基于指紋識別技術的住校生考勤管理系統的設計與實現

摘要：住宿學生的考勤是宿舍管理的重要工作，也是校園安全工作的重點任務，有很多學校已經使用考勤機進行管理，但早期的刷卡考勤存在易丟失和代打卡等弊端，指紋考勤技術日趨成熟，能有效防止代打卡問題，為考勤管理工作提供了技術保障。本文重點介紹了通過中控指紋考勤系統的二次開發實現中小學住校生考勤管理系統，考勤設備仍由中控指紋考勤系統集中管理，住校生考勤管理系統主要負責業務功能實現部分。通過該系統，簡化了住校生的考勤管理工作，提高了工作效率。

關鍵詞：計算機應用技術指紋識別考勤機二次開發校園安全

中圖分類號：TP315文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn.l003-6970.2017.08.031

本文著錄格式：張寶飛.基于指紋識別技術的住校生考勤管理系統的設計與實現[J].軟件，2017，38（8）：161-166

引言

最近幾年，有關校園的安全事件時有發生，有些學生離校后不直接回家，家長無法了解他們的動向，于是離校后的這段時間便成了學校和家長的一個“監控空白點”。如何保障學生的安全，是各級主管部門和基層學校管理者們關心和思考的問題，也采取了很多管理措施。南京某校在住校生管理中就發現，部分學生外出不按時返回宿舍，老師和家長均不知曉，在這方面的管理難度大，造成安全隱患，于是學校著手利用信息技術手段進行住校生的考勤管理，以及時了解學生的外出情況。

隨著科技水平的不斷發展，指紋識別技術、語音識別技術、人臉識別技術都越來越成熟，并在很多領域得到了廣泛運用。目前，在考勤系統中使用比較多的是指紋識別技術[7^]。與1C卡考勤

相比，指紋考勤有明顯的特點，無須卡片，不會丟失，還可以解決代打卡問題，成本上還遠低于語音和人臉識別考勤，特別適合學校使用。中控考勤系統使用比較廣，雖然它的基本功能是按照企業使用需求設計的，但它已經為用戶提供了二次開發接口，方便用戶利用已有考勤管理系統對設備進行管理，使其能很方便的與第三方系統整合。

按照要求，設計開發了一套中小學住校生考勤管理系統，考勤設備由中控考勤系統集中管理，學生數據的錄入、指紋的采集、考勤數據的統計由住校生考勤管理系統負責，這樣既能大大降低開發難度，控制開發成本，又能保證系統的穩定性和后期設備的平滑升級。據悉，此種指紋考勤的做法在南京中小學還屬首例。

1 需求分析

1.1 功能需求分析

在學生住校期間，早上7：00進行離開宿舍考勤，晚上22：00進行進入宿舍考勤，考勤時會實時通知家長該學生出入宿舍的時間。考勤結束，按宿舍房間、班級、宿舍區域統計出人情況，并將結果發給宿管員、班主任和德育處，統計結果包括總計人數、考勤人數、請假人數。

1.2 性能需求

時間特性：經過測試，操作平均響應時間小于5秒，數據庫響應時間小于1秒，符合用戶要求。

安全性：本系統只允許符合條件的德育處管理員查看用戶信息，保障了數據的安全性。

適用性：考勤設備由中控廠家提供的考勤管理系統進行管理，現只需開發業務功能模塊，開發更加簡單方便。

2 系統分析與設計

2.1 組織結構分析

本系統目前提供學生、班主任、宿管員和德育處四個角色，德育處負責用戶數據管理、考勤設備管理、報表統計設置，宿管員可以查看每天的考勤統計信息，班主任可以查看統計信息、為學生請假，學生進行指紋考勤。

2.2 功能性分析

通過對學校的需求進行分析，確定該系統共包括四個模塊，分別為：用戶管理、統計報告、短信系統主要功能詳細分析概述如下：

（1）教師管理用于管理教師的賬戶信息，主要是使用本系統的德育處老師、班主任、宿管員的賬號，設置角色權限和賬號密碼。

（2）學生管理對住校生進行管理，可以按找學生姓名或者手機號搜索，設置學生的基本信息，采集指紋。是否考勤設置為是的，會加入考勤統計。考勤區域決定學生可使用考勤機的位置，主要分男女生宿舍區。校信通賬號為學校短信平臺上的家長編號，用于向家長推送考勤提醒短信，如缺省會使用手機號發送。

（3）班級管理管理班級信息，設置班級的名稱、狀態和班主任。學校少數班級會沒有住宿生，那么把班級禁用就不會每天發送考勤報告給其班主任。班主任為學生進行請假登記，請假的學生不參加考勤統計和短信通知。

（4）宿舍管理管理宿舍信息，添加學校時，宿舍名稱可為中文，盡量簡短，并為宿舍設置數字編號，刪除宿舍前需要移出已分配的學生。狀態為禁用的宿舍不參加考勤統計，也不發送該宿舍的考勤報告給其宿管員。添加學生時可通過姓名或者手機號碼篩選學生，多個號碼以逗號隔開。設置宿舍的考勤區域時，會自動為該宿舍學生分配適用的考勤機，考勤區域一般分為男女，與宿管員管理的區域一致。

（5）計劃設置通過日歷表管理考勤統計的任務計劃，在需要統計的日期上雙擊添加計劃，在已加計劃上雙擊即可刪除計劃。任務服務在計劃時間自動進行考勤統計，并將統計結果發送給相關人員。晚上學生進宿舍考勤，簽到時間段為18：00-22：20，統計時間為22：20，添加到哪個日期，到時間就會自動處理。

（6）班級統計統計各班應考勤人數、簽到人數、請假人數。

（7）宿舍統計統計各宿舍應考勤人數、簽到人數、請假人數。

（8）短信日志查看消息推送情況，可以實時監看等待發送的信息，搜索歷史發送信息，便于核實家長是否成功接收到推送信息。

（9）導入教師數據通過學校已有辦公平臺導入教師數據。

（10）導入班級數據通過學校已有辦公平臺導入班級數據。

2.3 業務流程分析

通過住校生考勤管理系統管理用戶數據時，從后臺調用中控考勤系統的接口，使其根據學生的考勤區域設置將學生信息和指紋數據分發到各考勤機。學生考勤后，指紋考勤機會將學生考勤記錄自動上傳給中控考勤系統進行入庫，這樣只要定時讀取到這些記錄就可以實現各類考勤應用。

（1）學生管理流程如圖2所示。凡涉及考勤機數據更新的操作，均會調用中控考勤系統接口來完成。

（2）考勤流程如圖3所示。實際使用中存在個別學生的指紋不清晰，造成識別率不高，可以到管理人員那里重新錄入指紋。成功考勤的就會發送提醒消息告知家長，為了防止重復操作造成信息多次發送，系統采用延時發送，短時間內只會發送最后一條信息。

（3）統計流程如圖4所示。班級考勤結果發送給各班班主任，消息格式：“楊老師你好，晚間考勤，高三（6）班有3人未簽到，董某，孫某，趙某。”。宿舍考勤結果發送給宿管員，消息格式：“（1/1）今日男宿舍區晚間考勤，有3學生未簽到：106有3人（翟某，褚某），108有1人（董某）。”。

2.4 數據庫設計

本系統數據庫表（見表1）主要包括宿舍信息表、統計任務表、彳目息推送記錄表、學生請假表、教師信息表，直接使用中控考勤系統中的已有的用戶信息表（userinfo）、部門信息表（departments），組織機構和用戶表關系如圖5所示，簡化數據操作，避免產生重復數據。

3 系統實現

項目整體組成如圖6所示，包括中控指紋考勤機、ZKTime8.5考勤管理系統、指紋采集終端以及本管理系統。ZKTime8.5是一套B/S架構的考勤管理系統，所有數據庫和應用程序均安裝在服務器端，用戶只需將考勤機上的服務器IP地址設為實際服務器的IP地址，再登陸軟件輸入考勤機序列號即可實現考勤機和服務器的連接，考勤數據會根據用戶設定的時間自動上傳至服務器，若服務器網絡中斷，下次連接會繼續上傳，輕松實現異地、遠程考勤數據的集中化管理。指紋采集終端采用中控科技生產的ZKTeco Fingerprint Reader微型指紋掃描器，能夠自動讀取指紋圖像，并通過USB接口把數字化的指紋圖像傳送到計算機，支持中控科技Biokey SDK開發工具。整個系統開發不需要操作硬件底層驅動，只需要對接口調用，就可以實現指紋登記和學生考勤，主要工作是業務管理功能的開發。

3.1 系統架構選擇

本管理系統基于Windows Server2012操作系統和MSSQLServer2012數據庫服務器運行環境，Visual Studio2015作為開發丁具，使用C#語言進行開發，為增強可擴展性，采用分層設計和存儲過程相結合的方式實現，數據庫服務器分為兩個部分：ZKTime8.5考勤管理系統數據庫、住校生考勤管理系統數據庫。

系統需要定時讀取考勤記錄、定時統計考勤結果并進行信息推送，采用開源的Qimrtz.NET作為任務調度管理工具，能非常靈活的根據時間間隔或天來調度作業。為具有良好的用戶體驗及交互性，前臺開發引入開源Jquery框架及JqueryEasyUI前臺組件包，該系統上線運行正常并具有良好的用戶體驗。

3.2 系統部分代碼展示

整個系統的考勤功能主要是通過對中控考勤系統的調用實現，以往我們會直接操作其數據庫修改數據，但這個系統直接操作其數據庫不能實現考勤機的管理和指紋保存，只有通過表單模擬提交技術調用，以下是對幾個常用操作進行的封裝，更多功能可以以此為參考。

（1）在后臺提交登錄表單訪問中控考勤系統，保存請求獲取的Coolde到用戶Session，用于操作調用。

（2）調用考勤系統保存指紋數據。

（3）調用考勤系統清除指紋數據。

3.3 系統界面實現

德育管理員登錄系統后進入管理頁面，最上方顯示登錄用戶的名稱和退出按鈕，左側為功能菜單，右邊為功能區域。點擊用戶管理中的“教師”菜單，打開教師管理頁面如圖7所示，可以添加、刪除、啟用、禁用教師賬號，設置是否為德育管理員和宿舍。

點擊“班級”菜單對班級管理，添加刪除班級、啟用禁用班級考勤統計狀態、設置班主任，添加刪除學生。點擊班級名稱管理學生界面如圖8，啟用禁用學生考勤狀態。

點擊統計報告“按班級”菜單查看各班考勤結果（如圖9），點擊“查看詳情”可以看到該班學生的具體出勤情況。

4 實驗結果

在實際使用時，男女生宿舍各安裝了1臺考勤機，共有434名住宿學生參加了指紋考勤，都是完全通過此平臺管理學生信息和指紋登記，在考勤機上的指紋識別率達100%，提醒信息實時發送，統計結果準確，達到了設計要求。

5 結語

本文所研究的中小學住校生考勤管理系統徹底摒棄了人工統計管理的落后手段，解放考勤管理人員繁重的匯總統計工作，該系統自開通時就與校園信息系統無縫對接，實現了考勤電子化，考勤信息實時告知家長，統計結果定時推送給班主任、宿管員和德育處，提高了學校在住校生考勤管理上的工作效率和統計的準確性，通過信息化手段進一步保障了學校的學生安全管理工作。