「開(kāi)發(fā)者」說(shuō)：校園手機智能屏蔽網(wǎng)管理系統的研發(fā)

【摘 要】以微電子技術(shù)、無(wú)線(xiàn)電技術(shù)為基礎，有機地結合了計算機網(wǎng)絡(luò )和載波技術(shù)、數據流安排、容錯技術(shù)、軟硬件可靠性、噪聲處理、抗干擾等諸多技術(shù)，使處于受屏蔽管理場(chǎng)所內的手機完全切斷與外界的聯(lián)系，對校園內重要學(xué)習場(chǎng)所的環(huán)境起到凈化作用。

【關(guān)鍵詞】屏蔽；校園；手機

0 前言

在通信技術(shù)高速發(fā)展的當今社會(huì )，手機成為人們工作和生活所不可缺少的通訊工具，已滲透到社會(huì )經(jīng)濟的各個(gè)行業(yè)和人們的日常生活中，成為推動(dòng)我國全面邁向現代化的重要力量。手機的廣泛應用帶來(lái)溝通上的便利是不言而喻的， 但同時(shí)也產(chǎn)生了許多不容忽視的隱患[1]，特別是給大、中院校管理帶來(lái)了隱患更加嚴重，具體表現為[2-4]：

1）手機成為部分學(xué)生考試作弊的工具。利用手機等現代通訊工具來(lái)收發(fā)有關(guān)考題答案的短信、直接語(yǔ)音通話(huà)泄漏答案，或者通過(guò)耳機甚至是藍牙耳機與考場(chǎng)外取得聯(lián)系獲取答案等方法進(jìn)行考試作弊，影響了公平競爭。

2）課堂上玩弄手機，影響教師授課效果及課堂秩序。在教師授課期間，部分學(xué)生不自覺(jué)地進(jìn)行收發(fā)短信，甚至看視頻、玩游戲等，嚴重干擾了課堂秩序并影響了教師的授課效果。

3）手機成為新的噪音污染源。一個(gè)安靜的學(xué)習環(huán)境和氛圍是高校最基本要求，但隨著(zhù)校園學(xué)生手機擁有率的大幅度提高，部分手機使用者偶爾會(huì )忘記將自己的通訊工具在必要的場(chǎng)合下設置為靜音，結果在自己無(wú)準備的情況下使手機成為新的噪音污染源，干擾了正常的學(xué)習氛圍并對他人產(chǎn)生影響。

如何來(lái)有效保證學(xué)校的正常學(xué)習環(huán)境，在有限的條件下進(jìn)行小范圍的限制手機的濫用，并根據學(xué)校的教學(xué)管理特點(diǎn)，將各個(gè)小范圍的手機信號進(jìn)行屏蔽從而形成一個(gè)以各個(gè)點(diǎn)組成的手機屏蔽網(wǎng)絡(luò )，各個(gè)局部屏蔽點(diǎn)集中于一個(gè)控制管理中心并進(jìn)行人性化的統一控制管理，這就是校園手機屏蔽網(wǎng)智能管理系統原理的研發(fā)的目的。

1 手機智能屏蔽系統原理分析

1.1 手機智能屏蔽原理分析

近年來(lái)，一些開(kāi)發(fā)單位相繼推出了手機信號屏蔽器，成功地阻斷移動(dòng)電話(huà)的通訊，使會(huì )場(chǎng)得到凈化，會(huì )議信息得以保密等，這種干擾器是一種在移動(dòng)通信（GSM/DCS/CDMA）的頻段內發(fā)射強干擾信號，從而阻斷移動(dòng)通信手機與基站接續通信的一種干擾設備。由于無(wú)線(xiàn)電波在空中是自由傳播的，利用無(wú)線(xiàn)電波對移動(dòng)通信實(shí)施干擾，是不可能?chē)栏褡龅街粚δ骋惶囟臻g進(jìn)行干擾而不影響移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )正常運行的。目前手機干擾器按干擾的方法分：全頻段掃描干擾、上行信號干擾、下行信號干擾、噪聲干擾等幾種。由于下行信號的干擾，將會(huì )影響手機對基站BCCH廣播信號的接收，致使整個(gè)手機干擾器覆蓋范圍干擾區內的手機無(wú)法撥接電話(huà)，而不會(huì )對基站有很大的干擾，而其他干擾方式會(huì )對周?chē)苿?dòng)通信基站所覆蓋區域的正常運行造成干擾，甚至導致整個(gè)基站覆蓋區域無(wú)法撥接電話(huà)，必然引起電波秩序的混亂，干擾整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )，嚴重得會(huì )導致整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )性能下降，這會(huì )導致移動(dòng)運營(yíng)商的抗議和國家無(wú)線(xiàn)管理委員會(huì )的處罰。因此，校園手機智能屏蔽系統采用下行信號干擾的并可精密調節干擾距離手機屏蔽器，可以對移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )的干擾減少到最小，同時(shí)采用系統智能管理可以節省了人力和管理成本。

1.2 校園手機智能屏蔽系統設計原則

校園手機智能屏蔽系統設計重點(diǎn)突出實(shí)用性、可擴展性、安全性和容錯能力等。首先必須按照高效實(shí)用的原則，校園手機屏蔽網(wǎng)智能管理系統采用“手機信號屏蔽器”為終端，“受控器”串連屏蔽器的電源，“線(xiàn)路集中控制器”遠程控制，控制信號以電力線(xiàn)動(dòng)力載波方式傳輸，結構簡(jiǎn)單，設計精巧，無(wú)需另布控制線(xiàn)路，節省成本。且該電力線(xiàn)動(dòng)力載波技術(shù)現在比較成熟可靠，且采用了動(dòng)力載波技術(shù)傳輸遠程控制信號，控制線(xiàn)路布線(xiàn)幾乎為零，避免了重新另布控制線(xiàn)路而需對原有建筑的墻體損傷和影響美觀(guān)。由于手機屏蔽是國家管制的產(chǎn)業(yè)，校園手機智能屏蔽系統的主控管理軟件與校園網(wǎng)及INTERNET必須無(wú)縫連接，任何一臺可以連入校園網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò )的普通計算機都可以安裝并執行主控軟件的管理控制功能。所以，校園手機智能屏蔽系統應符合有關(guān)國際標準，具有良好的開(kāi)放性，能與校園網(wǎng)及Internet平滑互連。

其次，設計開(kāi)發(fā)的系統按照可擴展、升級方便原則進(jìn)行開(kāi)發(fā)，校園手機智能屏蔽系統中的每臺“線(xiàn)路集中控制器”可以下掛1023個(gè)遠程受控終端，日后用戶(hù)單位如果需要擴展增加屏蔽點(diǎn)時(shí)僅僅需要增加遠程受控終端即可，無(wú)需考慮控制線(xiàn)路及主控端的改進(jìn)。

再次，校園手機智能屏蔽系統具有可靠的安全和容錯能力，校園手機屏蔽網(wǎng)智能管理系統利用微電子技術(shù)為基礎的通信手段，有機的結合了計算機網(wǎng)絡(luò )和載波技術(shù)，系統涉及數據流安排、容錯技術(shù)、軟硬件可靠性、噪聲處理、抗干擾、產(chǎn)品質(zhì)量等諸多方面。電力載波技術(shù)采用配電網(wǎng)零序載波注入傳輸技術(shù)，注入功率很小，信號傳輸只限于計算機數據，并且只在本級配電網(wǎng)內傳輸。

2 系統功能設計

2.1 校園手機屏蔽網(wǎng)智能管理系統整體結構圖

大展電子校園手機屏蔽網(wǎng)智能管理系統整體結構如圖所示，根據屏蔽網(wǎng)智能管理系統功能的要求，整個(gè)系統可以實(shí)現多個(gè)功能，即：

人機界面，用戶(hù)權限管理：用戶(hù)權限管理中，用戶(hù)權限分為管理員和操作員，其中管理員具備整個(gè)系統軟件的所有修改和操作權限，操作員僅具有操作權限，不可以修改系統參數、單位組織結構等。

遠程控制：在監控管理中心的電腦界面上，可以控制任意一個(gè)或一組/若干組屏蔽器終端的開(kāi)或關(guān)，并及時(shí)掌握其開(kāi)關(guān)狀態(tài)，

控制信號以電力網(wǎng)載波技術(shù)實(shí)現：監控管理中心經(jīng)“線(xiàn)路集中控制器”通過(guò)低壓電力線(xiàn)（220V/50Hz）管理連接在同一個(gè)配電變壓器的電力網(wǎng)內的多個(gè)“受控器”，“集控制器”與“受控器”在同一個(gè)配電變壓器的電網(wǎng)內。

控制方式多樣：一個(gè)“主控制器”可支持10-200個(gè)“受控器”，可以是點(diǎn)控、組控、全控等多樣控制方式。

無(wú)人值守的運行：可以預先設定好的開(kāi)關(guān)狀態(tài)指令，系統即可調用“定時(shí)計劃列表”，在無(wú)人值守的情況下自動(dòng)實(shí)現對各個(gè)被控制端的遠程控制，使各個(gè)遠程終端按時(shí)按點(diǎn)的執行“定時(shí)計劃列表”，做到無(wú)人值守地運行、降低人力成本。

狀態(tài)查詢(xún)：能夠查詢(xún)進(jìn)度，進(jìn)度完成后即出來(lái)查詢(xún)結果列表，據此列表使用單位可以隨時(shí)了解遠端的各個(gè)受控器及手機信號屏蔽器的工作狀況。

2.2 可應用場(chǎng)所及主要功能

校園手機屏蔽網(wǎng)智能管理系統可應用于中考/高考考場(chǎng)、考試考場(chǎng)、大中小學(xué)校課堂教室、會(huì )議場(chǎng)所、紀念堂、音樂(lè )廳、圖書(shū)館等場(chǎng)所，能夠對校園內使用的手機進(jìn)行有效屏蔽管理。屏蔽范圍包括CDMA、GSM、PHS以及市話(huà)通（139/138/137/136/135/134/133/132/131/130/188/189）等語(yǔ)音通信為主的移動(dòng)電話(huà)，并能支持屏蔽3G、Wimax、wifi等數據通信為主的移動(dòng)通信方式，只要手機進(jìn)入受到屏蔽的場(chǎng)所，就完全切斷通過(guò)手機與外界的聯(lián)系，考試時(shí)學(xué)生不能通過(guò)手機進(jìn)行作弊，上課時(shí)學(xué)生不能通過(guò)手機來(lái)玩游戲，對校園學(xué)習場(chǎng)所的環(huán)境起到凈化作用。

校園手機屏蔽網(wǎng)智能管理系統并未帶來(lái)副作用，僅屏蔽手機等通訊工具的信號，不影響其它電子設備的正常工作；

3 總結

校園手機屏蔽網(wǎng)智能管理系統利用微電子技術(shù)、無(wú)線(xiàn)電技術(shù)為基礎，有機的結合了計算機網(wǎng)絡(luò )和載波技術(shù)，系統涉及數據流安排、容錯技術(shù)、軟硬件可靠性、噪聲處理、抗干擾等諸多技術(shù)，只要手機進(jìn)入受到屏蔽管理的場(chǎng)所，就完全切斷通過(guò)手機與外界的聯(lián)系，對校園學(xué)習場(chǎng)所的環(huán)境起到凈化作用。且該系統采用配電網(wǎng)零序載波注入傳輸技術(shù)，注入功率很小，信號傳輸只限于計算機數據，并且只在本級配電網(wǎng)內傳輸，充分利用電力線(xiàn)路通道，節省資源，提高效益。

【參考文獻】

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