基于物联网技术的学生考勤管理系统应用

摘 要：近几年来物联网技术发展非常迅速，其新兴的技术和手段不断地被融入到各行各业中，逐渐取代了传统的行业管理模式，很大程度上能够节省大量的人力物力开支。文章通过介绍物联网的定义及基本架构，并将其应用到学生考勤管理系统中，实现了对学生考勤管理系统的智能化，同时给校园的安全管理提供了保障。

关键词：物联网技术；RFID技术；Wi-Fi技术

引言

物联网一词已渗透到我们的日常生活之中，行业都能看到物联网的踪影，如智能家居、智能交通、智能城市、智能校园等等。随着科学技术及信息化的不断革新，不可否认其很大程度上改变了人们的生活和学习方式，目前校园网在物联网技术的支撑下更是对教育管理模式提出挑战。

1 物联网技术

1.1 物联网的定义

物联网是在RFID无线射频识别技术、传感器、二维码技术等感知技术的基础上，通过有线或无线网络进行信息交换和通信，对物品实现智能化识别、定位、跟踪和管理的一种网络。通过物联网技术可以随时随地对信息和物品进行采集，实现对实体物品的全面感知，再利用无线网络将信息进行实时传输，在信息处理层对接收到的信息进行智能处理，实现人与物时时刻刻的沟通和控制。

1.2 物联网的基本架构

（1）信息感知层，是物联网的基础，处于物联网的最底层，该层包括传感器、电子标签、阅读器和摄像头等数据采集设备，使用的技术主要有射频识别技术RFID，短距离无线通信技术等，主要功能是获取世界中的信息和自动识别监测对象。（2）信息传输层，是物联网的中间层，主要工作是将感知层获取的数据传输到应用层，该层是在基于现有互联网之上，负责感知层和信息层之间数据可靠安全的传输和信息的控制。（3）信息应用层，包含物联网的中间件、云计算和应用设备。中间件是硬件和软件之间的计算机软件，通过标准接口和协议把通用的服务封装起来。该层的主要功能是对数据进行融合、分析和处理，并通过各种终端移动设备与用户进行交互，实现智能化和自动控制化。

2 基于物联网的智慧校园

基于物联网技术的智慧校园建设，原理是通过RFID技术、无线传感技术、定位等，对校园里需要感知的对象进行识别；接着再用标签读写器、智能终端设备接收对象的信息，通过有线或无线网络将信息精准的传送到信息处理层，信息处理层将数据进行汇总和融合后，传输到校园的各个指挥中心系统，指挥中心系统通过对得到的信息进行智能分析后，校园管理部门能够实时掌握各个对象的详细信息，从而给校园提供一个安全决策的依据。

3 物联网技术在智慧校园的应用实例

3.1 实例概述

目前，学校在实现智能校园时，最基础就是要先建立学生考勤管理系统。传统的学校考勤制度是通过人工登记考勤，这种模式效率低下、速度慢，数据统计起来费时费力，但学生的考勤是学校一直以来最重要的一个管理环节，因此，在现代科技信息时代，建立学生考勤管理系统是每个学校首先考虑到的。文章将物联网技术应用到实现学生考勤管理系统中，分析物联网技术在考生考勤管理系统中的智能性及自动化，让学生在携带一个含有RFID芯片的学生卡的情况下实现考勤的管理，同时解决人工考勤系统遇到的难题。

3.2 系统功能

该考勤系统实现的功能有校门口安全管理、自动识别身份、违规进入报警和考勤数据处理，具体如下：（1）考勤登记：读取学生卡芯片中的电子标签信息，并将数据实时传输到后台管理系统，并能够在终端系统显示出学生的相关信息，如学生资料、门点的方位等，如果遇到没携带卡却进入感应区域，还能够及时自动发出警报信息。（2）查询信息：可以利用终端对学生的信息进行查询，如所在班级、专业、考勤记录和报警记录等。（3）统计功能：系统可以生成一些报表，还可以按照自定义条件对数据进行统计。报表可以按照用户需求导出相应的文件格式，为其他应用软件或管理系统使用。（4）系统管理：学校系统管理员可以登录系统管理后台对系统的参数进行初始化设置和修改，对其他非管理员用户设置应有的权限，还可以设置硬件设备的参数等。

3.3 系统流程

学生在入学注册后，学校需将学生的相关信息录入到考勤管理系统中，与电子标签绑定后制作学生卡，学校大门口会安装摄像感应器，学生携带学生卡在进入学校大门时，阅读器将读取学生卡信息，通过RFID中间件进行数据过滤，有效的数据通过网络会上传到数据库与信息进行核对，如果能够匹配，登记出勤并放行；如无法匹配，则提示报警信息，由保安人员进行处理。文章的学生考勤管理系统流程图如1所示。

图1 学生考勤管理系统流程图

3.4 关键技术

3.4.1 系统运行环境

操作系统：Windows 2003以上操作系统。

软件框架：Microsoft.net framework 3.5以上，支持XML标准数据交换格式

数据库：采用Sql Server 2008

开发软件： Visual Studio 2008编程工具

3.4.2 物联网关键技术。文章的物联网设计使用RFID标签、传感器等设备，一般情况下，这些处于信息最底层的设备都会24小时全天候保持启用状态，这就要求数据传输网络必须具有成本低和耗能低的特点。因此，文章选用具有该特点的Wi-Fi短距离传输通讯技术，这也是目前大多数物联网构建所使用的通讯技术之一。（1）Wi-Fi技术。Wi-Fi是在IEEE802.11系列协议的无线网络的基础上制定的标准。目前，智能手机、电脑、相机等有数据传输功能的电子设备几乎都支持Wi-Fi连接，它的信号源由ADSL等有线网络提供，通过具有无线功能的路由器发射信号，它使用开放的2.4GHz微波频段，最高速率可达到54Mbps，传输距离在100到300m之间。（2）射频识别技术（RFID）。RFID系统由电子标签、阅读器、天线和后台数据管理系统组成，是Radio Frequency Identification的缩写。本学生考勤管理系统中，将RFID系统应用到校门口的感应区域中获取学生进入学校的信息。

4 结束语

文章在介绍物联网技术和智慧校园概念的基础上，通过一个实例分析物联网技术应用到实际校园的学生考勤管理系统中，给校园管理带来的便捷性，可以很明显的看出，与传统的人力考勤系统相比，体现出很大的优越性和智能性。随着信息化和科技化的深入发展，物联网技术还将会得到更进一步的应用，势必会渗透到我们的日常生活之中。

参考文献

[1]徐鲁宁，郭晓功.基于物联网技术的学生智能考勤系统设计与实现[J].九江职业技术学院学报，2014（3）.

[2]王霏.基于物联网技术的智能校园应用的可行性分析[J].计算机光盘软件与应用，2014（18）.

[3]罗少甫，陈磊.物联网技术在智能校园中的应用[J].重庆航天职业技术学院学报，2010（4）.

作者简介：申玉宏，男，汉族，呼伦贝尔学院 物理与电子信息学院 讲师，硕士，主要从事电工、电子技术教学与科研工作。