基于物聯網技術的學生考勤管理系統應用

摘 要：近幾年來物聯網技術發展非常迅速，其新興的技術和手段不斷地被融入到各行各業中，逐漸取代了傳統的行業管理模式，很大程度上能夠節省大量的人力物力開支。文章通過介紹物聯網的定義及基本架構，并將其應用到學生考勤管理系統中，實現了對學生考勤管理系統的智能化，同時給校園的安全管理提供了保障。

關鍵詞：物聯網技術；RFID技術；Wi-Fi技術

引言

物聯網一詞已滲透到我們的日常生活之中，行業都能看到物聯網的蹤影，如智能家居、智能交通、智能城市、智能校園等等。隨著科學技術及信息化的不斷革新，不可否認其很大程度上改變了人們的生活和學習方式，目前校園網在物聯網技術的支撐下更是對教育管理模式提出挑戰。

1 物聯網技術

1.1 物聯網的定義

物聯網是在RFID無線射頻識別技術、傳感器、二維碼技術等感知技術的基礎上，通過有線或無線網絡進行信息交換和通信，對物品實現智能化識別、定位、跟蹤和管理的一種網絡。通過物聯網技術可以隨時隨地對信息和物品進行采集，實現對實體物品的全面感知，再利用無線網絡將信息進行實時傳輸，在信息處理層對接收到的信息進行智能處理，實現人與物時時刻刻的溝通和控制。

1.2 物聯網的基本架構

（1）信息感知層，是物聯網的基礎，處于物聯網的最底層，該層包括傳感器、電子標簽、閱讀器和攝像頭等數據采集設備，使用的技術主要有射頻識別技術RFID，短距離無線通信技術等，主要功能是獲取世界中的信息和自動識別監測對象。（2）信息傳輸層，是物聯網的中間層，主要工作是將感知層獲取的數據傳輸到應用層，該層是在基于現有互聯網之上，負責感知層和信息層之間數據可靠安全的傳輸和信息的控制。（3）信息應用層，包含物聯網的中間件、云計算和應用設備。中間件是硬件和軟件之間的計算機軟件，通過標準接口和協議把通用的服務封裝起來。該層的主要功能是對數據進行融合、分析和處理，并通過各種終端移動設備與用戶進行交互，實現智能化和自動控制化。

2 基于物聯網的智慧校園

基于物聯網技術的智慧校園建設，原理是通過RFID技術、無線傳感技術、定位等，對校園里需要感知的對象進行識別；接著再用標簽讀寫器、智能終端設備接收對象的信息，通過有線或無線網絡將信息精準的傳送到信息處理層，信息處理層將數據進行匯總和融合后，傳輸到校園的各個指揮中心系統，指揮中心系統通過對得到的信息進行智能分析后，校園管理部門能夠實時掌握各個對象的詳細信息，從而給校園提供一個安全決策的依據。

3 物聯網技術在智慧校園的應用實例

3.1 實例概述

目前，學校在實現智能校園時，最基礎就是要先建立學生考勤管理系統。傳統的學校考勤制度是通過人工登記考勤，這種模式效率低下、速度慢，數據統計起來費時費力，但學生的考勤是學校一直以來最重要的一個管理環節，因此，在現代科技信息時代，建立學生考勤管理系統是每個學校首先考慮到的。文章將物聯網技術應用到實現學生考勤管理系統中，分析物聯網技術在考生考勤管理系統中的智能性及自動化，讓學生在攜帶一個含有RFID芯片的學生卡的情況下實現考勤的管理，同時解決人工考勤系統遇到的難題。

3.2 系統功能

該考勤系統實現的功能有校門口安全管理、自動識別身份、違規進入報警和考勤數據處理，具體如下：（1）考勤登記：讀取學生卡芯片中的電子標簽信息，并將數據實時傳輸到后臺管理系統，并能夠在終端系統顯示出學生的相關信息，如學生資料、門點的方位等，如果遇到沒攜帶卡卻進入感應區域，還能夠及時自動發出警報信息。（2）查詢信息：可以利用終端對學生的信息進行查詢，如所在班級、專業、考勤記錄和報警記錄等。（3）統計功能：系統可以生成一些報表，還可以按照自定義條件對數據進行統計。報表可以按照用戶需求導出相應的文件格式，為其他應用軟件或管理系統使用。（4）系統管理：學校系統管理員可以登錄系統管理后臺對系統的參數進行初始化設置和修改，對其他非管理員用戶設置應有的權限，還可以設置硬件設備的參數等。

3.3 系統流程

學生在入學注冊后，學校需將學生的相關信息錄入到考勤管理系統中，與電子標簽綁定后制作學生卡，學校大門口會安裝攝像感應器，學生攜帶學生卡在進入學校大門時，閱讀器將讀取學生卡信息，通過RFID中間件進行數據過濾，有效的數據通過網絡會上傳到數據庫與信息進行核對，如果能夠匹配，登記出勤并放行；如無法匹配，則提示報警信息，由保安人員進行處理。文章的學生考勤管理系統流程圖如1所示。

圖1 學生考勤管理系統流程圖

3.4 關鍵技術

3.4.1 系統運行環境

操作系統：Windows 2003以上操作系統。

軟件框架：Microsoft.net framework 3.5以上，支持XML標準數據交換格式

數據庫：采用Sql Server 2008

開發軟件： Visual Studio 2008編程工具

3.4.2 物聯網關鍵技術。文章的物聯網設計使用RFID標簽、傳感器等設備，一般情況下，這些處于信息最底層的設備都會24小時全天候保持啟用狀態，這就要求數據傳輸網絡必須具有成本低和耗能低的特點。因此，文章選用具有該特點的Wi-Fi短距離傳輸通訊技術，這也是目前大多數物聯網構建所使用的通訊技術之一。（1）Wi-Fi技術。Wi-Fi是在IEEE802.11系列協議的無線網絡的基礎上制定的標準。目前，智能手機、電腦、相機等有數據傳輸功能的電子設備幾乎都支持Wi-Fi連接，它的信號源由ADSL等有線網絡提供，通過具有無線功能的路由器發射信號，它使用開放的2.4GHz微波頻段，最高速率可達到54Mbps，傳輸距離在100到300m之間。（2）射頻識別技術（RFID）。RFID系統由電子標簽、閱讀器、天線和后臺數據管理系統組成，是Radio Frequency Identification的縮寫。本學生考勤管理系統中，將RFID系統應用到校門口的感應區域中獲取學生進入學校的信息。

4 結束語

文章在介紹物聯網技術和智慧校園概念的基礎上，通過一個實例分析物聯網技術應用到實際校園的學生考勤管理系統中，給校園管理帶來的便捷性，可以很明顯的看出，與傳統的人力考勤系統相比，體現出很大的優越性和智能性。隨著信息化和科技化的深入發展，物聯網技術還將會得到更進一步的應用，勢必會滲透到我們的日常生活之中。

參考文獻

[1]徐魯寧，郭曉功.基于物聯網技術的學生智能考勤系統設計與實現[J].九江職業技術學院學報，2014（3）.

[2]王霏.基于物聯網技術的智能校園應用的可行性分析[J].計算機光盤軟件與應用，2014（18）.

[3]羅少甫，陳磊.物聯網技術在智能校園中的應用[J].重慶航天職業技術學院學報，2010（4）.

作者簡介：申玉宏，男，漢族，呼倫貝爾學院 物理與電子信息學院 講師，碩士，主要從事電工、電子技術教學與科研工作。