基于RFID的智能課堂考勤系統(tǒng)

沈璇　殷智浩　張浩

摘要：該文主要介紹課堂智能考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)就是校園管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，智能的完成考察學(xué)生出勤情況。實(shí)時(shí)的自動(dòng)采集數(shù)據(jù)信息、自動(dòng)對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后以可視化界面進(jìn)行匯報(bào)，并同時(shí)智能實(shí)現(xiàn)短信通知。傳統(tǒng)的通過(guò)點(diǎn)名、磁卡等方式對(duì)學(xué)生出勤情況進(jìn)行考核、記錄管理，既耗時(shí)，而且又會(huì)相互干擾，而RFID學(xué)生考勤應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了利用射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)學(xué)生考勤管理，既方便、快捷，又省資源。

關(guān)鍵詞：RFID；GSM；智能簽到

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）16-3888-03

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)主要介紹在校生上課考勤智能簽到，無(wú)需代課老師進(jìn)行傳統(tǒng)的點(diǎn)名核實(shí)，并做手寫(xiě)記錄。只需在每位學(xué)生的學(xué)生卡內(nèi)置RFID芯片，在學(xué)生進(jìn)入教室上課時(shí)，不需要接觸打卡，便可自動(dòng)感應(yīng)完成整個(gè)考勤過(guò)程，即使是在多人同時(shí)進(jìn)入教室的情況下，也無(wú)需排隊(duì)就可實(shí)現(xiàn)所有人的考勤。同時(shí)閱讀器會(huì)將從RFID芯片上接收到的學(xué)生信息傳送到代課老師的電腦終端，并進(jìn)行信息核對(duì)做出相應(yīng)處理，實(shí)時(shí)記錄學(xué)生往返時(shí)間等信息。對(duì)于不能按時(shí)出勤的同學(xué)信息會(huì)通過(guò)GSM系統(tǒng)以短信的形式發(fā)到相關(guān)負(fù)責(zé)人處?？偪驁D如圖1所示。

2 RFID芯片

RFID芯片基于ISO14443 標(biāo)準(zhǔn)制作，利用CY-14443A系列的射頻讀寫(xiě)模塊，特別適用于ISO14443 標(biāo)準(zhǔn)下的門(mén)禁及學(xué)生信息識(shí)別。

每個(gè)RFID標(biāo)簽中都存儲(chǔ)一個(gè)唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高。在讀寫(xiě)器的作用區(qū)域內(nèi)，帶有RFID標(biāo)簽的學(xué)生進(jìn)入時(shí)，就會(huì)因電感耦合原理在RFID標(biāo)簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)差，并在標(biāo)簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個(gè)電流強(qiáng)度超過(guò)一個(gè)閾值，就將激活RFID標(biāo)簽芯片電路工作，從而對(duì)標(biāo)簽芯片中的存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。RFID標(biāo)簽芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲(chǔ)單元四部分。其功能框圖如圖2所示。

單片機(jī)與該射頻模塊使用SC2接口進(jìn)行通訊，通訊接口簡(jiǎn)便，如圖3所示：

3 軟件部分

系統(tǒng)控制總服務(wù)器是智能課堂考勤系統(tǒng)的核心，用來(lái)控制讀寫(xiě)器與RFID標(biāo)簽，并對(duì)學(xué)生進(jìn)出教室進(jìn)行信息采集和數(shù)據(jù)處理等。其過(guò)程利用串口協(xié)議，進(jìn)行命令控制以及數(shù)據(jù)傳輸。

軟件系統(tǒng)功能控制模塊包括：閱讀器控制模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)信息存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)核實(shí)處理模塊、實(shí)時(shí)報(bào)到和退堂顯示模塊。如圖4所示：

5 總結(jié)

本文主要研究學(xué)生通過(guò)RFID系統(tǒng)智能簽到，在電腦終端顯示、處理，并通過(guò)GSM系統(tǒng)進(jìn)行智能短信通知。在整個(gè)研究、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都取得了良好效果。該系統(tǒng)在校園教室內(nèi)進(jìn)行安裝使用，讓代課老師無(wú)需傳統(tǒng)的點(diǎn)名記錄，只要登錄電腦終端系統(tǒng)便可考察學(xué)生的出勤情況，并以短信形式供教務(wù)考查，大大提高了學(xué)校對(duì)學(xué)生的管理效率。另外，該智能簽到系統(tǒng)還可以作為校園內(nèi)的其他簽到方面，比如教師會(huì)議的報(bào)到、協(xié)會(huì)間的簽到等。甚至還可以在政府、企業(yè)等部門(mén)具體到相關(guān)應(yīng)用，大大提高會(huì)議管理的工作效率。隨著RFID技術(shù)的不斷成熟，該套系統(tǒng)也會(huì)得到創(chuàng)新的改變，不斷完善并在多方面廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周曉光，王曉華.射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社.2006：12-26.

[2] Horng SJ， Chen YH， Run RS， Lai JL， Chen RJ， Chen WC. A novel anti-collision algorithm in RFID systems for identifying passive tags[J]. IEEE Trans and Inform， 2010， 6（1）：105–21.

[3] 賀洪江，丁曉葉，翟耀緒.一種基于碰撞因子的RFID標(biāo)簽估算方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2011，11（11）： 4131-4133.

[4] 孔令仲，唐鼎甲.RFID在電子標(biāo)簽中應(yīng)用[J].信息化研究.2011，（4）：17-22.endprint

摘要：該文主要介紹課堂智能考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)就是校園管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，智能的完成考察學(xué)生出勤情況。實(shí)時(shí)的自動(dòng)采集數(shù)據(jù)信息、自動(dòng)對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后以可視化界面進(jìn)行匯報(bào)，并同時(shí)智能實(shí)現(xiàn)短信通知。傳統(tǒng)的通過(guò)點(diǎn)名、磁卡等方式對(duì)學(xué)生出勤情況進(jìn)行考核、記錄管理，既耗時(shí)，而且又會(huì)相互干擾，而RFID學(xué)生考勤應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了利用射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)學(xué)生考勤管理，既方便、快捷，又省資源。

關(guān)鍵詞：RFID；GSM；智能簽到

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）16-3888-03

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)主要介紹在校生上課考勤智能簽到，無(wú)需代課老師進(jìn)行傳統(tǒng)的點(diǎn)名核實(shí)，并做手寫(xiě)記錄。只需在每位學(xué)生的學(xué)生卡內(nèi)置RFID芯片，在學(xué)生進(jìn)入教室上課時(shí)，不需要接觸打卡，便可自動(dòng)感應(yīng)完成整個(gè)考勤過(guò)程，即使是在多人同時(shí)進(jìn)入教室的情況下，也無(wú)需排隊(duì)就可實(shí)現(xiàn)所有人的考勤。同時(shí)閱讀器會(huì)將從RFID芯片上接收到的學(xué)生信息傳送到代課老師的電腦終端，并進(jìn)行信息核對(duì)做出相應(yīng)處理，實(shí)時(shí)記錄學(xué)生往返時(shí)間等信息。對(duì)于不能按時(shí)出勤的同學(xué)信息會(huì)通過(guò)GSM系統(tǒng)以短信的形式發(fā)到相關(guān)負(fù)責(zé)人處?？偪驁D如圖1所示。

2 RFID芯片

RFID芯片基于ISO14443 標(biāo)準(zhǔn)制作，利用CY-14443A系列的射頻讀寫(xiě)模塊，特別適用于ISO14443 標(biāo)準(zhǔn)下的門(mén)禁及學(xué)生信息識(shí)別。

每個(gè)RFID標(biāo)簽中都存儲(chǔ)一個(gè)唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高。在讀寫(xiě)器的作用區(qū)域內(nèi)，帶有RFID標(biāo)簽的學(xué)生進(jìn)入時(shí)，就會(huì)因電感耦合原理在RFID標(biāo)簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)差，并在標(biāo)簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個(gè)電流強(qiáng)度超過(guò)一個(gè)閾值，就將激活RFID標(biāo)簽芯片電路工作，從而對(duì)標(biāo)簽芯片中的存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。RFID標(biāo)簽芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲(chǔ)單元四部分。其功能框圖如圖2所示。

單片機(jī)與該射頻模塊使用SC2接口進(jìn)行通訊，通訊接口簡(jiǎn)便，如圖3所示：

3 軟件部分

系統(tǒng)控制總服務(wù)器是智能課堂考勤系統(tǒng)的核心，用來(lái)控制讀寫(xiě)器與RFID標(biāo)簽，并對(duì)學(xué)生進(jìn)出教室進(jìn)行信息采集和數(shù)據(jù)處理等。其過(guò)程利用串口協(xié)議，進(jìn)行命令控制以及數(shù)據(jù)傳輸。

軟件系統(tǒng)功能控制模塊包括：閱讀器控制模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)信息存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)核實(shí)處理模塊、實(shí)時(shí)報(bào)到和退堂顯示模塊。如圖4所示：

5 總結(jié)

本文主要研究學(xué)生通過(guò)RFID系統(tǒng)智能簽到，在電腦終端顯示、處理，并通過(guò)GSM系統(tǒng)進(jìn)行智能短信通知。在整個(gè)研究、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都取得了良好效果。該系統(tǒng)在校園教室內(nèi)進(jìn)行安裝使用，讓代課老師無(wú)需傳統(tǒng)的點(diǎn)名記錄，只要登錄電腦終端系統(tǒng)便可考察學(xué)生的出勤情況，并以短信形式供教務(wù)考查，大大提高了學(xué)校對(duì)學(xué)生的管理效率。另外，該智能簽到系統(tǒng)還可以作為校園內(nèi)的其他簽到方面，比如教師會(huì)議的報(bào)到、協(xié)會(huì)間的簽到等。甚至還可以在政府、企業(yè)等部門(mén)具體到相關(guān)應(yīng)用，大大提高會(huì)議管理的工作效率。隨著RFID技術(shù)的不斷成熟，該套系統(tǒng)也會(huì)得到創(chuàng)新的改變，不斷完善并在多方面廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周曉光，王曉華.射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社.2006：12-26.

[2] Horng SJ， Chen YH， Run RS， Lai JL， Chen RJ， Chen WC. A novel anti-collision algorithm in RFID systems for identifying passive tags[J]. IEEE Trans and Inform， 2010， 6（1）：105–21.

[3] 賀洪江，丁曉葉，翟耀緒.一種基于碰撞因子的RFID標(biāo)簽估算方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2011，11（11）： 4131-4133.

[4] 孔令仲，唐鼎甲.RFID在電子標(biāo)簽中應(yīng)用[J].信息化研究.2011，（4）：17-22.endprint

摘要：該文主要介紹課堂智能考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)就是校園管理系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，智能的完成考察學(xué)生出勤情況。實(shí)時(shí)的自動(dòng)采集數(shù)據(jù)信息、自動(dòng)對(duì)所采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，然后以可視化界面進(jìn)行匯報(bào)，并同時(shí)智能實(shí)現(xiàn)短信通知。傳統(tǒng)的通過(guò)點(diǎn)名、磁卡等方式對(duì)學(xué)生出勤情況進(jìn)行考核、記錄管理，既耗時(shí)，而且又會(huì)相互干擾，而RFID學(xué)生考勤應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了利用射頻識(shí)別技術(shù)對(duì)學(xué)生考勤管理，既方便、快捷，又省資源。

關(guān)鍵詞：RFID；GSM；智能簽到

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）16-3888-03

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案

本系統(tǒng)主要介紹在校生上課考勤智能簽到，無(wú)需代課老師進(jìn)行傳統(tǒng)的點(diǎn)名核實(shí)，并做手寫(xiě)記錄。只需在每位學(xué)生的學(xué)生卡內(nèi)置RFID芯片，在學(xué)生進(jìn)入教室上課時(shí)，不需要接觸打卡，便可自動(dòng)感應(yīng)完成整個(gè)考勤過(guò)程，即使是在多人同時(shí)進(jìn)入教室的情況下，也無(wú)需排隊(duì)就可實(shí)現(xiàn)所有人的考勤。同時(shí)閱讀器會(huì)將從RFID芯片上接收到的學(xué)生信息傳送到代課老師的電腦終端，并進(jìn)行信息核對(duì)做出相應(yīng)處理，實(shí)時(shí)記錄學(xué)生往返時(shí)間等信息。對(duì)于不能按時(shí)出勤的同學(xué)信息會(huì)通過(guò)GSM系統(tǒng)以短信的形式發(fā)到相關(guān)負(fù)責(zé)人處?？偪驁D如圖1所示。

2 RFID芯片

RFID芯片基于ISO14443 標(biāo)準(zhǔn)制作，利用CY-14443A系列的射頻讀寫(xiě)模塊，特別適用于ISO14443 標(biāo)準(zhǔn)下的門(mén)禁及學(xué)生信息識(shí)別。

每個(gè)RFID標(biāo)簽中都存儲(chǔ)一個(gè)唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高。在讀寫(xiě)器的作用區(qū)域內(nèi)，帶有RFID標(biāo)簽的學(xué)生進(jìn)入時(shí)，就會(huì)因電感耦合原理在RFID標(biāo)簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)差，并在標(biāo)簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個(gè)電流強(qiáng)度超過(guò)一個(gè)閾值，就將激活RFID標(biāo)簽芯片電路工作，從而對(duì)標(biāo)簽芯片中的存儲(chǔ)器進(jìn)行讀/寫(xiě)操作。RFID標(biāo)簽芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲(chǔ)單元四部分。其功能框圖如圖2所示。

單片機(jī)與該射頻模塊使用SC2接口進(jìn)行通訊，通訊接口簡(jiǎn)便，如圖3所示：

3 軟件部分

系統(tǒng)控制總服務(wù)器是智能課堂考勤系統(tǒng)的核心，用來(lái)控制讀寫(xiě)器與RFID標(biāo)簽，并對(duì)學(xué)生進(jìn)出教室進(jìn)行信息采集和數(shù)據(jù)處理等。其過(guò)程利用串口協(xié)議，進(jìn)行命令控制以及數(shù)據(jù)傳輸。

軟件系統(tǒng)功能控制模塊包括：閱讀器控制模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)信息存儲(chǔ)模塊、數(shù)據(jù)核實(shí)處理模塊、實(shí)時(shí)報(bào)到和退堂顯示模塊。如圖4所示：

5 總結(jié)

本文主要研究學(xué)生通過(guò)RFID系統(tǒng)智能簽到，在電腦終端顯示、處理，并通過(guò)GSM系統(tǒng)進(jìn)行智能短信通知。在整個(gè)研究、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中都取得了良好效果。該系統(tǒng)在校園教室內(nèi)進(jìn)行安裝使用，讓代課老師無(wú)需傳統(tǒng)的點(diǎn)名記錄，只要登錄電腦終端系統(tǒng)便可考察學(xué)生的出勤情況，并以短信形式供教務(wù)考查，大大提高了學(xué)校對(duì)學(xué)生的管理效率。另外，該智能簽到系統(tǒng)還可以作為校園內(nèi)的其他簽到方面，比如教師會(huì)議的報(bào)到、協(xié)會(huì)間的簽到等。甚至還可以在政府、企業(yè)等部門(mén)具體到相關(guān)應(yīng)用，大大提高會(huì)議管理的工作效率。隨著RFID技術(shù)的不斷成熟，該套系統(tǒng)也會(huì)得到創(chuàng)新的改變，不斷完善并在多方面廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周曉光，王曉華.射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)原理與應(yīng)用實(shí)例[M].北京：人民郵電出版社.2006：12-26.

[2] Horng SJ， Chen YH， Run RS， Lai JL， Chen RJ， Chen WC. A novel anti-collision algorithm in RFID systems for identifying passive tags[J]. IEEE Trans and Inform， 2010， 6（1）：105–21.

[3] 賀洪江，丁曉葉，翟耀緒.一種基于碰撞因子的RFID標(biāo)簽估算方法[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究，2011，11（11）： 4131-4133.

[4] 孔令仲，唐鼎甲.RFID在電子標(biāo)簽中應(yīng)用[J].信息化研究.2011，（4）：17-22.endprint