基于RFID的高校學生考勤系統的設計

張博軒 趙偉杰 杜晨

摘 要：文章為方便高校教師的課堂考勤和教務人員對學生的管理，設計了高校學生考勤系統。該系統的硬件部分利用RFID技術與Zigbee技術相結合，實現學生信息采集與傳輸。實踐證明，該系統可減少教師的工作量，節省時間，可方便教務人員對學生出勤情況的管理、監督。

關鍵詞：RFID系統；研究分析；重要性

1 引言

現在大學中普遍存在的缺勤，遲到、早退的現象，教師對學生的考勤成為課堂教學中的一個重要環節，目前大學的學生考勤工作主要都由任課教師完全承擔，在上課前或課后花時間進行全班的點名，記錄學生的出勤情況，到期末計算學生的平時成績。另外學校教務處為了管理學生也要了解學生的出勤情況。鑒于以上原因，開發了一套自動化課堂考勤系統非常重要了。

RFID（Radio Frequency Identification）技術是無線射頻識別技術，一種非接觸式的，能雙向傳輸的通信技術。它可以通過射頻信號自動識別目標對象，并獲取相關數據，識別工作無需人工干預，隨著物聯網的發展，RFID技術應用越來越廣泛了。本文提出基于RFID技術和Zigbee技術設計學生考勤系統。

2 系統的設計

2.1 系統架構

學生課堂考勤系統是集成了RFID技術、Zigbee技術和計算機管理于一體的現代化考勤管理系統。只需要學生上課攜帶普通銀行卡大小的RFID學生卡（校園卡），通過RFID閱讀器對RFID學生卡進行讀卡，讀卡后的數據經由ZigBee無線傳感器網路傳輸給服務器，在服務器中對數據進行處理，得出考勤結果并存儲。學生、任課教師或教務管理人員可通過瀏覽器查詢兩查詢考勤結果，教師和教務人員可以打印成報表，實現考勤自動化。

2.2 硬件設計

考勤系統的硬件部分主要由無源標簽、讀卡器、Zigbee節點（協調器、終端）和服務器組成。具體如圖1所示。當讀卡器讀以學生的校園卡后，通過Zigbee網絡將數據傳到學校的服務器，服務上安裝了考勤管理系統的軟件，可以對采集的學生校園卡信息處理，自動記載學生的刷卡時間。記錄了學生的出勤情況。任課教師或學生可以以不同的身份通過PC端遠程訪問服務器，查詢學生出勤信息。教師還可打印統計報表，不同身份的權限不同。

圖1 考勤系統的硬件結構圖

圖2 RFID讀卡器的結構

2.3 讀卡裝置（reader）設計

讀卡裝置（reader）主要由arduino單片機和MF RC522 RFID讀卡器組成。RFID讀卡器由電子標簽（校園卡）、閱讀器、和天線組成。RFID讀卡器的結構如圖2所示。

當電子標簽（學生的校園卡）進入天線磁場后，如果接收到閱讀器發出的特殊射頻信號，就能憑借感應電流所獲得的能量發送出存儲在芯片中的產品信息，閱讀器讀取信息并解碼后，通過zigbee無線網絡將信息送至中央信息系統進行有關數據處理。單片機控制RFID讀卡器讀取數據，將讀卡器讀回的信息送給Zigbee模塊，通過Zigbee無線網絡將數據發送給上位機。這里的Zigbee的選用考慮到，傳輸距離遠，選用XBEE-ZB模塊，可實現170米的傳輸距離，功耗小，抗干擾能力強。

2.4 考勤管理系統的軟件設計

根據考勤的實際需求，經過分析，針對高校學生考勤管理系統特點選擇B/S 結構，采用開發java作為開發語言，采用SQL Server 2000數據庫、Tomcat 5.5作為服務器端容器。

軟件主要包括學生信息管理模塊、教師信息管理模塊、數據統計分析模塊、打印報表模塊、用戶管理模塊、卡號管理模塊等，具體如圖3所示。

圖3 學生管理系統功能模塊圖

學生管理模塊主要實現添加、修改學生信息，教師管理模塊實現對教師信息的管理；課程模塊完成對課程的管理；出勤查詢模塊可使任課教師、教務管理人員、學生隨時查看學生的出勤情況；卡號管理模塊可以實現學生卡號的綁定、添加、刪除操作；通過統計分析模塊和打印報表模塊可實現對學生考勤結果的統計分析與打印；用戶管理模塊實現對不同的用戶給予不同的權限。

3 結束語

本文利用RFID和Zigbee技術相結合，設計的學生考勤管理系統可實現實時考勤、自動考勤。通過Zigbee無線網絡傳輸數據，可使布線簡單，方便，便于維護、擴展、使用。經過實際應用，該考勤管理系統可以節省教師點名時間，使教師把時間都用到實際教學上，在期末統計學生出勤情況、計算平時分時，可減少教師的工作量，實現自動統計，也可杜絕教師給學生人情分的現象，也有利用于教務管理人員隨時檢查學生的出勤情況。該系統值得在高校中推廣使用。

參考文獻

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