2025年基于物联网核心技术的智能考勤系统.doc

基于物联网关键技术的智能考勤系统

作者：杨诺胡必玲黄志炜

来源：《物联网技术》第10期

????????摘要：為处理高校平常教學管理中老式教師點名方式的低效問題，采用無线射频技术与互联网技术设计实現了基于一般IC卡的課堂智能考勤系统。该系统以Windows7為開发平台，采用B/S和C/S架构，以MyEclipse及KeiluVision4為重要開发工具。该系统可实現學生的自主签到、数据的智能感知和存储、考勤数据的分权管理、考勤表格的下载和打印。經测试，该系统运行稳定，便捷智能。

????????关键詞：RFID；Web；智能考勤；串口通信

????????中图分类号：TP391文献標识码：A文章编号：2095-1302（）10-0-05

????????0引言

????????在高校教學管理工作中，學生平常考勤管理是其重要内容，是保证高校教育教學秩序正常运行的重要手段。高校學生考勤制度是高校教學管理和學生管理的重要构成部分，是教學质量保证体系中的重要环节，學生平常考勤记录数据是後来對學生進行奖惩的重要根据，波及到學生的切身利益，关系到教學秩序的稳定与學生的學习状态、學习成果及人才培养的质量，同步也影响著校風、學風。

????????我校在對學生平常上課考勤的管理方面仍旧采用老式的老師點名或學生签到的方式，這种考勤方式既挥霍老師和學生宝贵的課堂時间，也使考勤数据的处理效率低下，更不利于考勤数据的保留和校领导對记录文献的审核和查找。

????????物联网技术的发展使得信息的获取、传递和分析变得愈加智能化。物联网技术可认為智慧校园的建设提供開放、互動、协作的智能化综合信息服务平台，使得師生可以全面地感知教學资源，有效采集信息，获得智慧化的學习、教學、管理和生活服务。

????????本文在對學生平常上課考勤的必要性充足认同的基础上，本著节省老師和學生宝贵的課堂時间，提高考勤数据的处理效率和存储有效性的目的，采用基于51單片机STC11F60XE——高度集成的非接触式[1]讀写芯片結合数据库处理技术開发合用于校园管理人员、教師和學生的智慧校园學生考勤管理平台。

????????1系统方案设计

????????管理员提前设定系统执行签到的時间，當系统运行到该時间時，開始发送至备指令（包括本次課程的名称）給單片机，單片机接受到信息後，显示出課程名称并開始准备讀卡，學生用指定的卡刷卡後，讀卡器開始验证该卡的密码，验证通過後，卡片信息通過串口传播至服务器端，服务器端的串口控制程序接受到信息後执行一系列的校验等操作，将符合签到的卡号存储至数据库，否则反馈對应的錯误信息給單片机，同步本系统Web服务器通過外网映射器接入了互联网，领导或教師虽然在异地也可打開Web浏览器查看學生的签到状况。系统工作流程图如图1所示。

????????系统硬件使用基于51系列單片机STC11F60XE的MifareRC522作為讀写芯片，硬件原理图如图2所示。這是一种高度集成的非接触式（13.56MHz）讀写芯片，支持ISO1443A/MIFARE[1]，可以讀写多种TypeA原则的IC卡。IC卡划分為開卡模式、密码模式和签到模式。系统采用的卡是一般IC白卡，進行注册後硬件才會识别并执行接下来的程序。為了让系统安全性更高，设计了密码模式，通過此模式可以变化卡上的密码，若密码不對的，则在签到模式下刷卡後會发出警报。進入签到模式，單片机開始接受PC端发出的控制信号，根据接受的控制信号执行對应的签到程序。

????????系统對學生信息的录入采用excel表格自動解析导入数据库的方式，在网页脚本上對上传的文献格式、大小以及异步查询与否已經导入過该班级學生信息等层层校验，并對表格進行初步解析，检查与否符合规定的格式，所有通過後才會导入数据库。教師信息的录入采用添加顾客名和密码以及权限的方式。教師可以通過浏览器查询所教班级的签到状况，同步可以一键将签到状况以excel表格形式导出。

????????2通信协议设计

????????為了在RFID阅讀器的显示模块中提醒目前签到課程、目前刷卡學生的姓名以及錯误反馈信息，若没有找到该學生的信息或未到签届時间等，需要PC机對卡号信息处理後進行反馈。设计通信协议原则[2]，PC机接受到信息後，反馈信息格式為（空格字母中文字样）如（y落花雨）代表姓名為落花雨的同學签到成功。第一种字符必须是空格，发送到阅讀器端後，會将上次的内容進行清除；第二個字符是字母，详细含义如下所示：

????????Y：代表签到成功；

????????e：代表未找到该學生的信息；

????????n：代表未到该學生的签届時间；

????????i：代表初始化变量；

????????c：代表反复签到；

????????l：代表修改課目；

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