教學管理和安全管理五個模塊。

1、盤點庫存

利用RFID技術(shù)對儀器室所屬儀器設(shè)備的盤點清查是RFID技術(shù)最重要、最成功的一項應(yīng)用。

在利用手持閱讀器盤點時，以手持閱讀器為半徑的6 m以內(nèi)的儀器設(shè)備電子標簽就能實現(xiàn)秒級的批量識別，無須人工錄入或者掃描，從而快速、精準、自動地識別整間房間的儀器設(shè)備。

將識別結(jié)果與系統(tǒng)庫存比對，導出盤點報告。相比人工盤點、條形碼（二維碼）一一掃碼識別，縮短了盤點時間，減輕了勞動強度，提高了盤點效率，減少了差錯率，實現(xiàn)了盤點庫存的智能化、自動化，徹底解決了資產(chǎn)管理中賬賬不符、賬物不符、物卡不符等問題。

2、貴重資產(chǎn)管理

（1）可移動貴重資產(chǎn)（如計算機、照相機等）經(jīng)過門禁式固定閱讀器時，閱讀器能夠100%識別并讀取設(shè)備標簽信息，同時系統(tǒng)自動記錄貴重資產(chǎn)進出信息。（2）當貴重資產(chǎn)為異常進出時，門禁點聲光報警、電子標簽聲光報警，后臺記錄異常進出記錄，視頻監(jiān)控系統(tǒng)啟用緊急錄像。

（3）貴重資產(chǎn)電子標簽還具有抗金屬、防拆報警功能，能夠進一步防止貴重資產(chǎn)的丟失。

3、實驗管理

（1）學生進入實驗室做分組實驗時，佩戴有RFID電子標簽的校牌立刻被門禁閱讀器識別，實驗管理系統(tǒng)自動采集學生姓名、班級、實驗分組等信息，并自動生成考勤記錄。

（2）實驗進行時，教師利用手持式閱讀器，快速識別實驗室內(nèi)儀器設(shè)備，能迅速了解實驗室儀器設(shè)備的使用情況。

4、儀器出借

在借用儀器設(shè)備時，教師或者學生可在手機、平板電腦等移動設(shè)備上填寫并上傳儀器借用清單。

在拿取儀器設(shè)備后，利用閱讀器迅速識別出借的所有儀器設(shè)備的信息，自動錄入借用數(shù)據(jù)。

在退還時，同樣利用閱讀器讀取退還設(shè)備信息，無須實驗室管理員手工清點、錄入、檢查。

5、管理決策

目前，一部分中小學實驗室管理處于原始的手工模式，表現(xiàn)為：一是儀器設(shè)備擺放無序、分類不清、賬物不符。二是實驗開得不齊不全，開出率不高，分組實驗、演示實驗的使用情況由人工進行記錄、統(tǒng)計，甚至出現(xiàn)為了應(yīng)付上級檢查，沒有做實驗而偽造實驗報告等弄虛作假行為，不能真實、準確地反映儀器設(shè)備的使用率。三是在購置、補充儀器設(shè)備時統(tǒng)計不準，對低使用率問題不重視，缺少深度分析，出現(xiàn)儀器設(shè)備重復購置、購置數(shù)量不精準等問題。

中小學智能實驗室示意圖

針對以上問題，基于RFID技術(shù)的中小學智能實驗室管理系統(tǒng)能夠自動給出儀器設(shè)備配備和使用的詳細數(shù)據(jù)，按需生成各類報表、圖表，清晰地反映出問題的癥結(jié)，從而為教育主管部門和學校在儀器設(shè)備配置、實驗室管理和實驗教學管理等方面提供科學依據(jù)。