基於RFID技術的大學生考勤管理系統研究

1 簡介

隨著大學規模不斷擴大，學生數量不斷增加，大學教學管理、學生管理資訊化逐漸改善。 以校園網為基礎的學生選課系統、成績查詢系統、教務管理系統、招生就業系統等在各大大學紛紛湧現，為大學師生的學習、生活、管理、辦公室帶來了極大的便利。

在大學教學管理中，考勤管理是確保教學品質的重要手段。 學生的 課堂出席紀錄也是評估學生成績的重要依據。 日常表現。 目前，大多數大學的學生考勤管理仍以教師點名、手作的傳統方式完成。 隨著大學規模的擴大，對於一些基礎課和專業基礎課，授課人數一般在100人以上。 同時，隨著高等教育的大眾化和思想的多元化，學生缺課、遲到、早退已成為普遍現象。 教師以點名、簽到等方式取得考勤數據，一方面消耗大量時間，影響課堂教學。 同時，難以避免學生代簽、代答等現象，管理起來相對困難； 另一方面，出勤資訊往往只有教師掌握。 作為計算每日成績的依據，無法及時上傳至教學管理部門分享，以便教學管理部門透過班主任進行審核。 對嚴重缺課的學生要進行監督、警告和教育，以達到端正學風、提升教學品質的目的。 另外，由於出席資訊不公開，學生無法查詢自己的課堂出席情況，也會影響出席和平時成績的客觀性、公正性。

在傳統的教學考勤管理制度下，學生以請假單的形式向班主任、系領導和教務管理部門提出請假申請，逐級批准後才能生效。 請假訊息以請假單的形式發送給講師。 這種模式在資訊化程度越來越高的大學管理中暴露出諸多弊端：一是學生請假不方便，管理者審核效率低； 其次，教學老師無法及時掌握學生請假的情況，導致老師對學生上課的考勤記錄不準確。

傳統的考勤管理費時、費力、效率低、資訊不及時。 已不能滿足現代大學的管理要求。 因此，有必要採用校園網路為基礎的學生考勤管理系統，透過RFID（無線射頻辨識）技術自動擷取學生考勤訊息，避免教師點名佔用課堂教學時間，提高教學效率； 提升學生網路請假審批方式的便利性和管理部門審核效率。 學生、教師和教學管理部門透過校園網路分享考勤訊息，增加了資訊的透明度，提高了管理部門的管理品質。

2.RFID技術簡介

RFID（RadioFrequencyIdentification，無線射頻辨識）是一種非接觸式自動辨識技術，透過射頻訊號自動辨識目標，取得物體的個別資訊並取得相關資料。 識別工作不需要人工幹預，可以在多種應用中工作。 惡劣的環境。 RFID技術具有條碼所不具備的優點，如防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、資料保密性好、儲存資料容量大、資訊儲存和更新方便等。 因此，作為一種快速、即時、準確地採集和處理特定物件資料的資訊技術已被廣泛應用於各個領域，例如：如生產、零售、物流和運輸。

RFID應用系統一般由電子標籤、讀寫機、應用系統三部分組成。 電子標籤由標籤晶片和標籤天線組成，貼在被識別物體上。 電子標籤晶片中的EPC（Electronic Product Code）記錄了物體的基本訊息，EPC標籤可以為每個物理實體提供唯一的識別。 標籤天線用於與閱讀器上的射頻天線通訊。 讀寫器主要用於讀取或寫入電子標籤資訊。 讀寫器上的射頻天線在電子標籤和讀寫器之間傳輸射頻訊號。

RFID系統的基本工作原理如圖1所示。讀寫器透過射頻天線發送一定頻率的射頻訊號。 當電子標籤進入發射天線工作區域時，產生感應電流並獲得能量被啟動； 電子標籤透過標籤天線發送自身的代碼等資訊； 射頻天線接收電子標籤所傳送的訊息。 輸入的載波訊號經由天線調節器傳送至讀寫器； 讀寫器對接收到的訊號進行解調、解碼，然後透過讀寫器的RS232或RS485介面與外部電腦系統連接，透過專門的電腦系統實現資訊的轉換、處理和應用。

3.基於RFID技術的大學生考勤管理系統設計

3.1 系統總體結構

為了實現學生考勤資料的自動擷取與資訊共享，本系統採用RFID技術，借助校園網，採用基於瀏覽器/伺服器（B/S）網路運算模型的三層架構。 具有方便、良好的系統維護和升級功能。 具有開放性、可擴展性等優點。

應用系統整體結構由RFID系統、中介軟體系統及電腦應用系統3部分組成。 RFID系統包括RFID電子標籤、讀寫器、資料交換器和管理系統軟體； 中介軟體系統由Savant伺服器、ONS伺服器、PML（實體標記語言）伺服器和對應的資料軟體所組成。 以校園網為基礎的學生考勤管理系統架構如圖2所示。

(1)電子標籤。 將記錄學生基本資料的RFID標籤嵌入學生IC卡中。 EPC 提供學生物件的唯一識別。 EPC碼中儲存的資訊可以包括學號、姓名、專業、性別等基本資訊。

目前，可以使用的電子標籤有三種類型：有源、無源和半有源。 主動式和半主動式標籤均可適應長距離掃描，辨識距離可達15~30m。 學生無需排隊查詢考勤，出勤速度更快。 而且被動RFID系統讀寫設備的讀寫距離較短，一般在10cm以內，因此學生們的學習距離比較短，通常在10cm以內。 考勤必須一一排隊，降低了考勤效率。 因此，本系統採用有源標籤。

(2)讀者。 閱讀器安裝在各個考勤點，例如學校主樓入口處和每個教室入口處。 當學生進入考勤地點時，讀寫器利用感應無線電波完成標籤資訊EPC碼的收集。 標籤向閱讀器發送電磁波，這些返回的電磁波被轉換成資料訊息，即標籤的EPC碼。 讀者將利用收集到的信息，透過校園網路中配置的ONS和PML伺服器，完成教室登入和學生識別。

(3)Savant伺服器。 學生考勤過程中，讀寫器收到EPC碼後，利用Savant的軟體系統完成線上資料傳輸與管理。 主要任務是資料校對、讀者協調、資料傳輸、資料儲存和任務管理。

(4) 物件名稱解析伺服器(ONS)。 透過將EPC代碼與相應的學生資訊進行匹配，尋找有關學生的參考資訊。 例如，當閱讀器讀取EPC標籤的資訊時，EPC代碼會傳遞到Savant系統，然後使用ONS透過t找出學生資訊。他校園網。 ONS將向Savant系統指定儲存學生資訊的伺服器，並將該檔案中的學生資訊傳送至Savant系統。

(5)PML伺服器。 學生資訊以實體標記語言（PML）編寫，該語言是基於可擴展標記語言（XML）開發的。 PML檔案儲存在EPC資訊伺服器上，提供其他電腦所需的檔案。

(6)電腦應用系統。 是本系統專為完成學生考勤而開發的考勤管理系統。 考勤資訊查詢、統計及每日成績計算。 開發的考勤管理系統還提供基於校園網的線上請假申請和審批功能，使考勤數據能夠反映學生的情況。 在自動採集的基礎上留下訊息，使其更加客觀、準確。

3.2 考勤管理系統功能設計

本系統的目標是根據高校學生考勤管理的需要，自動、即時、準確地採集學生的遲到、早退、缺勤等考勤信息，並透過校園網傳輸、分享，以供學生參考。實現學生考勤資訊的查詢和統計。 和分析； 也要求提供基於校園網的線上請假申請和審批功能，以便考勤資料能夠反映學生的情況。 留下訊息，以及學生的訊息 每天的成績可以根據學生的成績自動統計 出席。

根據上述需求，系統的功能模組如圖3所示。

各模組主要功能如下：

(一)學生資訊管理。 維護學號、姓名、班級等基本訊息，主要用於識別學生身份，查詢是否符合考勤條件。 只有符合名單的學生才能參加。

（二）教學班級管理。 維護教學班級資訊。 包括教學班號、選課學生名單、課程號碼、課程名稱、上課時間、教室等。這些資訊是收集考勤資訊的重要依據。

（三）標籤資訊登記。 在電子標籤上登記和維護學生訊息，使其與學生資料庫中的資訊保持一致。

(4)讀寫器配置。 設定讀寫器的號碼、位置、IP位址等資訊。

（5）考勤資訊的收集與處理。 閱讀器自動讀取學生檔案中的EPC資訊。 電子標籤並將訊號傳送至ONS系統。 同時，它定位RFID持有者，確定其IP位址，並與資料庫中保存的教室IP位址進行核對。 驗證無誤後，再與上課時間及在班學生名單進行比對。 只有同時滿足以上三個條件的學生才能正常出席。 經核實無誤的學生，將自動記錄出席時間，並根據學生的請假情況決定是否遲到或缺席。 經過上述判斷和處理後，學生的考勤情況將被記錄在考勤資料庫中。 對於個別學生可能攜帶他人IC卡欺騙考勤系統，老師可以立即清點學生人數。 如果與系統統計的人數不符，則表示存在無效的學生訊息，應當場指出並重新核對。

（六）請假申請。 學生透過網路線上填寫請假申請表，等待管理部門批准。 他們還可以隨時查看休假審批狀態。

（7）請假批准。 系上領導和管理部門可以在線上審核和批准學生的請假申請。 核准的休假申請記錄在出勤資料庫中。

（8）出勤資訊查詢：學生可以查詢自己課程的出勤。 教師可以查看教學班級的出勤情況。

（九）考勤統計。 教學管理部門可以統計某課程的出席情況、依系所或班級劃分的學生的出勤情況、某位老師的學生的出勤情況。

（10）C計算出勤分數。 教師可依需求設定出席率佔課程整體評量的比例，系統會根據學生的出勤率自動計算出每位學生的出勤分數。

（十一）嚴重缺勤警告。 教學管理部門可以設定嚴重缺勤門檻。 缺課超過一定程度的學生將被列入嚴重缺課警示名單。 系統將以簡訊的形式通知嚴重缺席的學生本人、班主任或輔導員、教學管理部門，也可以透過電子郵件的形式通知。 家長可以對學生進行監督和警告。

  4。結論

高校考勤管理系統的關鍵問題是學生資訊的自動識別和取得。 針對傳統考勤方式存在的問題，提出一個基於RFID技術和校園網的考勤管理系統，並對其結構和功能進行了詳細分析。 RFID技術與互聯網結合，利用電子標籤作為識別手段，獲取學生考勤訊息，提高教學效率； 提高學生出遊的便利性 透過線上請假申請和審批方式，提高請假和管理部門審批的效率。 學生、教師和教學管理部門透過校園網路分享考勤訊息，增加了資訊的透明度，提高了管理部門的管理品質。 相信隨著RFID技術成本的降低以及相關標準規範的完善，基於RFID技術的高校考勤管理系統將會廣泛應用。