基于微信小程序的簽到平臺的研究與設計

摘 ?要： 為解決傳統簽到耗時長、效率低等問題，出現了多種簽到形式，包含硬件和軟件兩種，但是現存的技術存在一定的缺陷。筆者將針對此類問題研究并分析出完善的解決方案與實現方法，方便快捷的實現多個領域的簽到需求。微信小程序作為一種新的開放能力，不占內存、即走即用等優點為解決單一場景的應用提供了無限可能，本文將從簽到技術的現狀開始分析，研究并設計出一種基于微信小程序的簽到平臺。

關鍵詞： 微信;小程序;簽到

中圖分類號： TP311 ? ?文獻標識碼： A ? ?DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2019.08.016

本文著錄格式：汪美. 基于微信小程序的簽到平臺的研究與設計[J]. 軟件，2019，40（8）：7072

【Abstract】： To solve problem of time-consuming and low efficiency of traditional check-in， there are many kinds of check-in forms， including hardware and software， but the existing technology has some defects. The author studies the problem and analyzes perfect solution and methods， which can realize check-in demain in many fields conveniently and quickly. As a new open capability， Wechat widgets provide unlimited possibilities for solving single scenario applications with advantages of being out of memory， out of the box. The paper analyses status quo of check-in technology， researches and designs a check-in platform based on Wechat widgets.

【Key words】： Wechat; Widgets; Check-in

0 ?引言

為解決傳統簽到耗時長、效率低等問題，出現了多種簽到形式，包含硬件和軟件兩種，但是現存的技術存在一定的缺陷。為此，設計出實現高效率、高可信度的簽到平臺是非常重要的。手機安裝最多、使用最頻繁的移動應用中，微信是首屈一指的，幾乎成了必備軟件，活躍粉絲數量巨大。2016年一季度， 微信的月活躍賬戶達8.06億[1]。強大的市場為微信小程序的使用提供了極佳的環境，加之其本身方便快捷、即走即用以及不占用內存等優點，為單一場景的應用提供了廣闊的場景。

1 ?簽到領域現狀分析

傳統簽到模式中存在簽到耗時長、簽到結果難以準確實時統計、少數簽到人員有意作弊或不配合簽到等諸多問題。為此，出現了多種解決簽到問題的各種硬軟件技術。

硬件主要包括，指紋考勤機，其識別效果好速度快，但是受場地限制且數據不能自動統計;ID卡，速度非常快，可以組成一卡通的模式，但是存在代打卡的現象;紙卡鐘，統計方便，但是存在購買考勤卡的耗材費用;人臉識別考勤機，可識別身份的唯一性，但是存在對使用環境的限制;虹膜識別考勤機，精度高，成本高;指靜脈識別機，鑒別人體靜脈血管，識別速度較慢，不適合大規模人群使用;攝像考勤機，智能射頻（采用MF1卡）與攝像技術結合;考勤巡更系統，需要每個巡更人員配備一只巡更器，巡更人員每天巡查，到信息點時進行觸點記錄。

軟件方面，目前簽到類產品提供的服務大致在單一打卡、習慣養成、活動發起及朋友圈展示等方面，功能缺乏針對性、界面不夠友好。這些產品雖然具有簽到功能，但是多數不能直接展示出誰未到場，只是給出到場人數與未到場人數，少數可以羅列出到場人員姓名，但是結果呈現方式單一、統計方式不直觀，不能根據用戶需求進行變更。此外，也有基于硬件定位、手勢密碼、聲波識別、人臉識別等技術，或基于其中兩種技術結合的簽到類軟件，但都不能完全杜絕簽到作弊現象。目前，以釘釘為代表的簽到類APP已經占據很大的市場，但這類軟件需要下載、占用移動端內存、不跨平臺、需要分別開發適合Android和iOS操作系統的應用版本，且很多APP不具備通用于多種應用場景的功能。

2 ?簽到平臺的選擇

設計一種低成本、防作弊、環境友好、應用場景廣泛且易于推廣的移動簽到平臺具有重要的現實意義。功能全面、準確度高的簽到類硬件設備均價格昂貴，而且部分硬件由于環境因素的限制而缺乏靈活性，簽到數據也不能很好處理。相比之下，軟件開發成本低，用戶體驗感和參與感更強。微信小程序的誕生則打開了一個新的視野，微信小程序嵌入于微信之中、不需要下載安裝即可使用，具備無需安裝、觸手可及、用完即走、無須卸載的特性[2]。

相比于目前市面上各類硬軟件簽到工具，通用簽到小程序的具體特點及研究意義如下：

第一，簽到小程序應用場景廣泛，極具通用性。本小程序以通用簽到功能為主，實現多種場景下的應用，同時也可以作為第三方簽到小程序API供其它程序調用。可滿足不同用戶在不同領域的工作/學習需求，也可滿足同一用戶在不同應用場景下的需求。例如在高校當中，為保證學生上課按時出勤和人身安全，需要進行課前簽到和晚間查寢等工作，同時還可以利用該簽到軟件快速收取作業，給出統計結果，提高班委工作效率。對于教職工等上下班、開會等出勤簽到都可以通過該簽到小程序完成，并完成后臺實時的簽到統計。對于社會其他室內外工作人員可進行上下班簽到、確定人員的在崗時間、員工加班時間統計;對于工程現場簽到而言，在督促施工現場崗位人員到崗履職，遏制工程項目建設實施階段掛靠、轉包、非法分包等違法違規行為，保證建設工程質量和安全生產等方面，簽到小程序都可以很好的完成。

第二，高效性。極大地減少使用者和管理人員的工作量，實現跨平臺多場景可高效應用。以微信小程序為載體，方便快捷、即走即用、速度快。可一鍵生成、下載簽到結果報表，大大提高工作效率。

第三，準確即時高可信性。采用人臉識別技術、AGPS定位技術相結合。將GPS定位技術與無線通信技術相融合的輔助全球衛星定位系統AGPS由于融合了地面定位技術和衛星定位的優點，因此被認為是解決室內或者城市微弱信號環境下衛星導航定位最具應用前景的研究方向之一[3]。同時可根據用戶的級別和權限即時查詢對方所在位置，實現三維度簽到精準定位。

第四，后臺大數據分析統計。為了提供更直觀的簽到情況，項目將簽到的數據進行統計并將數據結果以統計圖表等可視化形式進行展示。

第五，在數據足夠多的情況下，本小程序還可以根據實際需要，利用相應大數據算法對數據進行分析，如預測員工狀態及公司業績，區分無效簽到行為等。

以最低的成本和最新的技術實現具有通用意義的簽到類微信小程序。利用人臉識別、AGPS定位技術和即時監管功能，研究高可信度簽到監督和三維精準定位的方式，以實現防作弊、環境友好型的微信小程序。本項目將采用當前業界流行的前后端分離開發模式并進行相應智能算法的改進研究，通過本微信小程序的設計開發，有效的實現多種應用場景下的簽到、一鍵生成下載簽到結果報表、利用相應算法對簽到結果進行多種可視化展示、同時通過大數據算法對公司業績及員工工作態度進行合理預測的功能[4]。

簽到類微信小程序能夠解決真實存在的社會需求，改善現存簽到軟硬件技術的不足之處。它的應用推廣上線將會滿足用戶在多種應用場景下的需求，杜絕簽到作弊的現象，為相關人員提高工作效率和工作質量提供途徑。本項目利用人臉識別和微信小程序云開發等新技術、涵蓋多種應用場景的新模式，實現技術和模式等方面的創新開拓，為廣大用戶帶來新價值，而后對擁有的資源進行優化整合，創造出更大經濟或社會價值，促進創新領域的研究和創業意識的養成[5]。

3 ?簽到平臺的設計

3.1 ?數據庫的選取和建立

以本校計信學院為例，研究如何快速建立實用的師生基本信息庫，針對真實的個體進行監督。統計簽到結果，建立簽到結果信息庫，用于定期的大數據統計及可視化分析。針對人臉識別功能建立人臉信息庫。

3.2 ?移動端開發技術

基于構建并開發一個全棧式微信小程序，完成從前端展示到后端服務器全流程項目整合開發。前端將研究如何利用微信小程序提供的MVVM框架，結合UI界面設計，開發出具有良好用戶體驗的微信小程序。

3.3 ?利用最新上線的小程序后端云開發、云存儲、云調用技術

采用當前流行的前后端分離開發模式。服務端區別于傳統的全棧開發模式將采用小程序云開發，優點是無需部署Node.js、域名和證書;前端可以直接查詢有權限的數據庫;封裝統一的上傳文件API，無需開發后端接口;控制臺輕松測試API、監控云函數和查看日志[6]。

3.4 ?實現各種功能及算法

（1）結合騰訊地圖API及騰訊人臉識別SDK雙重保證進行個人定位，將其用于學生簽到和晚查寢中，并通過分析使用效果對其進行改進，同時拓展應用于其它場景。

（2）實現簽到報表生成并下載打印技術。

（3）利用大數據分析算法進行數據分析及大數據可視化技術。

（4）各簽到應用場景業務流程的計算機實現，包含出勤、作業、會議、查寢及工程監理（實時采集各工程現場的施工、監理項目部門被鎖定人員及相關管理人員的考勤信息等）。

（5）利用AGPS輔助全球衛星定位系統，加快定位速度，增加位置反饋結果的精準度。

（6）利用逐步回歸和CBA等大數據分析算法，實現對無效簽到行為的分類，以及根據簽到結果進行多種預測等。

3.5 ?后臺數據庫及系統維護

隨著使用量的增大，用戶信息等存儲在服務器端的數據量也會增大。因此，需要定期維護數據庫容量，檢測程序運行時可能會出現的問題[7]。

4 ?功能實現

本平臺旨在利用手機定位、人臉識別、即時定位相結合的三重保障，完成即時監督功能，實現對本人和所在地的三重精確定位，解決簽到、查寢時學生投機取巧的問題，減少人工查寢及其它簽到的人力和時間。通過掃描二維碼收作業，解決課前簽到和收作業混亂的問題，生成統計報表的形式給老師呈現出直觀的學生簽到、交作業情況。通過掃描二維碼快速實現現場簽到加以大數據處理及可視化，對各個應用場景的簽到數據分析整合，并實現可視化，顯示形式多樣、美觀，顯示結果一目了然，可以滿足管理者的各種簽到統計需求，并提供生成、下載及打印簽到報表功能等。利用大數據算法對各種簽到數據進行分析并實現可視化。利用逐步回歸（Stepwise Regression）和CBA算法。逐步回歸分析是一種被廣泛應用于各個領域并極具價值的多元線性回歸中的自變量選擇方法。它的基本思想在于逐個引入顯著性變量，同時剔除不顯著性變量，以期獲得最優的回歸模型[8]。CBA首先用著名的Apriori算法產生所有后件為類標號的關聯規則， 然后將這些規則按照優先級進行排序，并選擇具有最高優先級的規則集合覆蓋訓練集，從而構造分類 ?器[9]。結合以上算法與員工加班程度對其公司業績及員工未來工作態度做預測。根據基于關聯規則的分類算法實現用戶身份的檢測和無效簽到行為的分類，避免無關人員的參與導致簽到結果不準確。利用最新的小程序后端云開發、云存儲、云調用技術進行后臺管理。數據庫的設計和存儲方式的改進。全棧式小程序架構及開發模式流程。

目前還沒有同類應用小程序完成各種應用場景的通用定位簽到，涵蓋上班、會議、收繳作業、查寢、即時定位、實時采集各工程現場的施工監理項目部門被鎖定人員及相關管理人員的考勤信息等多項功能，滿足實際問題的真實需求[10]。

5 ?結語

本簽到小程序采用當前業界流行的前后端分離開發模式并結合人臉識別、AGPS定位技術和即時監管功能，研究高可信度簽到監督和三維精準定位的方式。實現一鍵生成、下載簽到結果報表，利用大數據算法對結果進行可視化展示。多維度應用場景，旨在開發出通用的簽到類微信小程序。

參考文獻

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[10] 田亞麗. 基于J2EE架構的企業信息化應用平臺的研究與設計[J]. 軟件， 2017， 38（08）： 197-199.