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基于物联网的高校学生考勤系统设计

发布时间:2019-01-08 01:06:07 文章来源:未来智讯    
    基于物联网的高校学生考勤系统设计作者: 魏松 贺丹娜   摘要:学生日常考勤是高校教学管理事务的主要内容,如何大略高效的完成学生的考勤事务一直以来是很多学校都在努力解决的问题。鉴于当前学校学生考勤事务费时费力的现状,根据物联网能够提供在任何时间、任何地点的信息访问服务的特性,利用Zig? Bee无线通信技能来方便快捷的完成考勤事务。
  关键词:物联网;考勤系统;ZigBee;无线通信
  中图分类号:TP271文献标识码:A文章编号:1009-3044(2012)24-5930-02
  在高校教学管理事务中,学生日常考勤管理是其主要内容,是保证高校教育教学秩序正常运行的重要手段。学生考勤制度是根据教育部门和院校的有关规定,对学生的上课等教学活动进行记载、抑制、考核和处理的一系列规范。高校学生考勤制度是高校教学管理和学生管理的重要组成局部,是教学质量保证体系中的重要环节,学生日常考勤统计数据是日后对学生进行奖惩的重要依据,涉及到学生的切身利益,同时关系到教学秩序的稳定,关系到学生的学习状态、学习结果以及人才的培养质量,也影响着校风、学风。
  因此,一个高效的考勤系统对确保考勤统计数据的正确性、准时性有着重要的意义[1]。该文提出一种基于物联网的学生考勤系统,提出将ZigBee技能运用于考勤系统,组成无线传感器网络,对学生进行无线定位的设计方案。
   1物联网的观念和特征
  早在2005年在Tunisia举行的信息社会世界首脑会议中,国际电信联盟公布了《ITU因特网汇报2005:物联网》,正式提出了物联网的观念。该汇报提出,划时代的物联网通讯的时代就要来到,这个世界上所有的对象都能够通过互联网自动的进行数据交换。在物联网时代,选取在各种日常的物品中内嵌一种近距离的移动收发器,在讯息和通讯世界里人类将获得一个新的沟通维度,从任何时间、任何地点的人与人之间的沟通连接,扩展到人与物、物与物之间的沟通连接。
  物联网通过装置在物体上的传感器、电子标签和全球定位系统等设备,网络将赋予物体智能,既能够实现人与物体的沟通和对话,也能够实现物体与物体之间的沟通和对话。根据欧盟对物联网的定义,它是一个动态的全球网络基础设施,具有基于标准相互操作通讯协议的自组织能力,其中物理的和虚拟的“物”具怀孕份识别、物理属性、虚拟的特性和智能的接口,并与信息网络无缝整合[2]。
  物联网由传感层,网络层,应用层组成,它是一个比互联网更大的网络。物联网的性子是网络通信,网状网络是关键;物联网技能不是单一的技能,是一个技能集成,涉及广泛的技能领域。物联网技能的基础是传感器、微抑制器、无线SOC和嵌入式技能。物联网核心技能是无线技能,包括无线SOC、无线网络标准、无线通信的协议栈和其它相关嵌入式软件,数据库,中间件等物联网最重要的支撑点是网络通讯技能,尤其是无线通讯技能。
   2物联网关键技能ZigBee
  基于物联网的学生考勤系统是指利用无线射频和自动识别等现代信息技能管理学生日常考勤的管理系统。建立无线传感器网络是必须要完成的事务,而ZigBee技能作为一种新兴的短距离通讯技能,由其低功耗、低花费、高容错性,可自愈的双向无线通讯技能完全适用于学生考勤系统,成为连接各个传感器单元的网络技能。
  ZigBee无线技能是一种全球领先的低成本、低速率、小范围无线网络标准,它规定了一系列短距离无线网络的数据传输速率通讯协议的标准,主要用于近距离无线连接。基于这一标准的设备事务在868MHz、915 MHz、2.4GHz频带上最大数据传输率为250kbit/s。ZigBee具有低功耗、低速率、低延时等特性,在很多的ZigBee应用中,无线设备的活动时间有限,大多数时间均事务在睡眠模式下。因此ZigBee设备能够在不更换电池的情况下连续事务几年[3]。
  一个的协调器、几个路由器和一些终端设备构成了一个ZigBee网络。ZigBee协调器作为无线传感器网络中的焦点。一个的ZigBee网络中仅有一个ZigBee协调器,它的功能常常情况下比网络中另外的节点更为强大,是网络的主节点。它担负着构建新的网络、设置网络参数、对网络当中的节点进行管理、保存网络中节点的相关信息等功能,当构建好网络后还能够用来担负起路由器的功能。ZigBee路由器可以介入路由发现、信息传递、和其他的节点相互连接来扩展网络的覆盖范围等。ZigBee终端设备通过Zig? Bee协调器或者是ZigBee路由器连接到网络,ZigBee终端设备可以以相当低的功率运行。
   3 ZigBee在高校考勤系统中的应用
  现代高校为方便学生的日常生活,基本都使用校园一卡通系统,能够在学生佩戴的一卡通胸卡上嵌入RFID芯片。这时,作为支持多节点连接、成本低廉、支持网络自愈、可用电池供电、覆盖范围较大、支持可移动节点、传输速率较低的ZigBee完全能够胜任将作为传感器终端的一卡通实现网络连接。
  考虑到教室容纳上课人数较多,如果釆用标准的ZigBee树型拓扑结构的话,对网络数据的传输本能会有一定的影响,所以选择将ZigBee的网络设置为网状拓扑结构[4]。
  由于ZigBee设备支持电池供电,以整个教室中心位置为基准,携带有RFID智能身份识别卡的学生作为ZigBee网络的终端设备。当携带一卡通的学生进入教室后,安装在教室的ZigBee网络会根据TCP首部中的确认标志设置自动添加通过ZigBee无线个人区域网络,自动记录学生抵达教室的时间。
  这个时候,ZigBee协调中心通过校园内部网络将上课学生的信息传送到教务处学生考勤管理系统,能够实时显示学生的考勤情况。到了上课时间后,学生考勤管理软件自动的对本次课学生的考勤情况进行统计,授课老师能够访问校园网中的考勤系统,明白学生的出勤状况。当下课学生离开教室时,会记录下学生的下课时间,并可以自动的信息提交给教务处的管理系统。通过这种方式能够明白到学生的出勤情况,就能防止学生出现的迟到或早退的现象。
   4结束语
  该文提出了一种基于物联网的高校学生考勤系统,它选取先进的无线通讯技能,利用无线基站对学生所持有的一卡通进行信号采集达到人员定位进行考勤管理的目的[5]。ZigBee由于其低功耗的特性,有着广泛的应用前景,符合应用在数据传输速率不高的短距离设备之间,相当符合物联网中的传感器网络设备之间的信息传输。相信随着ZigBee技能的不时发展创新,基于ZigBee的物联网应用会不时扩展延伸,ZigBee技能将让无线无处不在,创造出新的人类智能环境。
  参考文献:
  [1]熊凤山,卢凤刚,张玲.关于加强高等院校学生考勤管理的思索[J].河北农业大学学报(农林教育版),2010,12(4):490-492.
  [2]郝竹明.物联网的校园应用与发展前景[J].中国电子商务,2011(6):52-53.
  [3]王玉洁,桑永胜.一种基于ZigBee物联网技能的校园安防解决方案[J].现代计算机:下半月版,2012(2):33-38.
  [4]李进.基于ZIGBEE技能的校园一卡通无线通讯系统[J].计算机光盘软件与应用,2010(5).
  [5]谭文群.基于ZigBee技能的煤矿井下人员定位考勤系统的设计[J].煤矿平安,2007,38(9): 54-56.
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