Recerca sobre sistema de gestió d'assistència per a estudiants universitaris basat en tecnologia RFID

1 Introducció

A mesura que l'escala de col·legis i universitats continua expandint-se, el nombre d'estudiants continua augmentant i la informatització de la gestió docent i la gestió dels estudiants a col·legis i universitats es millora gradualment. Els sistemes de selecció de cursos d'estudiants basats en la xarxa de campus, els sistemes de consulta de puntuacions, els sistemes de gestió educativa, els sistemes d'admissions i d'ocupació han sorgit a les principals universitats, aportant una gran comoditat a l'estudi, la vida, la gestió i el treball d'oficina de professors i estudiants a les universitats.

En la gestió docent de col·legis i universitats, la gestió de l'assistència és un mitjà important per garantir la qualitat de l'ensenyament. Estudiants' Els registres d'assistència a classe també són una base important per avaluar els estudiants' rendiment diari. En l'actualitat, a la majoria de col·legis i universitats, la gestió de l'assistència dels estudiants encara es completa mitjançant el mètode tradicional de convocatòria del professorat i entrada manual. Amb l'ampliació de l'escala de col·legis i universitats, per a alguns cursos bàsics i cursos bàsics professionals, el nombre de classes docents és generalment superior a 100 persones. Paral·lelament, amb la popularització de l'educació superior i la diversificació d'idees, s'ha tornat habitual que els estudiants s'absenten de classe, arribin tard i marxin d'hora. El professorat obté les dades d'assistència a través de la convocatòria, el registre, etc., que d'una banda consumeixen molt de temps i afecta la docència a l'aula. Al mateix temps, és difícil evitar els estudiants Fenòmens com la signatura i la resposta en nom dels estudiants són relativament difícils de gestionar; d'altra banda, la informació d'assistència sovint només la domina el professorat. Com a base per al càlcul de les notes diàries, no es pot carregar al departament de gestió docent per compartir-lo de manera oportuna, de manera que el departament de gestió docent el pugui revisar a través del professor de classe. S'ha de supervisar, advertir i educar l'alumnat que s'absente seriosament a classe per aconseguir la finalitat de corregir l'estil d'estudi i millorar la qualitat de l'ensenyament. A més, atès que la informació d'assistència no es divulga, els estudiants no poden comprovar el seu estat d'assistència a classe, la qual cosa també afectarà l'objectivitat i la justícia de l'assistència i els resultats habituals.

Sota el sistema tradicional de gestió de l'assistència a l'ensenyament, els estudiants sol·liciten permís als seus professors de classe, caps de departament i departaments de gestió d'afers acadèmics en forma de sol·licituds d'excedència, i només poden entrar en vigor després de l'aprovació pas a pas. La informació de baixa s'envia a l'instructor en forma d'una nota de baixa. Aquest model ha exposat molts inconvenients en la gestió de col·legis i universitats amb un grau d'informatització cada cop més elevat: en primer lloc, és inconvenient que els estudiants demanin excedències, i l'eficiència d'aprovació dels directius és baixa; en segon lloc, els professors docents no poden entendre l'estat dels estudiants que demanen permís de manera oportuna, fet que fa que els registres d'assistència dels estudiants a les classes siguin inexactes.

La gestió tradicional de l'assistència és llarga, laboriosa, ineficient i la informació no és oportuna. Ja no pot complir els requisits de gestió de les universitats modernes. Per tant, és necessari utilitzar un sistema de gestió de l'assistència d'estudiants basat en la xarxa del campus per recollir automàticament la informació d'assistència dels estudiants mitjançant la tecnologia RFID (identificació per radiofreqüència) per evitar que els professors ocupin el temps d'ensenyament a l'aula pronunciant noms i millorar l'eficiència de l'ensenyament; millorar la comoditat dels estudiants que demanen permís mitjançant mètodes d'aprovació i permisos en línia i l'eficiència de l'aprovació del departament de gestió. Estudiants, professors i departaments de gestió docent comparteixen informació d'assistència a través de la xarxa del campus, augmentant la transparència de la informació i millorant la qualitat de gestió del departament de gestió.

2. Introducció a la tecnologia RFID

RFID (Radio Frequency Identification, Radio Frequency Identification) és una tecnologia d'identificació automàtica sense contacte que identifica automàticament un objectiu mitjançant senyals de radiofreqüència per obtenir la informació individual de l'objecte i obtenir dades rellevants. El treball d'identificació no requereix intervenció manual i pot funcionar en una varietat d'aplicacions. Ambient dur. La tecnologia RFID té els avantatges que no tenen els codis de barres, com ara impermeable, antimagnètic, resistència a altes temperatures, llarga vida útil, gran distància de lectura, bona confidencialitat de dades, gran capacitat d'emmagatzematge de dades i emmagatzematge i actualització d'informació convenient. Per tant, com a tecnologia de la informació ràpida, precisa i en temps real que recopila i processa dades sobre objectes específics s'ha utilitzat àmpliament en diversos camps com aracom a producció, venda al detall, logística i transport.

Els sistemes d'aplicació RFID generalment consten de tres parts: etiquetes electròniques, lectors i sistemes d'aplicació. L'etiqueta electrònica consta d'un xip d'etiqueta i una antena d'etiqueta, i s'adjunta a l'objecte a identificar. L'EPC (Codi de producte electrònic) al xip de l'etiqueta electrònica registra la informació bàsica de l'objecte i l'etiqueta EPC pot proporcionar una identificació única per a cada entitat física. L'antena de l'etiqueta s'utilitza per comunicar-se amb l'antena de RF del lector. El lector s'utilitza principalment per llegir o escriure informació d'etiquetes electròniques. L'antena de radiofreqüència del lector transmet senyals de radiofreqüència entre l'etiqueta electrònica i el lector.

El principi de funcionament bàsic del sistema RFID es mostra a la figura 1. El lector envia un senyal de radiofreqüència d'una determinada freqüència a través de l'antena de radiofreqüència. Quan l'etiqueta electrònica entra a la zona de treball de l'antena transmissora, genera un corrent induït i obté energia per ser activada; l'etiqueta electrònica envia el seu propi codi i altra informació a través de l'antena de l'etiqueta; l'antena de radiofreqüència rep la informació enviada des de l'etiqueta electrònica. El senyal portador entrant es transmet al lector a través del regulador d'antena; el lector demodula i descodifica el senyal rebut, i després es connecta al sistema informàtic extern mitjançant la interfície RS232 o RS485 del lector i realitza la conversió d'informació mitjançant un sistema informàtic especialitzat, processament i aplicació.

3. Disseny d'un sistema de gestió d'assistència per a estudiants universitaris basat en tecnologia RFID

3.1 Estructura global del sistema

Per tal de realitzar la recollida automàtica i l'intercanvi d'informació de les dades d'assistència dels estudiants, aquest sistema utilitza la tecnologia RFID, amb l'ajuda de la xarxa del campus, i adopta una arquitectura de 3 capes basada en el model informàtic de xarxa de navegador/servidor (B/S). . Té un manteniment i actualitzacions convenients i bons del sistema. avantatges d'obertura i escalabilitat.

L'estructura general del sistema d'aplicacions consta de 3 parts: sistema RFID, sistema middleware i sistema d'aplicació informàtica. El sistema RFID inclou Etiquetes electròniques RFID, lectors i programari de sistema de gestió i intercanvi de dades; el sistema de programari intermedi consta del servidor Savant, el servidor ONS, el servidor PML (Physical Markup Language) i el programari de dades corresponent. A la figura 2 es mostra l'estructura del sistema de gestió de l'assistència dels estudiants basat en la xarxa del campus.

(1) Etiqueta electrònica. Incorporeu l'Etiqueta RFID que registra la informació bàsica de l'estudiant a la targeta IC de l'estudiant. L'EPC proporciona la identificació única de l'objecte de l'estudiant. La informació emmagatzemada al codi EPC pot incloure informació bàsica com ara el número de l'estudiant, el nom, la titulació, el gènere, etc.

Actualment, hi ha tres tipus d'etiquetes electròniques que es poden utilitzar: actives, passives i semiactives. Les etiquetes actives i semiactives es poden adaptar a l'escaneig de llarga distància i la distància de reconeixement pot arribar als 15 ~ 30 m. Els estudiants no necessiten fer cua per comprovar l'assistència, fent que l'assistència sigui més ràpida. , i la distància de lectura i escriptura del dispositiu passiu de lectura i escriptura del sistema RFID és curta, generalment a 10 cm, de manera que els estudiants' l'assistència s'ha de fer cua una per una, la qual cosa redueix l'eficiència de l'assistència. Per tant, aquest sistema utilitza etiquetes actives.

(2) Lector. Els lectors s'instal·len en diversos punts d'assistència, per exemple, a l'entrada de l'edifici principal de l'escola i a l'entrada de cada aula. Quan els estudiants entren al lloc d'assistència, el lector utilitza ones de ràdio d'inducció per completar la recopilació de codis EPC d'informació d'etiquetes. L'etiqueta envia ones electromagnètiques al lector, i aquestes ones electromagnètiques retornades es converteixen en informació de dades, és a dir, el codi EPC de l'etiqueta. El lector utilitzarà la informació recopilada per completar l'inici de sessió a l'aula i la identificació de la identitat de l'estudiant mitjançant els servidors ONS i PML configurats a la xarxa del campus.

(3) Servidor Savant. Durant el procés d'assistència de l'estudiant, després que el lector rep el codi EPC, utilitza el sistema de programari de Savant per completar la transmissió i gestió de dades en línia. Les tasques principals són la correcció de dades, la coordinació de lectors, la transmissió de dades, l'emmagatzematge de dades i la gestió de tasques.

(4) Servidor de resolució de noms d'objecte (ONS). Trobeu informació de referència sobre estudiants fent coincidir el codi EPC amb la informació corresponent de l'estudiant. Per exemple, quan un lector llegeix la informació de l'etiqueta EPC, el codi EPC es passa al sistema Savant i, a continuació, s'utilitza ONS per trobar la informació de l'estudiant a través de tla xarxa de campus. L'ONS especificarà el servidor on s'emmagatzema la informació de l'estudiant al sistema Savant i transferirà la informació de l'estudiant d'aquest Fitxer al sistema Savant.

(5) Servidor PML. La informació dels estudiants s'escriu en Physical Markup Language (PML), que es desenvolupa basant-se en Extensible Markup Language (XML). Els fitxers PML s'emmagatzemen al servidor d'informació EPC per proporcionar els fitxers necessaris per a altres ordinadors.

(6) Sistema d'aplicació informàtica. És un sistema de gestió d'assistència desenvolupat especialment per aquest sistema per completar els estudiants' consulta d'informació d'assistència, estadístiques i càlcul de la puntuació diària. El sistema de gestió d'assistència desenvolupat també ofereix funcions d'aprovació i sol·licitud de permís en línia basades en la xarxa del campus, de manera que les dades d'assistència poden reflectir els estudiants' deixar informació sobre la base de la recollida automàtica, fent-la més objectiva i precisa.

3.2 Disseny de funcions del sistema de gestió d'assistència

L'objectiu d'aquest sistema és recollir automàticament, en temps real i amb precisió informació d'assistència, com ara retard, sortida anticipada i absència dels estudiants, d'acord amb les necessitats de gestió de l'assistència dels estudiants universitaris, i transmetre-la i compartir-la a través de la xarxa del campus per aconseguir consultes i estadístiques de la informació d'assistència dels estudiants. i anàlisi; també s'exigeix oferir funcions d'aprovació i sol·licitud de permís en línia basades en la xarxa del campus, de manera que les dades d'assistència puguin reflectir els estudiants' deixar informació, i els estudiants' les notes diàries es poden comptar automàticament en funció dels estudiants' assistència.

D'acord amb els requisits anteriors, els mòduls funcionals del sistema es mostren a la figura 3.

Les funcions principals de cada mòdul són les següents:

(1) Gestió de la informació de l'estudiant. Mantenir informació bàsica com el número de l'alumne, el nom, la classe, etc. S'utilitza principalment per identificar els estudiants i comprovar si tenen dret a assistir-hi. Només poden assistir els alumnes que compleixin la llista.

(2) Gestió de classes docents. Mantenir la informació de la classe docent. Inclou el número de classe d'ensenyament, la llista d'alumnes seleccionats, el número de curs, el nom del curs, l'hora de la classe, l'aula, etc. Aquesta informació és una base important per recopilar informació d'assistència.

(3) Registre d'informació de l'etiqueta. Registreu i mantingueu la informació de l'estudiant a les etiquetes electròniques per mantenir-la coherent amb la informació de la base de dades de l'estudiant.

(4) Configuració del lector. Establiu el número, la ubicació, l'adreça IP del lector i altra informació.

(5) Recollida i tractament de la informació d'assistència. El lector llegeix automàticament la informació de l'EPC en els alumnes' etiquetes electròniques i transmet el senyal al sistema ONS. Al mateix temps, localitza el suport RFID, determina la seva adreça IP i la comprova amb l'adreça IP de l'aula desada a la base de dades. Després que la verificació sigui correcta, compareu-la amb l'hora de classe i la llista d'alumnes a classe. Només poden assistir amb normalitat els alumnes que compleixin les tres condicions anteriors al mateix temps. Per als alumnes que hagin estat verificats correctament, es registrarà automàticament l'hora d'assistència, i es determinarà si arriben tard o no a classe en funció de la sol·licitud d'excedència de l'estudiant. Després del judici i tramitació anteriors, l'assistència de l'estudiant quedarà registrada a la base de dades d'assistència. Per als estudiants individuals que poden portar la targeta IC d'una altra persona per enganyar el sistema d'assistència, el professor pot comptar immediatament el nombre d'alumnes. Si el número no coincideix amb el que compta el sistema, vol dir que hi ha informació no vàlida de l'estudiant, que s'ha d'indicar al moment i tornar a comprovar.

(6) Sol·licitud d'excedència. Els estudiants omplen el formulari de sol·licitud d'excedència en línia a través d'Internet i esperen l'aprovació del departament de gestió. També poden comprovar l'estat d'aprovació de l'excedència en qualsevol moment.

(7) Aprovació de l'abandonament. Els líders del departament i els departaments de gestió poden revisar i aprovar les sol·licituds de permís dels estudiants en línia. Les sol·licituds de permís aprovades es registren a la base de dades d'assistència.

(8) Consulta d'informació d'assistència: els estudiants poden consultar l'estat d'assistència dels seus cursos. Els professors poden consultar l'estat d'assistència de les classes impartides.

(9) Estadístiques d'assistència. El departament de gestió docent pot comptar l'assistència a un curs determinat, l'assistència d'alumnes per departament o classe i l'assistència d'alumnes d'un determinat professor.

(10) Ccàlcul de la puntuació d'assistència. Els professors poden establir la proporció d'assistència a l'avaluació global del curs segons sigui necessari i el sistema calcularà automàticament la puntuació d'assistència de cada estudiant en funció de l'assistència de l'estudiant.

(11) Avís d'absència greu. El departament de gestió docent pot establir un llindar d'absència greu. Els alumnes que s'absenten més enllà d'un determinat nivell passaran a la llista d'avís d'absència greu. El sistema avisarà els mateixos alumnes absents greus, els seus professors o orientadors de classe i el departament de gestió docent en forma de missatges de text, o se'ls podrà notificar mitjançant correus electrònics. Els pares poden supervisar i avisar els alumnes.

  4 Conclusió

La qüestió clau en el sistema de gestió de l'assistència a la universitat és la identificació i adquisició automàtica de la informació dels estudiants. Davant la problemàtica existent en el mètode tradicional d'assistència, aquest article proposa un sistema de gestió de l'assistència basat en tecnologia RFID i xarxa de campus, i realitza una anàlisi detallada de la seva estructura i funcions. Combinar la tecnologia RFID amb Internet i utilitzar etiquetes electròniques com a mitjà d'identificació per obtenir informació sobre l'assistència dels estudiants i millorar l'eficiència docent; millorar la comoditat dels estudiants' sol·licitud d'excedència i l'eficiència de l'aprovació del departament de gestió mitjançant mètodes d'aprovació i sol·licitud d'excedència en línia. Estudiants, professors i departaments de gestió docent comparteixen informació d'assistència a través de la xarxa del campus, augmentant la transparència de la informació i millorant la qualitat de gestió del departament de gestió. Es creu que amb la reducció dels costos de la tecnologia RFID i la millora dels estàndards i especificacions rellevants, s'utilitzaran àmpliament els sistemes de gestió de l'assistència universitària basats en la tecnologia RFID.