基于RFID技术校园出入考勤管理信息系统设计与研究

基于RFID技术的校园出入考勤管理信息系统的设计与研究【摘要】近几年来，中小学、乃至幼儿园的暴力和意外伤害事件频繁发生，给孩子带来严重的安全隐患，因此，加强校园监管，严防这些不明身份的人员进出校园，并严防这些不明身份的人员进出校园，已经成为亟待解决的课题。

基于rfid技术开发的校园出入考勤管理信息系统能够很好地完成这一任务。

【关键词】rfid；出入考勤管理；中小学校园
1.系统需求分析
近几年来，中小学、乃至幼儿园的暴力和意外伤害事件频繁发生，给孩子带来严重的安全隐患。

从这些事件看，多数是来历不明、不明身份的社会闲散人员能够出入校园，在校园内行凶和制造流血事件。

因此，如何加强校园监管，严防这些不明身份的人员进出校园，并提高校园人员进出、考勤信息化管理水平，明晰安全责任，成为学校安全管理一个亟待解决的问题。

1.1系统功能需求主要包括：
1.1.1日常考勤管理：对学生上学、放学，教工上班、下班进出校园统一刷卡，并自动生成考勤报表，可按时间段（每天、一周等）查询出勤情况，自动显示迟到、早退、旷课、矿工的情况。

1.1.2访客登记管理：对非本校人员进出本校，严格登记，并能按时间段查询。

1.1.3请假管理：对学校师生请假情况进行录入、查询、统计。

1.1.4考勤项目设置：能够自行设置考勤项目和时间段，包括特
殊节假日的考勤办法。

1.1.5短信告知：学生进出学校，能够在第一时间内将短信发到家长手机上，让家长及时把握孩子的动态。

1.1.6实时监控：实时显示校园进出人员的详细信息。

1.2系统非功能需求主要包括：
1.2.1系统的实时响应要好，特别是刷卡的数据处理，要及时、准确。

1.2.2可靠性要高，数据处理容量要大。

2.rfid技术
rfid（radio frequency identification）即射频识别技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

常用的有低频（125k～134.2k）、高频
（13.56mhz）、超高频，无源等技术。

rfid是一种无线系统，该系统用于控制、检测和跟踪物体。

系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。

标签（tag）：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。

阅读器（reader）：读取（有时还可以写入）标签信息的设备，可设计为手持式rfid读写器。

rfid技术的工作原理：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（passive tag，无源标签或被动标签），或者由标签主动发送某一
频率的信号（active tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

一套完整的rfid系统，是由阅读器（reader）与电子标签（tag）也就是所谓的应答器（transponder）及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是reader发射一特定频率的无线电波能量给transponder，用以驱动transponder电路将内部的数据送出，此时 reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。

以rfid 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成：感应耦合（inductive coupling）及后向散射耦合（backscattercoupling）两种。

一般低频的rfid大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。

阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是
rfid系统信息控制和处理中心。

阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。

阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。

3.系统总体设计
3.1 总体结构
本系统结合了计算机技术、网络通讯技术、自动控制技术和远距离射频识别技术（rfid）各种技术，通过非接触式刷卡实现人员的放行、拒绝、记录等操作，有效控制人员出入，实现对出入口的安全管理。

系统架构设计采用了常用的c/s模式，在整体上由两部分组成：一部分是rfid读卡数据的处理程序，实现对校园内外rfid读卡器的初始化、监控、数据的读取和上传。

该部分程序对界面不作过多要求，主要保证实时性和处理效率；另一部分则是窗体程序，实现日常考勤管理、访客登记管理、请假管理、考勤项目设置等功能。

3.2 数据库设计
数据库主要包含以下数据表：
3.2.1教工信息表：包含教工号、姓名、性别、年龄、部门、类别等信息。

3.2.2学生信息表：包含学号、姓名、性别、年龄、年级、班级、家长联系方式、类别等信息。

3.2.3rfid卡信息表：包含卡号、学号（工号）、类别。

3.2.4刷卡信息表：包含流水号、校内读卡器编号、校内刷卡卡号、校内刷卡时间、校外读卡器编号、校外刷卡卡号、校外刷卡时间、是否为有效记录（超时否）、进出状态（进或出）等。

3.2.5请假记录表：编号、卡号、姓名、身份、请假开始时间、请假结束时间、申请时间、请假类型（事假、病假等）批准人、备注、是否审核、是否销假。

3.2.6考勤项目设置表：编号、考勤项目名称、开始时间、截止时间、有效开始日期、有效截止日期、类别。

注：开始时间、截止时间指考勤项目考勤正常的时间范围，有效开始日期、有效截止日期指该考勤项目是否有效的时间范围。

如：考勤项目是上午上学，
开始时间为7：30、截止时间为8：30，在7：30—8：30之间属于正常，晚于8：30就是迟到。

上午上学这个考勤项目仅在周一到周
五、或其他正常上学时间内有效。

3.2.7假期类型表（学校寒暑假、五一、十一、婚假、病假、事假、探亲假、自由活动等）编号、假期类型名称、类别（公共假期、个人假）
3.2.8公共假期表：编号、公共假期名称、开始时间、结束时间、年度（学年度）。

3.2.9考勤状态表：编号、状态名称、开始时间、截止时间、备注。

注：考勤状态指：正常、迟到、早退等，可自行设置
3.2.10班级表：编号、班级名称、班主任
3.2.11部门表：编号、部门名称
4.系统详细设计
4.1 实时监控模块
该模块由两部分组成：一个外挂程序，负责从校园内外的rfid
读卡器中读取刷卡数据，并实时写入到数据库中，采用多线程技术实现；另一部分则监测数据库，定时扫描数据库的刷卡信息表，如果该表的数据发生变化，则及时刷新外部窗体的数据。

并且定时时间可手动设置，一般在3秒左右。

这样能够在持卡人刷卡进出校园的第一时间内显示该持卡人的详细信息，并显示当天校园进出的所有人员信息。

4.2 短信告知模块
该模块实现的功能是：学生进出学校，能够在第一时间内将短信发到家长手机上，让家长及时把握孩子的动态。

该模块主要通过短信猫设备实现短信息的发送。

短信猫俗称“短信群发设备”或者“短信群发器”，接口分为：usb接口，rs232串口，和网口。

规格有：单口，四口，八口，十六口，三十二口。

所谓的单口就是插一张卡，多口就是插多张卡。

设备的最高速度可以达到700条/小时，比如单口的一小时发700条，那八口的就是5600条。

采用短信猫开发包（短信猫厂商基于串口at指令集成的二次开发包，开发商只需直接调用短信收发api），并且可以在窗体中实现短信模板的编辑、短信的群发等功能。

4.3 请假管理模块
该模块能实现对请假人信息、请假事由、请假类型、请假时间信息的录入、查询。

并由管理人员对请假进行审核，批假，销假等操作。

4.4 考勤项目设置
针对各种类别的人员设置相应的考勤项目，并且设置出勤时间段。

从而能实现对不同人员的出勤管理。

4.5日常考勤管理
对学生上学、放学，教工上班、下班进出校园统一刷卡，并自动生成考勤报表，可按时间段（每天、一周等）查询出勤情况，自动显示迟到、早退、旷课、矿工的情况。

4.6访客管理
对非本校人员进出本校，严格登记，并能按时间段查询，便于追溯管理。

5.结束语
本文介绍了采用rfid技术、基于.net平台开发校园出入考勤管理信息系统的设计方案，目前系统已经投入使用，运行情况良好。

参考文献：
[1] 董丽华.rfid技术与应用电子工业出版社.2008.5
[2] 莫秀锦.高职高专《程序设计》教学的探讨[j].陕西教育，2006（9）：108-110.
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[5] 姜大源.关于工作过程系统化课程结构的理论基础[j].职教通讯，2006（5）：7-9.
作者简介：
程冠琦（1978-），湖北襄樊人，硕士研究生，无锡商业职业技术学院信息工程学院讲师，研究方向：计算机应用。