基于RFID室內定位技術的學生考勤系統設計

王芬 林龍健

摘要：本文提出了一種基于RFID室內定位技術的學生考勤系統，不僅可以通過RFID標簽的惟一標識特性判斷持卡人是否出勤，而且可以通過相對接收信號強度RSSI判定標簽的位置，還可以通過查重算法監測一人持多卡的現象。該系統為高校考勤管理提供了有效的解決方案。

關鍵詞：RFID室內定位技術;一人多卡檢測;教室考勤系統

中圖分類號：TP391.44;TP311.52?? 文獻標識碼：A?? 文章編號：1672-9129（2020）12-0055-01

學生考勤管理是高校教學工作的重要組成部分，是教學活動正常開展的前提，而很多高校還在使用人工方式統計和管理學生考勤信息，不僅占用大量的授課時間，也不能真實地反映學生出勤情況。隨著電子技術的發展，出現了各類計算機考勤系統，如IC卡考勤系統、指紋考勤系統等[1]，雖然能大幅提高考勤效率，但仍存在著代刷卡、人員通過速度慢等問題，使得這類系統的價值被大打折扣。為了進一步解決上述考勤方式存在的不足，本文提出了一種基于RFID室內定位技術的學生考勤系統，極大地提高了學生考勤信息管理的效率和水平。

1 RFID室內定位技術的算法描述

在基于RFID技術的室內定位系統[2]中，學生持一張具有身份信息的超高頻RFID電子標簽，在進入教室之后教師可以在上課的任意時段通過RFID閱讀器對學生攜帶的考勤卡進行實時地識別與定位操作，并最大程度地杜絕一人持多卡的現象。

圖1為教室布局示意圖，根據教室的面積與RFID閱讀器天線的有效覆蓋范圍來確定需要在該教室中部署的RFID閱讀器天線的具體個數，并將這些RFID閱讀器天線安裝在教室中易于測量和計算的位置，然后再據此設定基礎坐標系以最終實現對教室中每一個座位的精確定位。具體實現時，通過相對接收信號強度RSSI[3]可以判定標簽到讀寫器的距離，從而計算出標簽的位置，實現精準定位。如果在同一座位區域內監測到了2個以上的待測標簽，則表明在該座位出現了一個人同時持有多張RFID標簽的代刷卡現象。

2 教室考勤系統的設計

基于RFID室內定位技術的學生考勤系統主要包括以下幾大功能模塊：

（1）信息管理模塊：主要用于維護學生的相關基本信息和院系的相關基本信息。

（2）考勤管理模塊：主要用于維護學生的考勤登記信息和統計學生的月考勤信息。

（3）用戶管理模塊：主要用于維護用戶的注冊信息和用戶的系統權限信息。

（4）RFID標簽管理模塊：主要用于維護RFID標簽的充值信息和狀態信息。

（5）查詢管理模塊：主要用于用戶查詢學生的相關考勤統計信息。

（6）系統管理模塊：主要用于系統的權限設置信息和相關參數信息。

（7）數據統計模塊：主要用于統計和導出考勤數據。

實現該系統涉及到的關鍵技術包括RFID技術、B/S架構技術、MySQL數據庫技術、服務器端系統開發技術以及相關網絡技術等。其網絡拓撲結構如圖2所示。

最終的系統考勤流程如下：

（1）考勤人員點擊考勤終端上的考勤按鈕，通過網絡向考勤服務器發出請求實施考勤的命令;

（2）考勤服務器接收實施考勤命令后，向對應教室中的RFID讀寫器發布采集標簽信息的命令;

（3）RFID讀寫器接收到采集命令后，分別對自己可讀范圍內的移動RFID標簽、參考RFID標簽的RSSI值和標識信息進行采集，并將采集數據發回給考勤服務器;

（4）考勤服務器將接收到的數據存儲到考勤管理數據庫中，并將考勤情況反饋到考勤終端。

本文提出的基于RFID室內定位技術的學生考勤系統具有良好的可操作性和可擴展性，在實時快速考勤的同時，還可以判斷是否存在代刷卡的現象。隨著物聯網技術及其應用模式的逐步成熟，可以進一步推廣應用到學生全天候考勤監控與安全保障等領域，這對國內IT和教育行業而言都是一個新的挑戰，也是我們下一步將要研究的課題。

參考文獻：

[1] 葛錦環， 徐煒， 楊峰. 基于非接觸式IC卡教學考勤系統的設計與實現[J]. 計算機應用與軟件， 2009（10）：173-176.

[2] 施竣嚴. 基于RFID 的室內定位技術研究[D]. 南京航空航天大學， 2016.

[3]石為人， 熊志廣， 許磊. 一種用于室內人員定位的RSSI定位算法[J]. 計算機工程與應用， 2010（17）：236-239.