TWI492183B - 校園裝置互動感應系統及其應用方法 - Google Patents

Description

校園裝置互動感應系統及其應用方法

本發明是有關於一種校園裝置互動感應技術，且特別是有關於一種利用近場無線通訊技術之校園裝置互動感應系統及其應用方法。

依據國家通訊傳播委員會所公佈的資料中得知，近年來，台灣行動電話用戶數已達2千多萬，行動電話門號普及率高達120%，意指一個人最少都有一個以上的行動電話門號，所以台灣的行動電話普及率已經相當的普遍，然而當中具行動上網能力用戶佔行動通信用戶比例的70%。隨著3C發展，一般民眾除了使用行動電話上網外，還希望行動電話可以提供更多應用功能，藉此帶給人們更多的使用樂趣及便利性。因此，業者為了爭奪行動電話及其周邊附加應用市場，也都積極研發並推廣行動電話之相關應用功能，例如基於無線上網之雲端科技、網路消費、網路通訊及網路繳費，隨著而來的是由行動電話取代傳統錢包的電子錢包功能。

電子錢包為電子商務活動中購物常用的一種支付工具，也是實現全球電子化交易和網際網路交易的一種重要工具，其不僅可進行小額付款還可儲存交易記錄。目前各國均大力推展結合智能晶片及近場無線通訊(Near Field Communication,NFC)技術之電子錢包，提供更方便及安全的嶄新交易方法。

NFC為一短距離無線通訊連接技術，其為RFID延伸而成的非接觸式感應及交互連結技術，作用於13.56MHz頻帶，比較不易受干擾，且感應時間低於0.1秒，因此建立感應連線速度非常快，而傳輸距離大約10公分(被動模式)或20公分(主動模式)，傳輸速率分別可為106kbit/s、212kbit/s及424kbit/s。其已經通過國際標準ISO/IEC 18092、EMCA-34、ETSI TS10219，NFC使電子設備之間可進行安全與簡單的雙向通訊感應及互動，藉此讓使用者可近距離進行非接觸式(Contactless)的交易並存取數位資訊內容，以及連接其他的電子設備。

NFC電子標籤的傳輸模式有主動模式與被動模式兩種，被動模式標籤及主動模式標籤差別主要是在於被動模式標籤內部不具有供電的電源，其乃利用感應器(reader)所發射的RF電磁波和被動模式標籤內部的線圈產生共振效應，產生瞬間感應電流以提供被動模式標籤所需之電力，藉此感應電流運作被動模式標籤上的晶片，並發出電磁波，將被動模式標籤內的資料回傳至感應器。主動模式標籤本身內建電源，藉此提供所需之電力用以產生回應之訊號，而其訊號傳輸的範圍較被動模式標籤之傳輸範圍寬廣，因此，主動模式標籤可進行較長距離與較大資料量的傳輸。

然而NFC電子標籤具有儲存認證資料之功能，且NFC技術帶來的三種操作模式：卡片模式、讀卡機模式以及點對點傳輸(P2P)模式，使得搭配NFC技術之電子錢包不僅應用於網路上之購物，也可應用於居家安全、人員進出管 理、資材倉儲管理、交通運輸、餐廳、博物館導覽及工商廣告等。

因此，發明人受此啟發，秉持多年相關豐富研究經驗，進而研發一種校園裝置互動感應系統，將智能晶片結合近場無線通訊技術應用於校園管理中，以期帶來更方便且自動化之校園管理。

本發明的目的在於提出一種以近場無線通訊技術結合智慧型手機之校園裝置互動感應系統，藉此達到智慧型管理之校園生活。

本發明之一態樣之一實施方式是在提供一種校園裝置互動感應系統，包含一智慧型手機、一互動式裝置及一中控端。智慧型手機配置於一學生身上，且智慧型手機包含一近場無線通訊電子標籤及一智能晶片，其中近場無線通訊電子標籤內建有一學生資料，智能晶片電性連接近場無線通訊電子標籤，且智能晶片內建有一帳戶資料，對應學生資料。互動式裝置包含一近場無線通訊感應器及一感應操作介面，近場無線通訊感應器設於互動式裝置，且近場無線通訊感應器讀取近場無線通訊電子標籤，感應操作介面電性連接近場無線通訊感應器，且感應操作介面用以操控互動式裝置並產生一操作資料。中控端電性連接互動式裝置，且中控端用以比對確認及儲存學生資料、帳戶資料及操作資料。利用智能晶片結合近場無線通訊標籤之整合技術，取代以往學生證之功能，並提供自動化之校園裝置， 藉此帶來方便及安全之智慧型校園管理。

依據本發明一實施例，上述學生資料更可包含個人資料。且互動式裝置可為另一智慧型手機，感應操作介面係可為一點名應用程式，智慧型手機更可包含一照相機，用於對被點名學生拍攝一學生照片，學生照片用以供中控端比對學生資料，中控端確認學生資料及學生照片後使點名應用程序完成點名。上述互動式裝置更可包含一喇叭，其連接中控端，在中控端比對學生資料與學生照片不符時，喇叭受控發出警告聲響，表示點名錯誤。操作資料係指點名資料。

依據本發明另一實施例，上述互動式裝置更可包含一電子鎖，且互動式裝置可為一自動化置物櫃，感應操作介面係可為一置物應用程式，置物應用程式可裝設於一外接電腦。電子鎖對應近場無線通訊電子標籤，而自動化置物櫃電性連接電子鎖。中控端確認學生資料、帳戶資料及操作資料後使置物應用程序完成並解鎖電子鎖，此時中控端開啟對應學生資料之自動化置物櫃。操作資料係指置物櫃資料。

依據本發明又一實施例，上述互動式裝置可為一電腦，該感應操作介面係可為一借還書應用程式。中控端確認學生資料、帳戶資料及操作資料後使借還書應用程序完成並儲存學生資料及操作資料。此外，中控端之帳戶資料自動扣除對應操作資料之金額。操作資料係指借還書資料。

本發明之另一態樣之一實施方式是在提供一種應用於上述之校園裝置互動感應方法，步驟包含：提供具近場無 線通訊電子標籤及智能晶片之智慧型手機；感應辨識近場無線通訊電子標籤內之學生資料；比對學生資料正確時，開啟對應之一互動式裝置；比對學生資料錯誤時，發出一警告訊息；儲存學生資料、智能晶片之帳戶資料及互動式裝置之操作資料。

本發明提供之校園裝置互動感應系統及其方法將智慧型手機中的近場無線通訊技術結合智能晶片，藉此取代校園生活當中運用到之鑰匙、學生證及電子錢包，提供智慧型手機更多元化之應用。因此，校園裝置互動感應系統除了可做為校園電子點名管理之用外，尚可以提供小額付費功能，藉此使用於借書逾期罰款繳費及置物櫃管理。

請參照第1圖，其繪示依照本發明一實施方式的一種校園裝置互動感應系統之方塊圖。其包含一智慧型手機100、一互動式裝置200及一中控端300。

智慧型手機100配置於學生的身上，且智慧型手機100包含一近場無線通訊電子標籤110及一智能晶片120，其中近場無線通訊電子標籤110內建有一學生資料111，智能晶片120電性連接近場無線通訊電子標籤110，且智能晶片120內建有一帳戶資料121，對應學生資料111。

互動式裝置200包含一近場無線通訊感應器210、一感應操作介面220及一喇叭230，近場無線通訊感應器210設於互動式裝置200，且近場無線通訊感應器210讀取近場無線通訊電子標籤110，感應操作介面220電性連接近 場無線通訊感應器210，且感應操作介面220用以操控互動式裝置200並產生一操作資料221，喇叭230設於互動式裝置200。

中控端300電性連接互動式裝置200，且中控端300用以比對確認及儲存學生資料111、帳戶資料121及操作資料221。學生資料111係可為學生的個人相關資料。

請同時參照第2圖，其繪示依照本發明一實施例的一種校園裝置互動感應系統之示意圖。本實施例中，將校園裝置互動感應系統應用為一點名管理系統。且互動式裝置200可為另一智慧型手機，此互動式裝置200由點名人員持有，且互動式裝置200更可包含一照相機，用於對被點名學生拍攝一學生照片，感應操作介面220係可為一點名應用程式。中控端300係可為學校註冊組之伺服器。

本實施例中，點名應用程式係使用Eclipse結合Android SDK Emulator開發點名管理系統的網頁及資料庫，並將資訊存入Android SQLite資料庫中。學生持有之智慧型手機100中的近場無線通訊電子標籤110藉由點名人員持有互動式裝置200之近場無線通訊感應器210來感應，實現使用者以智慧型之近場無線通訊技術在校園上課點名管理系統之使用情形。

請同時參請第3圖，其繪示依照第2圖之流程圖。校園裝置互動感應系統應用為一點名管理系統的流程如以下步驟：被點名學生持智慧型手機感應讀卡機，且照相機拍攝點名學生照片；學校註冊組伺服器辨識點名學生照片及學生資料，且透過喇叭念出點名學生姓名；資料錯誤時， 如點名學生資料已重覆，學生照片或學生資料比對錯誤，則喇叭發出警告聲響；資料正確時，老師持有之智慧型手機顯示出席同學資料；學校註冊組伺服器儲存點名資料。

請同時參照第1圖及第4圖，其繪示依照本發明另一實施例的一種校園裝置互動感應系統之流程圖。本實施例中，將校園裝置互動感應系統應用為一置物櫃管理系統，上述互動式裝置200更包含一電子鎖(未圖示)，且互動式裝置200可為一自動化置物櫃，感應操作介面220係可為一置物應用程式，置物應用程式可裝設於一外接電腦(未圖示)。電子鎖對應近場無線通訊電子標籤110，而互動式裝置200連接電子鎖。中控端300確認學生資料111及操作資料221後使感應操作介面220操作完成並解鎖電子鎖，此時中控端300開啟對應學生資料111之互動式裝置200。詳細之步驟說明如下：學生持智慧型手機感應置物櫃之讀卡機；中控端辨識學生資料；如學生資料比對正確，中控端儲存置物櫃之操作資料並解開置物櫃之電子鎖，開啟對應學生資料之置物櫃；如學生資料比對錯誤，則喇叭發出警告聲響。

請參照第5圖，其繪示依照本發明再一實施例的一種校園裝置互動感應系統之流程圖。本實施例中，將校園裝置互動感應系統應用可為一借還書管理系統，上述互動式裝置200可為一電腦，該感應操作介面220係可為一借還書應用程式，中控端300係可為一學校之圖書館伺服器，用以確認學生資料111及操作資料221後使借還書應用程序完成並儲存學生資料111及操作資料221。詳細之步驟說 明如下：將書本放置於圖書館的讀卡機消磁，並將書本資訊存入圖書館伺服器；學生持智慧型手機感應讀卡機；圖書館伺服器辨識學生資料、可借書本數量及書本期限，並檢查是否有逾期未還書本；如資料正確時，則電腦顯示學生資料及操作資料並儲存；如資料錯誤時，如學生資料比對錯誤或有逾期未還書時，喇叭發出警告聲響；如逾期未還書，則學生持智慧型手機感應讀卡機，藉由智能晶片繳交逾期罰款。

本發明提供之校園裝置互動感應系統將智慧型手機中的近場無線通訊技術結合智能晶片，藉此取代校園生活當中運用到之鑰匙、學生證及電子錢包，提供智慧型手機更多元化之應用。因此，校園裝置互動感應系統除了可做為校園電子點名管理之用外，尚可以提供小額付費功能，藉此使用於借書逾期罰款繳費及置物櫃管理。

由上述本發明實施方式可知，應用本發明具有下列優點。本發明的功效在於應用幾乎是人人皆有之智慧型NFC手機，將NFC技術建置校園上課點名管理上，比起傳統方式可以減少資源浪費及節省等待時間，讓學校對於學生在校園資訊及生活更正確及快速有效率。除此之外，本發明利用NFC結合智能晶片後尚可以提供安全且方便的小額付費功能，藉此使用於校園中之圖書館借書逾期罰款繳費及置物櫃管理使用等等。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範 圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧智慧型手機

110‧‧‧近場無線通訊電子標籤

111‧‧‧學生資料

120‧‧‧智能晶片

121‧‧‧帳戶資料

200‧‧‧互動式裝置

210‧‧‧近場無線通訊感應器

220‧‧‧感應操作介面

221‧‧‧操作資料

230‧‧‧喇叭

300‧‧‧中控端

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明一實施方式的一種校園裝置互動感應系統之方塊圖。

第2圖係繪示依照本發明一實施例的一種校園裝置互動感應系統之示意圖。

第3圖係繪示依照第2圖之流程圖。

第4圖係繪示依照本發明另一實施例的一種校園裝置互動感應系統之流程圖。

第5圖係繪示依照本發明再一實施例的一種校園裝置互動感應系統之流程圖。

100‧‧‧智慧型手機

110‧‧‧近場無線通訊電子標籤

111‧‧‧學生資料

120‧‧‧智能晶片

121‧‧‧帳戶資料

200‧‧‧互動式裝置

210‧‧‧近場無線通訊感應器

220‧‧‧感應操作介面

221‧‧‧操作資料

230‧‧‧喇叭

300‧‧‧中控端

Claims (5)

1. 一種校園裝置互動感應系統，包含：一第一智慧型手機，配置於一學生身上，該第一智慧型手機包含：一近場無線通訊電子標籤，內建有一學生資料；及一智能晶片，電性連接該近場無線通訊電子標籤，該智能晶片內建有一帳戶資料，對應該學生資料；一點名管理裝置，其設置於一校園，該點名管理裝置包含：一第二智慧型手機；一第一近場無線通訊感應器，設於該第二智慧型手機，該第一近場無線通訊感應器讀取該近場無線通訊電子標籤；一點名應用程式，電性連接該第一近場無線通訊感應器，且該點名應用程式用以操控該點名管理裝置並產生一點名資料；及一照相機，其電性連接該點名應用程式並設於該第二智慧型手機，該照相機用以對被點名學生拍攝一學生照片；一置物管理裝置，其設置於一校園，該置物管理裝置包含：一自動化置物櫃；一第二近場無線通訊感應器，設於該自動化置物 櫃，該第二近場無線通訊感應器讀取該近場無線通訊電子標籤；一電子鎖，其設於該自動化置物櫃並對應該近場無線通訊電子標籤；及一置物應用程式，電性連接該第二近場無線通訊感應器，且該置物應用程式用以操控該自動化置物櫃及該電子鎖並產生一置物資料；一借還書管理裝置，其設置於一校園，該借還書管理裝置包含：一讀卡機，用以讀取欲借或欲還書本；一電腦，電性連接該讀卡機；一第三近場無線通訊感應器，設於該電腦，該第三近場無線通訊感應器讀取該近場無線通訊電子標籤；一借還書應用程式，電性連接該第三近場無線通訊感應器，且該借還書應用程式用以操控該電腦並產生一借還書資料；一中控端，電性連接該點名管理裝置、該置物管理裝置及該借還書管理裝置，該中控端用以比對確認及儲存該學生資料、該帳戶資料、該點名資料、該置物資料及該借還書資料；以及一喇叭，連接該中控端，該喇叭用以發出警告聲響及一學生姓名；其中，該學生照片用以供中控端比對該學生資料，該中控端確認該學生資料及該學生照片後使該點名應用程序完成點名，在該中控端比對該學生資料與該學生照片不符 時，該喇叭受控發出警告聲響，且該中控端確認該學生資料及該置物資料後使該置物應用程序完成並解鎖該電子鎖，該中控端開啟對應該學生資料之該自動化置物櫃，該中控端確認該學生資料及該借還書資料後使該借還書應用程序完成並儲存該學生資料該帳戶資料及該借還書資料。
2. 如請求項1之校園裝置互動感應系統，其中該學生資料係個人資料。
3. 如請求項1之校園裝置互動感應系統，其中該中控端之該帳戶資料自動扣除對應該借還書資料之金額。
4. 一種應用方法，其係利用請求項1之校園裝置互動感應系統執行一點名應用步驟、一置物應用步驟以及一借還書應用步驟，該應用方法包含：該點名應用步驟，包含：提供具該近場無線通訊電子標籤及該智能晶片之該第一智慧型手機；利用該第一近場無線通訊感應器感應辨識該近場無線通訊電子標籤內之該學生資料；利用該照相機對點名學生拍照；利用該中控端比對該學生資料及該學生照片，且該喇叭念出該學生姓名；比對該學生資料及該學生照片正確時，該第二智 慧型手機顯示出席同學資料；比對該學生資料錯誤時，透過該喇叭發出一第一警告訊息；以及利用該中控端儲存該學生資料及該點名資料；該置物應用步驟，包含：提供具該近場無線通訊電子標籤及該智能晶片之該第一智慧型手機；利用該第二近場無線通訊感應器感應辨識該近場無線通訊電子標籤內之該學生資料；利用該中控端比對該學生資料；比對該學生資料正確時，該自動化置物櫃受控開啟；比對該學生資料錯誤時，透過該喇叭發出一第二警告訊息；以及利用該中控端儲存該學生資料及該置物資料；以及該借還書應用步驟，包含：利用該讀卡機讀取欲借或欲還書本；提供具該近場無線通訊電子標籤及該智能晶片之該第一智慧型手機；利用該第三近場無線通訊感應器感應辨識該近場無線通訊電子標籤內之該學生資料；利用該中控端比對該學生資料、可借書本數量及書本期限，並檢查是否有逾期未還書本； 比對該學生資料正確時，該電腦顯示該學生資料並儲存該借還書資料；比對該學生資料錯誤時，透過該喇叭發出一第三警告訊息；以及利用該中控端儲存該學生資料及該借還書資料。
5. 如請求項4之應用方法，其中該借還書應用步驟中，學生持有逾期未還書本時，該中控端之該帳戶資料自動扣除對應該借還書資料之金額。