基于RFID的高校学生考勤系统的设计

张博轩 赵伟杰 杜晨

摘 要：文章为方便高校教师的课堂考勤和教务人员对学生的管理，设计了高校学生考勤系统。该系统的硬件部分利用RFID技术与Zigbee技术相结合，实现学生信息采集与传输。实践证明，该系统可减少教师的工作量，节省时间，可方便教务人员对学生出勤情况的管理、监督。

关键词：RFID系统；研究分析；重要性

1 引言

现在大学中普遍存在的缺勤，迟到、早退的现象，教师对学生的考勤成为课堂教学中的一个重要环节，目前大学的学生考勤工作主要都由任课教师完全承担，在上课前或课后花时间进行全班的点名，记录学生的出勤情况，到期末计算学生的平时成绩。另外学校教务处为了管理学生也要了解学生的出勤情况。鉴于以上原因，开发了一套自动化课堂考勤系统非常重要了。

RFID（Radio Frequency Identification）技术是无线射频识别技术，一种非接触式的，能双向传输的通信技术。它可以通过射频信号自动识别目标对象，并获取相关数据，识别工作无需人工干预，随着物联网的发展，RFID技术应用越来越广泛了。本文提出基于RFID技术和Zigbee技术设计学生考勤系统。

2 系统的设计

2.1 系统架构

学生课堂考勤系统是集成了RFID技术、Zigbee技术和计算机管理于一体的现代化考勤管理系统。只需要学生上课携带普通银行卡大小的RFID学生卡（校园卡），通过RFID阅读器对RFID学生卡进行读卡，读卡后的数据经由ZigBee无线传感器网路传输给服务器，在服务器中对数据进行处理，得出考勤结果并存储。学生、任课教师或教务管理人员可通过浏览器查询两查询考勤结果，教师和教务人员可以打印成报表，实现考勤自动化。

2.2 硬件设计

考勤系统的硬件部分主要由无源标签、读卡器、Zigbee节点（协调器、终端）和服务器组成。具体如图1所示。当读卡器读以学生的校园卡后，通过Zigbee网络将数据传到学校的服务器，服务上安装了考勤管理系统的软件，可以对采集的学生校园卡信息处理，自动记载学生的刷卡时间。记录了学生的出勤情况。任课教师或学生可以以不同的身份通过PC端远程访问服务器，查询学生出勤信息。教师还可打印统计报表，不同身份的权限不同。

图1 考勤系统的硬件结构图

图2 RFID读卡器的结构

2.3 读卡装置（reader）设计

读卡装置（reader）主要由arduino单片机和MF RC522 RFID读卡器组成。RFID读卡器由电子标签（校园卡）、阅读器、和天线组成。RFID读卡器的结构如图2所示。

当电子标签（学生的校园卡）进入天线磁场后，如果接收到阅读器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，阅读器读取信息并解码后，通过zigbee无线网络将信息送至中央信息系统进行有关数据处理。单片机控制RFID读卡器读取数据，将读卡器读回的信息送给Zigbee模块，通过Zigbee无线网络将数据发送给上位机。这里的Zigbee的选用考虑到，传输距离远，选用XBEE-ZB模块，可实现170米的传输距离，功耗小，抗干扰能力强。

2.4 考勤管理系统的软件设计

根据考勤的实际需求，经过分析，针对高校学生考勤管理系统特点选择B/S 结构，采用开发java作为开发语言，采用SQL Server 2000数据库、Tomcat 5.5作为服务器端容器。

软件主要包括学生信息管理模块、教师信息管理模块、数据统计分析模块、打印报表模块、用户管理模块、卡号管理模块等，具体如图3所示。

图3 学生管理系统功能模块图

学生管理模块主要实现添加、修改学生信息，教师管理模块实现对教师信息的管理；课程模块完成对课程的管理；出勤查询模块可使任课教师、教务管理人员、学生随时查看学生的出勤情况；卡号管理模块可以实现学生卡号的绑定、添加、删除操作；通过统计分析模块和打印报表模块可实现对学生考勤结果的统计分析与打印；用户管理模块实现对不同的用户给予不同的权限。

3 结束语

本文利用RFID和Zigbee技术相结合，设计的学生考勤管理系统可实现实时考勤、自动考勤。通过Zigbee无线网络传输数据，可使布线简单，方便，便于维护、扩展、使用。经过实际应用，该考勤管理系统可以节省教师点名时间，使教师把时间都用到实际教学上，在期末统计学生出勤情况、计算平时分时，可减少教师的工作量，实现自动统计，也可杜绝教师给学生人情分的现象，也有利用于教务管理人员随时检查学生的出勤情况。该系统值得在高校中推广使用。

参考文献

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