基于微信小程序的簽到平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)

摘 ?要： 為解決傳統(tǒng)簽到耗時(shí)長(zhǎng)、效率低等問題，出現(xiàn)了多種簽到形式，包含硬件和軟件兩種，但是現(xiàn)存的技術(shù)存在一定的缺陷。筆者將針對(duì)此類問題研究并分析出完善的解決方案與實(shí)現(xiàn)方法，方便快捷的實(shí)現(xiàn)多個(gè)領(lǐng)域的簽到需求。微信小程序作為一種新的開放能力，不占內(nèi)存、即走即用等優(yōu)點(diǎn)為解決單一場(chǎng)景的應(yīng)用提供了無限可能，本文將從簽到技術(shù)的現(xiàn)狀開始分析，研究并設(shè)計(jì)出一種基于微信小程序的簽到平臺(tái)。

關(guān)鍵詞： 微信;小程序;簽到

中圖分類號(hào)： TP311 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.08.016

本文著錄格式：汪美. 基于微信小程序的簽到平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)[J]. 軟件，2019，40（8）：7072

【Abstract】： To solve problem of time-consuming and low efficiency of traditional check-in， there are many kinds of check-in forms， including hardware and software， but the existing technology has some defects. The author studies the problem and analyzes perfect solution and methods， which can realize check-in demain in many fields conveniently and quickly. As a new open capability， Wechat widgets provide unlimited possibilities for solving single scenario applications with advantages of being out of memory， out of the box. The paper analyses status quo of check-in technology， researches and designs a check-in platform based on Wechat widgets.

【Key words】： Wechat; Widgets; Check-in

0 ?引言

為解決傳統(tǒng)簽到耗時(shí)長(zhǎng)、效率低等問題，出現(xiàn)了多種簽到形式，包含硬件和軟件兩種，但是現(xiàn)存的技術(shù)存在一定的缺陷。為此，設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)高效率、高可信度的簽到平臺(tái)是非常重要的。手機(jī)安裝最多、使用最頻繁的移動(dòng)應(yīng)用中，微信是首屈一指的，幾乎成了必備軟件，活躍粉絲數(shù)量巨大。2016年一季度， 微信的月活躍賬戶達(dá)8.06億[1]。強(qiáng)大的市場(chǎng)為微信小程序的使用提供了極佳的環(huán)境，加之其本身方便快捷、即走即用以及不占用內(nèi)存等優(yōu)點(diǎn)，為單一場(chǎng)景的應(yīng)用提供了廣闊的場(chǎng)景。

1 ?簽到領(lǐng)域現(xiàn)狀分析

傳統(tǒng)簽到模式中存在簽到耗時(shí)長(zhǎng)、簽到結(jié)果難以準(zhǔn)確實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)、少數(shù)簽到人員有意作弊或不配合簽到等諸多問題。為此，出現(xiàn)了多種解決簽到問題的各種硬軟件技術(shù)。

硬件主要包括，指紋考勤機(jī)，其識(shí)別效果好速度快，但是受場(chǎng)地限制且數(shù)據(jù)不能自動(dòng)統(tǒng)計(jì);ID卡，速度非?？?，可以組成一卡通的模式，但是存在代打卡的現(xiàn)象;紙卡鐘，統(tǒng)計(jì)方便，但是存在購(gòu)買考勤卡的耗材費(fèi)用;人臉識(shí)別考勤機(jī)，可識(shí)別身份的唯一性，但是存在對(duì)使用環(huán)境的限制;虹膜識(shí)別考勤機(jī)，精度高，成本高;指靜脈識(shí)別機(jī)，鑒別人體靜脈血管，識(shí)別速度較慢，不適合大規(guī)模人群使用;攝像考勤機(jī)，智能射頻（采用MF1卡）與攝像技術(shù)結(jié)合;考勤巡更系統(tǒng)，需要每個(gè)巡更人員配備一只巡更器，巡更人員每天巡查，到信息點(diǎn)時(shí)進(jìn)行觸點(diǎn)記錄。

軟件方面，目前簽到類產(chǎn)品提供的服務(wù)大致在單一打卡、習(xí)慣養(yǎng)成、活動(dòng)發(fā)起及朋友圈展示等方面，功能缺乏針對(duì)性、界面不夠友好。這些產(chǎn)品雖然具有簽到功能，但是多數(shù)不能直接展示出誰(shuí)未到場(chǎng)，只是給出到場(chǎng)人數(shù)與未到場(chǎng)人數(shù)，少數(shù)可以羅列出到場(chǎng)人員姓名，但是結(jié)果呈現(xiàn)方式單一、統(tǒng)計(jì)方式不直觀，不能根據(jù)用戶需求進(jìn)行變更。此外，也有基于硬件定位、手勢(shì)密碼、聲波識(shí)別、人臉識(shí)別等技術(shù)，或基于其中兩種技術(shù)結(jié)合的簽到類軟件，但都不能完全杜絕簽到作弊現(xiàn)象。目前，以釘釘為代表的簽到類APP已經(jīng)占據(jù)很大的市場(chǎng)，但這類軟件需要下載、占用移動(dòng)端內(nèi)存、不跨平臺(tái)、需要分別開發(fā)適合Android和iOS操作系統(tǒng)的應(yīng)用版本，且很多APP不具備通用于多種應(yīng)用場(chǎng)景的功能。

2 ?簽到平臺(tái)的選擇

設(shè)計(jì)一種低成本、防作弊、環(huán)境友好、應(yīng)用場(chǎng)景廣泛且易于推廣的移動(dòng)簽到平臺(tái)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。功能全面、準(zhǔn)確度高的簽到類硬件設(shè)備均價(jià)格昂貴，而且部分硬件由于環(huán)境因素的限制而缺乏靈活性，簽到數(shù)據(jù)也不能很好處理。相比之下，軟件開發(fā)成本低，用戶體驗(yàn)感和參與感更強(qiáng)。微信小程序的誕生則打開了一個(gè)新的視野，微信小程序嵌入于微信之中、不需要下載安裝即可使用，具備無需安裝、觸手可及、用完即走、無須卸載的特性[2]。

相比于目前市面上各類硬軟件簽到工具，通用簽到小程序的具體特點(diǎn)及研究意義如下：

第一，簽到小程序應(yīng)用場(chǎng)景廣泛，極具通用性。本小程序以通用簽到功能為主，實(shí)現(xiàn)多種場(chǎng)景下的應(yīng)用，同時(shí)也可以作為第三方簽到小程序API供其它程序調(diào)用。可滿足不同用戶在不同領(lǐng)域的工作/學(xué)習(xí)需求，也可滿足同一用戶在不同應(yīng)用場(chǎng)景下的需求。例如在高校當(dāng)中，為保證學(xué)生上課按時(shí)出勤和人身安全，需要進(jìn)行課前簽到和晚間查寢等工作，同時(shí)還可以利用該簽到軟件快速收取作業(yè)，給出統(tǒng)計(jì)結(jié)果，提高班委工作效率。對(duì)于教職工等上下班、開會(huì)等出勤簽到都可以通過該簽到小程序完成，并完成后臺(tái)實(shí)時(shí)的簽到統(tǒng)計(jì)。對(duì)于社會(huì)其他室內(nèi)外工作人員可進(jìn)行上下班簽到、確定人員的在崗時(shí)間、員工加班時(shí)間統(tǒng)計(jì);對(duì)于工程現(xiàn)場(chǎng)簽到而言，在督促施工現(xiàn)場(chǎng)崗位人員到崗履職，遏制工程項(xiàng)目建設(shè)實(shí)施階段掛靠、轉(zhuǎn)包、非法分包等違法違規(guī)行為，保證建設(shè)工程質(zhì)量和安全生產(chǎn)等方面，簽到小程序都可以很好的完成。

第二，高效性。極大地減少使用者和管理人員的工作量，實(shí)現(xiàn)跨平臺(tái)多場(chǎng)景可高效應(yīng)用。以微信小程序?yàn)檩d體，方便快捷、即走即用、速度快。可一鍵生成、下載簽到結(jié)果報(bào)表，大大提高工作效率。

第三，準(zhǔn)確即時(shí)高可信性。采用人臉識(shí)別技術(shù)、AGPS定位技術(shù)相結(jié)合。將GPS定位技術(shù)與無線通信技術(shù)相融合的輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)AGPS由于融合了地面定位技術(shù)和衛(wèi)星定位的優(yōu)點(diǎn)，因此被認(rèn)為是解決室內(nèi)或者城市微弱信號(hào)環(huán)境下衛(wèi)星導(dǎo)航定位最具應(yīng)用前景的研究方向之一[3]。同時(shí)可根據(jù)用戶的級(jí)別和權(quán)限即時(shí)查詢對(duì)方所在位置，實(shí)現(xiàn)三維度簽到精準(zhǔn)定位。

第四，后臺(tái)大數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計(jì)。為了提供更直觀的簽到情況，項(xiàng)目將簽到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并將數(shù)據(jù)結(jié)果以統(tǒng)計(jì)圖表等可視化形式進(jìn)行展示。

第五，在數(shù)據(jù)足夠多的情況下，本小程序還可以根據(jù)實(shí)際需要，利用相應(yīng)大數(shù)據(jù)算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如預(yù)測(cè)員工狀態(tài)及公司業(yè)績(jī)，區(qū)分無效簽到行為等。

以最低的成本和最新的技術(shù)實(shí)現(xiàn)具有通用意義的簽到類微信小程序。利用人臉識(shí)別、AGPS定位技術(shù)和即時(shí)監(jiān)管功能，研究高可信度簽到監(jiān)督和三維精準(zhǔn)定位的方式，以實(shí)現(xiàn)防作弊、環(huán)境友好型的微信小程序。本項(xiàng)目將采用當(dāng)前業(yè)界流行的前后端分離開發(fā)模式并進(jìn)行相應(yīng)智能算法的改進(jìn)研究，通過本微信小程序的設(shè)計(jì)開發(fā)，有效的實(shí)現(xiàn)多種應(yīng)用場(chǎng)景下的簽到、一鍵生成下載簽到結(jié)果報(bào)表、利用相應(yīng)算法對(duì)簽到結(jié)果進(jìn)行多種可視化展示、同時(shí)通過大數(shù)據(jù)算法對(duì)公司業(yè)績(jī)及員工工作態(tài)度進(jìn)行合理預(yù)測(cè)的功能[4]。

簽到類微信小程序能夠解決真實(shí)存在的社會(huì)需求，改善現(xiàn)存簽到軟硬件技術(shù)的不足之處。它的應(yīng)用推廣上線將會(huì)滿足用戶在多種應(yīng)用場(chǎng)景下的需求，杜絕簽到作弊的現(xiàn)象，為相關(guān)人員提高工作效率和工作質(zhì)量提供途徑。本項(xiàng)目利用人臉識(shí)別和微信小程序云開發(fā)等新技術(shù)、涵蓋多種應(yīng)用場(chǎng)景的新模式，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和模式等方面的創(chuàng)新開拓，為廣大用戶帶來新價(jià)值，而后對(duì)擁有的資源進(jìn)行優(yōu)化整合，創(chuàng)造出更大經(jīng)濟(jì)或社會(huì)價(jià)值，促進(jìn)創(chuàng)新領(lǐng)域的研究和創(chuàng)業(yè)意識(shí)的養(yǎng)成[5]。

3 ?簽到平臺(tái)的設(shè)計(jì)

3.1 ?數(shù)據(jù)庫(kù)的選取和建立

以本校計(jì)信學(xué)院為例，研究如何快速建立實(shí)用的師生基本信息庫(kù)，針對(duì)真實(shí)的個(gè)體進(jìn)行監(jiān)督。統(tǒng)計(jì)簽到結(jié)果，建立簽到結(jié)果信息庫(kù)，用于定期的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及可視化分析。針對(duì)人臉識(shí)別功能建立人臉信息庫(kù)。

3.2 ?移動(dòng)端開發(fā)技術(shù)

基于構(gòu)建并開發(fā)一個(gè)全棧式微信小程序，完成從前端展示到后端服務(wù)器全流程項(xiàng)目整合開發(fā)。前端將研究如何利用微信小程序提供的MVVM框架，結(jié)合UI界面設(shè)計(jì)，開發(fā)出具有良好用戶體驗(yàn)的微信小程序。

3.3 ?利用最新上線的小程序后端云開發(fā)、云存儲(chǔ)、云調(diào)用技術(shù)

采用當(dāng)前流行的前后端分離開發(fā)模式。服務(wù)端區(qū)別于傳統(tǒng)的全棧開發(fā)模式將采用小程序云開發(fā)，優(yōu)點(diǎn)是無需部署Node.js、域名和證書;前端可以直接查詢有權(quán)限的數(shù)據(jù)庫(kù);封裝統(tǒng)一的上傳文件API，無需開發(fā)后端接口;控制臺(tái)輕松測(cè)試API、監(jiān)控云函數(shù)和查看日志[6]。

3.4 ?實(shí)現(xiàn)各種功能及算法

（1）結(jié)合騰訊地圖API及騰訊人臉識(shí)別SDK雙重保證進(jìn)行個(gè)人定位，將其用于學(xué)生簽到和晚查寢中，并通過分析使用效果對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)拓展應(yīng)用于其它場(chǎng)景。

（2）實(shí)現(xiàn)簽到報(bào)表生成并下載打印技術(shù)。

（3）利用大數(shù)據(jù)分析算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及大數(shù)據(jù)可視化技術(shù)。

（4）各簽到應(yīng)用場(chǎng)景業(yè)務(wù)流程的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)，包含出勤、作業(yè)、會(huì)議、查寢及工程監(jiān)理（實(shí)時(shí)采集各工程現(xiàn)場(chǎng)的施工、監(jiān)理項(xiàng)目部門被鎖定人員及相關(guān)管理人員的考勤信息等）。

（5）利用AGPS輔助全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，加快定位速度，增加位置反饋結(jié)果的精準(zhǔn)度。

（6）利用逐步回歸和CBA等大數(shù)據(jù)分析算法，實(shí)現(xiàn)對(duì)無效簽到行為的分類，以及根據(jù)簽到結(jié)果進(jìn)行多種預(yù)測(cè)等。

3.5 ?后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)及系統(tǒng)維護(hù)

隨著使用量的增大，用戶信息等存儲(chǔ)在服務(wù)器端的數(shù)據(jù)量也會(huì)增大。因此，需要定期維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)容量，檢測(cè)程序運(yùn)行時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的問題[7]。

4 ?功能實(shí)現(xiàn)

本平臺(tái)旨在利用手機(jī)定位、人臉識(shí)別、即時(shí)定位相結(jié)合的三重保障，完成即時(shí)監(jiān)督功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)本人和所在地的三重精確定位，解決簽到、查寢時(shí)學(xué)生投機(jī)取巧的問題，減少人工查寢及其它簽到的人力和時(shí)間。通過掃描二維碼收作業(yè)，解決課前簽到和收作業(yè)混亂的問題，生成統(tǒng)計(jì)報(bào)表的形式給老師呈現(xiàn)出直觀的學(xué)生簽到、交作業(yè)情況。通過掃描二維碼快速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)簽到加以大數(shù)據(jù)處理及可視化，對(duì)各個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景的簽到數(shù)據(jù)分析整合，并實(shí)現(xiàn)可視化，顯示形式多樣、美觀，顯示結(jié)果一目了然，可以滿足管理者的各種簽到統(tǒng)計(jì)需求，并提供生成、下載及打印簽到報(bào)表功能等。利用大數(shù)據(jù)算法對(duì)各種簽到數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并實(shí)現(xiàn)可視化。利用逐步回歸（Stepwise Regression）和CBA算法。逐步回歸分析是一種被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域并極具價(jià)值的多元線性回歸中的自變量選擇方法。它的基本思想在于逐個(gè)引入顯著性變量，同時(shí)剔除不顯著性變量，以期獲得最優(yōu)的回歸模型[8]。CBA首先用著名的Apriori算法產(chǎn)生所有后件為類標(biāo)號(hào)的關(guān)聯(lián)規(guī)則， 然后將這些規(guī)則按照優(yōu)先級(jí)進(jìn)行排序，并選擇具有最高優(yōu)先級(jí)的規(guī)則集合覆蓋訓(xùn)練集，從而構(gòu)造分類 ?器[9]。結(jié)合以上算法與員工加班程度對(duì)其公司業(yè)績(jī)及員工未來工作態(tài)度做預(yù)測(cè)。根據(jù)基于關(guān)聯(lián)規(guī)則的分類算法實(shí)現(xiàn)用戶身份的檢測(cè)和無效簽到行為的分類，避免無關(guān)人員的參與導(dǎo)致簽到結(jié)果不準(zhǔn)確。利用最新的小程序后端云開發(fā)、云存儲(chǔ)、云調(diào)用技術(shù)進(jìn)行后臺(tái)管理。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)和存儲(chǔ)方式的改進(jìn)。全棧式小程序架構(gòu)及開發(fā)模式流程。

目前還沒有同類應(yīng)用小程序完成各種應(yīng)用場(chǎng)景的通用定位簽到，涵蓋上班、會(huì)議、收繳作業(yè)、查寢、即時(shí)定位、實(shí)時(shí)采集各工程現(xiàn)場(chǎng)的施工監(jiān)理項(xiàng)目部門被鎖定人員及相關(guān)管理人員的考勤信息等多項(xiàng)功能，滿足實(shí)際問題的真實(shí)需求[10]。

5 ?結(jié)語(yǔ)

本簽到小程序采用當(dāng)前業(yè)界流行的前后端分離開發(fā)模式并結(jié)合人臉識(shí)別、AGPS定位技術(shù)和即時(shí)監(jiān)管功能，研究高可信度簽到監(jiān)督和三維精準(zhǔn)定位的方式。實(shí)現(xiàn)一鍵生成、下載簽到結(jié)果報(bào)表，利用大數(shù)據(jù)算法對(duì)結(jié)果進(jìn)行可視化展示。多維度應(yīng)用場(chǎng)景，旨在開發(fā)出通用的簽到類微信小程序。

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