基于RFID技术的学生考勤管理系统

摘 要：本文从RFID技术的基本原理及应用出发，重点介绍基于RFID技术的学生考勤管理系统的构建。目的是实现利用无线射频识别技术对学生进行考勤记录管理，从而达到考勤工作方便、快捷、省时。

关键词：RFID；考勤系统；学生

中图分类号：G444 文献标识码：A

1概述

伴随着我国高等教育改革的深入发展，需要运用现代科学管理技术，加强信息化措施的管理，这是提高高校学生管理水平和效率的有效手段之一。在这些管理技术中，射频识别技术在高校信息化管理中必将发挥重要的积极作用。考勤工作是学生管理工作的重中之重，考虑到每天每位老师都要对学生进行考勤管理，尤其在大学课堂上，上课人数众多，点名考勤要占用好多时间，难以进行实时管理，且管理费时费力，难度比较大。为了解决学校人员管理难的问题，设计了本系统。本系统旨在于对学生进行考勤，采用了RFID技术，解决实际校园中对数量众多的学生管理难度大的问题。

1.1 RFID技术简介

RFID全称（Radio Frequency Identification），它是一种非接触式的自动识别技术。通过射频信号对某个目标的自动识别得到对象的个体信息，并获取相关数据。作为快速、实时、准确采集与处理对象物的信息技术，已经被世界公认为本世纪十大重要技术之一。它在生产、零售、物流、交通等各个行业得到了应用并有着广阔的前景。RFID具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可加密、存储数据容量更大、存储信息更改自如等优点，在社会化应用中越来越发挥出不可替代的作用。

1.2 RFID工作原理

RFID的基本组成：RFID 技术是采用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别并交互数据的目的。一般而言，射频识别系统由应答器（也称为电子标签、射频标签、射频卡）、读写器（也称阅读器、读卡器、读出装置）和数据管理系统三部分。RFID 系统的组成结构如图所示。

工作原理：RFID射频识别系统的工作过程是通过一定的时序方式来实现数据的交换。对于无源标签（被动标签）来讲，读卡器向电子标签提供工作能量。当标签离开射频识别范围时，电子标签由于没有能量的激活而处于休眠状态，当标签进入射频识别范围时，读卡器发射出来的能量激活标签，标签通过整流的方法将射频波转换为电能存储进标签中的电容，为标签的工作提供能量，完成数据通信。

2 系统总体设计

2.1 设计思路

本系统借助于校园网，采用 C/S 与 B/S 相结合的体系结构，包括数据库系统、应用服务器、客户浏览器三部分。首先将记录有学生基本信息的RFID标签嵌入到学生IC卡，当学生进入考勤地点之后，通过阅读器，利用感应无线电波完成标签信息码的收集工作。阅读器将采集到的信息，通过配置在校园网中的服务器来完成登录教室和学生身份识别，最后学生的各项考勤信息查询和统计则是由Web应用程序完成。

2.2 系统总体结构

本课题的系统原型包括上位机和下位机两部分，下位机中射频识别系统经阅读器接收到学生卡信息，并通过串口或网口把数据传给上位机处理数据。下位机在阅读器完成对经过人员的学生卡信息采集后，将数据上传给服务器。上位机通过串口接收到数据包时，先对其进行解调，然后将它们写入到考勤数据库中。系统管理员可以通过上位机应用软件，查看、修改、打印考勤信息。

2.2.1 系统硬件设计及芯片选型

（1）学生卡的设计。在进入阅读器的有效区域内，学生卡发送信息给阅读器，阅读器可以读取到通过人员的学生卡信息。每张学生卡存储着每名学生的学号等信息。学生卡的硬件系统主要由处理器、RFID无线模块、电源模块三部分组成。

（2）阅读器。阅读器的主要功能是接收学生卡信息并上传给服务器，使服务器收到信息以便在设备终端系统进行统计。阅读器硬件系统以MCU为核心，其中MCU采用AT8955处理器，8KB RAM ，32KB FLASH.；RFID模块采用工作在5.8GHZ频段的射频模块。

2.2.2 系统软件设计

软件总体架构分为硬件层、驱动层、中间层、应用层四层。阅读器上电后进入初始化，然后开始进入业务流程。阅读器接收到有信息的标识后唤醒CPU。CPU从视频模块接收数据并用LED提示或串口提示。学生卡发送数据给阅读器，阅读器就开始接收学生卡信息。学生卡在发送完数据后也调用LED提示。处理完一个发送信息流程，学生卡重新进入休眠模式。

2.3 系统主要功能模块和工作流程

基于RFID技术学生考勤管理系统是在基于我校目前考勤秩序较为混乱的前提下开发的一个实用的系统模块，考勤管理系统主要由三部分组成：身份识别自动采集模块、学生信息管理模块和系统配置模块。

身份识别自动采集模块：身份识别就是运用RFID 技术辨识人员身份，报告不明身份者，对于符合身份的学生完成考勤数据的采集。

学生信息管理模块：负责管理学生基本信息，获取学生考勤记录，对考勤数据管理，处理考勤记录、统计、形成报表，不同情况下，各种信息的查询。

系统配置模块：主要供系统管理人员进行维护和管理，如数据库的维护等。

该系统的工作过程：首先由阅读器读取RFID芯片，阅读器将信号传送给ONS系统，同时对RFID持有人进行定位和信息核对，对于满足条件的学生方能进行正常考勤。（1）信息的获取和核对。在学生进入教室的时候，阅读器读取当前位于教室范围内的所有学生IC卡电子标签信息，并对其进行定位，生成上课学生名单和教室IP地址。并与保存在数据库中的学生信息进行比对，核对相关信息是否正确。（2）考勤记录的生成。系统根据学生每天上下课情况，自动进行筛选和匹配，记录考勤时间，并根据时间判断是否迟到或者旷课，同时生成迟到或者旷课次数，自动更新考勤数据表，并由此实时计算出考勤成绩。（3）考勤结果的保存。经过上述处理后得到的即为最终实际出勤的学生考勤记录，用户可以登录考勤系统及时了解学生考勤情况。

2.4 系统数据库结构

本系统主要涉及人员、地点和时间，建立的表主要有管理员信息表、学生信息表、教师信息表，地点表等。在数据库中建有存储过程，供前台调用。

结语

综上所述，射频识别技术是一种稳定可靠的自动识别技术，它在加强组织管理、改善组织流程、完善组织制度当中具有广阔的发展前景，并正在被越来越广泛的应用。将RFID技术应用在学生考勤管理系统中，将在提高管理工作效率、促进管理信息化发展等方面发挥非常重要的作用。

参考文献

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