Forskning om närvarohanteringssystem för högskolestudenter baserat på RFID-teknik

1. Introduktion

I takt med att omfattningen av högskolor och universitet fortsätter att expandera, fortsätter antalet studenter att öka, och informatiseringen av undervisningsledning och studentledning på högskolor och universitet förbättras gradvis. Campusnätverksbaserade studentkursurvalssystem, poängförfrågningssystem, utbildningsledningssystem, antagnings- och sysselsättningssystem har vuxit fram vid stora universitet, vilket ger stor bekvämlighet för studier, liv, ledning och kontorsarbete för lärare och studenter vid universitet.

Inom högskolors och universitets undervisningsledning är närvarohantering ett viktigt medel för att kvalitetssäkra undervisningen. Studenter' närvarorekord i klassen är också en viktig grund för att utvärdera elever' daglig prestation. För närvarande, på de flesta högskolor och universitet, genomförs studentnärvarohanteringen fortfarande med den traditionella metoden för lärares namnupprop och manuell inmatning. Med utvidgningen av omfattningen av högskolor och universitet, för vissa grundkurser och professionella grundkurser, är antalet undervisningsklasser i allmänhet mer än 100 personer. Samtidigt, med populariseringen av högre utbildning och diversifieringen av idéer, har det blivit vanligt att elever är frånvarande från lektionen, kommer sent och går tidigt. Lärare skaffar närvarodata genom upprop, inloggning etc, vilket å ena sidan tar mycket tid och påverkar klassrumsundervisningen. Samtidigt är det svårt att undvika studenter. Fenomen som att skriva under och svara för elevers räkning är relativt svåra att hantera; å andra sidan bemästras närvaroinformation ofta bara av lärare. Som underlag för beräkning av dagsbetyg kan den inte laddas upp till undervisningsledningsavdelningen för delning i tid, så att undervisningsledningsavdelningen kan granska den genom klassläraren. Elever som är allvarligt frånvarande från lektionen bör övervakas, varnas och utbildas för att uppnå syftet att korrigera studiesättet och förbättra undervisningens kvalitet. Dessutom, eftersom närvaroinformationen inte avslöjas, kan eleverna inte kontrollera sin klassnärvarostatus, vilket också kommer att påverka objektiviteten och rättvisan i närvaro och vanliga resultat.

Enligt det traditionella systemet för hantering av undervisningsnärvaro ansöker eleverna om ledighet till sina klasslärare, institutionsledare och akademiska förvaltningsavdelningar i form av ledighetsförfrågningar, och de kan endast träda i kraft efter godkännande steg för steg. Ledighetsinformation skickas till instruktören i form av en ledighetssedel. Denna modell har exponerat många nackdelar i ledningen av högskolor och universitet med en allt högre grad av informationsbildning: för det första är det obekvämt för studenter att be om ledighet, och chefernas godkännandeeffektivitet är låg; För det andra kan lärarlärare inte förstå statusen för elever som ber om ledighet i tid, vilket gör att lärares närvarouppgifter för klasser är felaktiga.

Traditionell närvarohantering är tidskrävande, mödosam, ineffektiv och informationen kommer inte i tid. Det kan inte längre uppfylla ledningskraven för moderna universitet. Därför är det nödvändigt att använda ett studentnärvarohanteringssystem baserat på campusnätverket för att automatiskt samla in studentnärvaroinformation genom RFID-Teknik (radiofrekvensidentifiering) för att undvika att lärare tar upp klassrumsundervisningstid genom att kalla namn och förbättra undervisningseffektiviteten; att förbättra bekvämligheten för studenter som ber om ledighet genom onlineledighets- och godkännandemetoder och effektiviteten i ledningsavdelningens godkännande. Studenter, lärare och undervisningsledningsavdelningar delar närvaroinformation via campusnätverket, vilket ökar insynen i informationen och förbättrar ledningskvaliteten på ledningsavdelningen.

2. Introduktion till RFID-teknik

RFID (Radio Frequency Identification, Radio Frequency Identification) är en beröringsfri automatisk identifieringsteknik som automatiskt identifierar ett mål genom radiofrekvenssignaler för att erhålla individuell information om objektet och få relevant data. Identifieringsarbetet kräver inga manuella ingrepp och kan fungera i en mängd olika tillämpningar. Tuff miljö. RFID-teknik har fördelarna som streckkoder inte har, såsom vattentät, antimagnetisk, hög temperaturbeständighet, lång livslängd, stort läsavstånd, god datakonfidentialitet, stor lagringsdatakapacitet och bekväm informationslagring och uppdatering. Därför, som en snabb, korrekt informationsteknik i realtid som samlar in och bearbetar data om specifika objekt har därför använts i stor utsträckning inom olika områden, t.ex.som produktion, Detaljhandel, Logistik och transport.

RFID-applikationssystem består i allmänhet av tre delar: elektroniska taggar, läsare och applikationssystem. Den elektroniska etiketten består av ett etikettchip och en etikettantenn och är fäst vid det föremål som ska identifieras. EPC (Electronic Product Code) i det elektroniska etikettchippet registrerar den grundläggande informationen om objektet, och EPC-taggen kan ge en unik identifiering för varje fysisk enhet. Tagantennen används för att kommunicera med RF-antennen på läsaren. Läsaren används huvudsakligen för att läsa eller skriva elektronisk tagginformation. Radiofrekvensantennen på läsaren sänder radiofrekvenssignaler mellan den elektroniska taggen och läsaren.

Den grundläggande arbetsprincipen för RFID-systemet visas i figur 1. Läsaren sänder en radiofrekvenssignal av en viss frekvens genom radiofrekvensantennen. När den elektroniska taggen kommer in i arbetsområdet för den sändande antennen, genererar den en inducerad ström och erhåller energi som ska aktiveras; den elektroniska etiketten sänder sin egen kod och annan information genom etikettantennen; radiofrekvensantennen tar emot informationen som skickas från den elektroniska taggen. Den inkommande bärvågssignalen sänds till läsaren genom antennregulatorn; Läsaren demodulerar och avkodar den mottagna signalen och ansluter sedan till det externa datorsystemet via läsarens RS232- eller RS485-gränssnitt, och realiserar omvandlingen av information genom ett specialiserat datorsystem, bearbetning och applikation.

3. Design av närvarohanteringssystem för högskolestudenter baserat på RFID-teknik

3.1 Övergripande systemstruktur

För att förverkliga den automatiska insamlingen och informationsdelningen av studentnärvarodata använder detta system RFID-teknik, med hjälp av campusnätverket, och antar en 3-lagers arkitektur baserad på webbläsare/server (B/S) nätverksmodell. . Den har bekvämt och bra systemunderhåll och uppgraderingar. fördelarna med öppenhet och skalbarhet.

Applikationssystemets övergripande struktur består av 3 delar: RFID-system, middleware-system och datorapplikationssystem. RFID-systemet inkluderar elektroniska RFID-taggar, läsare och programvara för datautbyte och hanteringssystem; mellanprogramsystemet består av Savant-server, ONS-server, PML-server (Physical Markup Language) och motsvarande dataprogramvara. Strukturen för studentnärvarohanteringssystemet baserat på campusnätverket visas i figur 2.

(1) Elektronisk etikett. Bädda in RFID-taggen som registrerar studentens grundläggande information i student-IC-kortet. EPC tillhandahåller den unika identifieringen av studentobjektet. Informationen som Lagras i EPC-koden kan innehålla grundläggande information som studentnummer, namn, huvudämne, kön etc.

För närvarande finns det tre typer av elektroniska taggar som kan användas: aktiva, passiva och semi-aktiva. Aktiva och semiaktiva taggar kan anpassa sig till långdistansskanning, och igenkänningsavståndet kan nå 15 ~ 30m. Studenter behöver inte stå i kö för att kontrollera närvaron, vilket gör närvaron snabbare. , och läs- och skrivavståndet för det passiva RFID-systemets läs- och skrivenhet är kort, vanligtvis inom 10 cm, så eleverna' närvaro måste stå i kö en efter en, vilket minskar närvaroeffektiviteten. Därför använder detta system aktiva taggar.

(2) Läsare. Läsare installeras vid olika närvaropunkter, till exempel vid ingången till skolans huvudbyggnad och vid ingången till varje klassrum. När eleverna går in på närvaroplatsen använder läsaren induktionsradiovågor för att slutföra insamlingen av EPC-koder för tagginformation. Taggen skickar elektromagnetiska vågor till läsaren, och dessa returnerade elektromagnetiska vågor omvandlas till datainformation, det vill säga taggens EPC-kod. Läsaren kommer att använda den insamlade informationen för att slutföra klassrumsinloggning och identifiering av studentidentitet via ONS- och PML-servrarna som konfigurerats i campusnätverket.

(3) Savant-server. Under studentnärvaroprocessen, efter att läsaren har fått EPC-koden, använder den Savants mjukvarusystem för att slutföra dataöverföring och hantering online. Huvuduppgifterna är korrekturläsning av data, läsarkoordinering, dataöverföring, datalagring och uppgiftshantering.

(4) Objektnamnsupplösningsserver (ONS). Hitta referensinformation om studenter genom att matcha EPC-koden med motsvarande studentinformation. Till exempel, när en läsare läser informationen för EPC-taggen skickas EPC-koden till Savant-systemet och sedan används ONS för att hitta elevinformationen genom t.campusnätverket. ONS kommer att ange servern där elevinformationen lagras i Savant-systemet och överföra elevinformationen i denna Fil till Savant-systemet.

(5)PML-server. Elevinformation skrivs i Physical Markup Language (PML), som är utvecklat baserat på Extensible Markup Language (XML). PML-filer lagras på EPC-informationsservern för att tillhandahålla nödvändiga filer för andra datorer.

(6) Datorapplikationssystem. Det är ett närvarohanteringssystem speciellt utvecklat av det här systemet för att komplettera studenter' närvaroinformationsförfrågan, statistik och daglig poängberäkning. Det utvecklade närvarohanteringssystemet tillhandahåller också online-ledighetsansökningar och godkännandefunktioner baserade på campusnätverket, så att närvarodata kan återspegla studenter' lämna information på grundval av automatisk insamling, vilket gör den mer objektiv och korrekt.

3.2 Funktionsdesign av närvaroledningssystem

Målet med detta system är att automatiskt, i realtid och exakt samla in närvaroinformation såsom försening, tidig avresa och frånvaro för studenter i enlighet med behoven hos hantering av högskolestudenter, och överföra och dela den via campusnätverket till få frågor och statistik över studentnärvaroinformation. och analys; det är också nödvändigt att tillhandahålla ledighetsansökningar och godkännandefunktioner online baserade på campusnätverket, så att närvarodata kan återspegla studenter' lämna information, och elever' dagliga betyg kan räknas automatiskt baserat på elever' närvaro.

Enligt ovanstående krav visas systemets funktionsmoduler i figur 3.

Huvudfunktionerna för varje modul är följande:

(1) Studentinformationshantering. Underhåll grundläggande information som elevnummer, namn, klass etc. Det används främst för att identifiera elever och kontrollera om de är behöriga att delta. Endast studenter som uppfyller listan kan delta.

(2) Undervisa klassledning. Behåll undervisningsinformation. Inklusive undervisningsklassnummer, lista över utvalda elever, kursnummer, kursnamn, lektionstid, klassrum etc. Denna information är en viktig grund för att samla in närvaroinformation.

(3) Registrering av etikettinformation. Registrera och underhåll elevinformation på elektroniska taggar för att hålla den överensstämmande med informationen i elevdatabasen.

(4) Läsarkonfiguration. Ställ in läsarens nummer, plats, IP-adress och annan information.

(5) Insamling och bearbetning av närvaroinformation. Läsaren läser automatiskt EPC-informationen i eleverna' elektroniska taggar och sänder signalen till ONS-systemet. Samtidigt lokaliserar den RFID-innehavaren, bestämmer dess IP-adress och kontrollerar den med klassrummets IP-adress som sparats i databasen. När verifieringen är korrekt, jämför den sedan med klasstiden och listan över elever i klassen. Endast studenter som samtidigt uppfyller ovanstående tre villkor kan ta normal närvaro. För elever som har verifierats korrekt kommer närvarotiden att registreras automatiskt, och om de är försenade eller frånvarande från lektionen kommer att avgöras baserat på studentens begäran om ledighet. Efter ovanstående bedömning och bearbetning kommer studentens närvaro att registreras i närvarodatabasen. För enskilda elever som kan ha på sig någon annans IC-kort för att lura närvarosystemet kan läraren omedelbart räkna antalet elever. Om siffran inte stämmer överens med siffran som räknas av systemet betyder det att det finns ogiltig studentinformation, som bör påpekas på plats och kontrolleras igen.

(6) Ansökan om ledighet. Studenter fyller i ledighetsansökningsformuläret online via Internet och väntar på ledningsavdelningens godkännande. De kan också kontrollera ledighetsstatusen när som helst.

(7) Lämna godkännande. Avdelningsledare och ledningsavdelningar kan granska och godkänna studenters ledighetsansökningar online. Godkända ledighetsansökningar registreras i närvarodatabasen.

(8) Fråga om närvaroinformation: Studenter kan fråga om närvarostatus för sina kurser. Lärare kan kontrollera närvarostatus för undervisningsklasser.

(9) Närvarostatistik. Avdelningen för undervisningsledning kan räkna närvaron av en viss kurs, närvaron av studenter per avdelning eller klass, och närvaron av studenter till en viss lärare.

(10) Cberäkning av närvaropoäng. Lärare kan ställa in andelen närvaro i den övergripande kursutvärderingen efter behov, och systemet kommer automatiskt att beräkna varje elevs närvaropoäng baserat på elevens närvaro.

(11) Varning för allvarlig frånvaro. Undervisningsledningsavdelningen kan sätta en allvarlig frånvarotröskel. Elever som är frånvarande utöver en viss nivå kommer att placeras på varningslistan för allvarlig frånvaro. Systemet kommer att meddela de allvarligt frånvarande eleverna själva, deras klasslärare eller kuratorer och undervisningsledningsavdelningen i form av sms, eller så kan de meddelas i form av mejl. Föräldrar kan övervaka och varna elever.

  4. Slutsats

Nyckelfrågan i hanteringssystemet för collegenärvaro är den automatiska identifieringen och förvärvet av studentinformation. Med tanke på de problem som finns i den traditionella närvarometoden, föreslår denna artikel ett närvarohanteringssystem baserat på RFID-teknik och campusnätverk, och genomför en detaljerad analys av dess struktur och funktioner. Kombinera RFID-teknik med Internet och använd elektroniska taggar som ett sätt att identifiera för att få information om elevernas närvaro och förbättra undervisningens effektivitet; förbättra elevernas bekvämlighet' begäran om ledighet och effektiviteten av godkännande av ledningsavdelningen genom online-ledighetsansökan och godkännandemetoder. Studenter, lärare och undervisningsledningsavdelningar delar närvaroinformation via campusnätverket, vilket ökar insynen i informationen och förbättrar ledningskvaliteten på ledningsavdelningen. Man tror att med minskningen av RFID-teknikkostnaderna och förbättringen av relevanta standarder och specifikationer kommer hanteringssystem för collegenärvaro baserade på RFID-teknik att användas i stor utsträckning.