基于RFID室内定位技术的学生考勤系统设计

王芬 林龙健

摘要：本文提出了一种基于RFID室内定位技术的学生考勤系统，不仅可以通过RFID标签的惟一标识特性判断持卡人是否出勤，而且可以通过相对接收信号强度RSSI判定标签的位置，还可以通过查重算法监测一人持多卡的现象。该系统为高校考勤管理提供了有效的解决方案。

关键词：RFID室内定位技术;一人多卡检测;教室考勤系统

中图分类号：TP391.44;TP311.52   文献标识码：A   文章编号：1672-9129（2020）12-0055-01

学生考勤管理是高校教学工作的重要组成部分，是教学活动正常开展的前提，而很多高校还在使用人工方式统计和管理学生考勤信息，不仅占用大量的授课时间，也不能真实地反映学生出勤情况。随着电子技术的发展，出现了各类计算机考勤系统，如IC卡考勤系统、指纹考勤系统等[1]，虽然能大幅提高考勤效率，但仍存在着代刷卡、人员通过速度慢等问题，使得这类系统的价值被大打折扣。为了进一步解决上述考勤方式存在的不足，本文提出了一种基于RFID室内定位技术的学生考勤系统，极大地提高了学生考勤信息管理的效率和水平。

1 RFID室内定位技术的算法描述

在基于RFID技术的室内定位系统[2]中，学生持一张具有身份信息的超高频RFID电子标签，在进入教室之后教师可以在上课的任意时段通过RFID阅读器对学生携带的考勤卡进行实时地识别与定位操作，并最大程度地杜绝一人持多卡的现象。

图1为教室布局示意图，根据教室的面积与RFID阅读器天线的有效覆盖范围来确定需要在该教室中部署的RFID阅读器天线的具体个数，并将这些RFID阅读器天线安装在教室中易于测量和计算的位置，然后再据此设定基础坐标系以最终实现对教室中每一个座位的精确定位。具体实现时，通过相对接收信号强度RSSI[3]可以判定标签到读写器的距离，从而计算出标签的位置，实现精准定位。如果在同一座位區域内监测到了2个以上的待测标签，则表明在该座位出现了一个人同时持有多张RFID标签的代刷卡现象。

2 教室考勤系统的设计

基于RFID室内定位技术的学生考勤系统主要包括以下几大功能模块：

（1）信息管理模块：主要用于维护学生的相关基本信息和院系的相关基本信息。

（2）考勤管理模块：主要用于维护学生的考勤登记信息和统计学生的月考勤信息。

（3）用户管理模块：主要用于维护用户的注册信息和用户的系统权限信息。

（4）RFID标签管理模块：主要用于维护RFID标签的充值信息和状态信息。

（5）查询管理模块：主要用于用户查询学生的相关考勤统计信息。

（6）系统管理模块：主要用于系统的权限设置信息和相关参数信息。

（7）数据统计模块：主要用于统计和导出考勤数据。

实现该系统涉及到的关键技术包括RFID技术、B/S架构技术、MySQL数据库技术、服务器端系统开发技术以及相关网络技术等。其网络拓扑结构如图2所示。

最终的系统考勤流程如下：

（1）考勤人员点击考勤终端上的考勤按钮，通过网络向考勤服务器发出请求实施考勤的命令;

（2）考勤服务器接收实施考勤命令后，向对应教室中的RFID读写器发布采集标签信息的命令;

（3）RFID读写器接收到采集命令后，分别对自己可读范围内的移动RFID标签、参考RFID标签的RSSI值和标识信息进行采集，并将采集数据发回给考勤服务器;

（4）考勤服务器将接收到的数据存储到考勤管理数据库中，并将考勤情况反馈到考勤终端。

本文提出的基于RFID室内定位技术的学生考勤系统具有良好的可操作性和可扩展性，在实时快速考勤的同时，还可以判断是否存在代刷卡的现象。随着物联网技术及其应用模式的逐步成熟，可以进一步推广应用到学生全天候考勤监控与安全保障等领域，这对国内IT和教育行业而言都是一个新的挑战，也是我们下一步将要研究的课题。

参考文献：

[1] 葛锦环， 徐炜， 杨峰. 基于非接触式IC卡教学考勤系统的设计与实现[J]. 计算机应用与软件， 2009（10）：173-176.

[2] 施竣严. 基于RFID 的室内定位技术研究[D]. 南京航空航天大学， 2016.

[3]石为人， 熊志广， 许磊. 一种用于室内人员定位的RSSI定位算法[J]. 计算机工程与应用， 2010（17）：236-239.