Výzkum systému řízení docházky vysokoškoláků na bázi technologie RFID

1 Úvod

S tím, jak se rozsah vysokých škol a univerzit stále rozšiřuje, stále přibývá studentů a postupně se zlepšuje informatizace managementu výuky a managementu studentů na vysokých školách a univerzitách. Na velkých univerzitách se objevily systémy pro výběr studentských kurzů založené na kampusové síti, systémy dotazování na skóre, systémy řízení vzdělávání, přijímací a zaměstnanecké systémy, které přinášejí velké pohodlí pro studium, život, řízení a kancelářskou práci učitelů a studentů na univerzitách.

V řízení výuky vysokých škol a univerzit je řízení docházky důležitým prostředkem k zajištění kvality výuky. Studenti' evidence docházky ve výuce je také důležitým podkladem pro hodnocení studentů' denní výkon. V současné době se na většině vysokých škol a univerzit stále provádí řízení docházky studentů pomocí tradiční metody zavolávání učitelů a ručního zadávání. S rozšiřováním škály vysokých škol a univerzit u některých základních kurzů a odborných základních kurzů je počet vyučovacích hodin obecně více než 100 osob. Zároveň s popularizací vysokého školství a diverzifikací myšlenek se stalo běžné, že studenti chybějí ve třídě, přicházejí pozdě a odcházejí brzy. Učitelé získávají údaje o docházce prostřednictvím vyzvánění, přihlašování atd., což na jedné straně zabírá mnoho času a ovlivňuje výuku ve třídě. Zároveň je obtížné vyhnout se studentům Fenomény jako podepisování a odpovídání jménem studentů je poměrně obtížné zvládnout; na druhou stranu informace o docházce často ovládají pouze učitelé. Jako podklad pro výpočet denních známek jej nelze včas nahrát na oddělení vedení výuky ke sdílení, aby si jej oddělení vedení výuky mohlo prohlédnout prostřednictvím třídního učitele. Studenti, kteří vážně chybějí ve výuce, by měli být pod dohledem, varováni a vzděláváni, aby dosáhli účelu nápravy studijního stylu a zkvalitnění výuky. Vzhledem k tomu, že informace o docházce nejsou zveřejňovány, studenti navíc nemohou kontrolovat stav docházky, což také ovlivní objektivitu a férovost docházky a obvyklé výsledky.

V rámci tradičního systému řízení docházky žádají studenti o volno u svých třídních učitelů, vedoucích kateder a oddělení správy akademických záležitostí formou žádostí o dovolenou, které mohou nabýt účinnosti až po postupném schválení. Informace o dovolené jsou zaslány instruktorovi ve formě poznámky o dovolené. Tento model odhalil mnoho nevýhod v řízení vysokých škol a univerzit se stále vyšším stupněm informovanosti: za prvé je pro studenty nepohodlné žádat o dovolenou a schvalovací efektivita manažerů je nízká; za druhé, vyučující učitelé nemohou včas pochopit stav studentů, kteří žádají o volno, což způsobuje, že učitelé docházky studentů do tříd jsou nepřesné.

Tradiční správa docházky je časově náročná, pracná, neefektivní a informace nejsou včasné. Již nemůže splňovat požadavky řízení moderních univerzit. Proto je nutné používat systém řízení docházky studentů založený na univerzitní síti k automatickému shromažďování informací o docházce studentů pomocí technologie RFID (radio frequency identification), aby se zabránilo tomu, že učitelé zabírají ve třídě čas vyučování voláním jmen, a zlepšila se efektivita výuky; zlepšit pohodlí studentů, kteří žádají o dovolenou, prostřednictvím online metod dovolené a schvalování a efektivitu schvalování oddělením vedení. Studenti, učitelé a oddělení managementu výuky sdílejí informace o docházce prostřednictvím sítě kampusů, čímž zvyšují transparentnost informací a zlepšují kvalitu řízení oddělení managementu.

2. Úvod do technologie RFID

RFID (Radio Frequency Identification, Radio Frequency Identification) je bezkontaktní technologie automatické identifikace, která automaticky identifikuje cíl pomocí radiofrekvenčních signálů, aby získala individuální informace o objektu a získala relevantní data. Identifikační práce nevyžaduje manuální zásah a může fungovat v různých aplikacích. Drsné prostředí. Technologie RFID má výhody, které čárové kódy nemají, jako je vodotěsnost, antimagnetika, odolnost vůči vysokým teplotám, dlouhá životnost, velká čtecí vzdálenost, dobrá důvěrnost dat, velká úložná kapacita dat a pohodlné ukládání a aktualizace informací. Proto se jako rychlá, přesná a v reálném čase informační technologie, která shromažďuje a zpracovává data o konkrétních objektech, široce používá v různých oblastech, jako je např.jako výroba, maloObchod, logistika a doprava.

Aplikační systémy RFID se obecně skládají ze tří částí: elektronické štítky, čtečky a aplikační systémy. Elektronický štítek se skládá z čipu štítku a antény štítku a je připevněn k předmětu, který má být identifikován. EPC (Electronic Product Code) v čipu elektronického štítku zaznamenává základní informace o objektu a štítek EPC může poskytnout jedinečnou identifikaci pro každou fyzickou entitu. Anténa štítku se používá ke komunikaci s RF anténou na čtečce. Čtečka se používá hlavně ke čtení nebo zápisu informací z elektronických značek. Radiofrekvenční anténa na čtečce přenáší vysokofrekvenční signály mezi elektronickým štítkem a čtečkou.

Základní princip činnosti systému RFID je znázorněn na obrázku 1. Čtečka vysílá vysokofrekvenční signál o určité frekvenci přes vysokofrekvenční anténu. Když elektronický štítek vstoupí do pracovní oblasti vysílací antény, generuje indukovaný proud a získává energii k aktivaci; elektronický štítek vysílá svůj vlastní kód a další informace prostřednictvím antény štítku; radiofrekvenční anténa přijímá informace odesílané z elektronického štítku. Příchozí nosný signál je přenášen do čtečky přes anténní regulátor; čtečka demoduluje a dekóduje přijatý signál a poté se připojí k externímu počítačovému systému přes rozhraní RS232 nebo RS485 čtečky a realizuje konverzi informací prostřednictvím specializovaného počítačového systému, zpracování a aplikace.

3. Návrh systému řízení docházky vysokoškoláků na bázi RFID technologie

3.1 Celková struktura systému

Aby bylo možné realizovat automatický sběr a sdílení informací o docházce studentů, využívá tento systém technologii RFID s pomocí sítě kampusu a využívá 3vrstvou architekturu založenou na výpočetním modelu sítě prohlížeč/server (B/S). Má pohodlnou a dobrou údržbu systému a upgrady. výhody otevřenosti a škálovatelnosti.

Celková struktura aplikačního systému se skládá ze 3 částí: RFID systém, middlewarový systém a počítačový aplikační systém. Systém RFID zahrnuje Elektronické štítky RFID, čtečky a software systému pro výměnu a správu dat; middlewarový systém se skládá ze serveru Savant, serveru ONS, serveru PML (Physical Markup Language) a příslušného datového softwaru. Struktura systému řízení docházky studentů na bázi kampusové sítě je na obrázku 2.

(1) Elektronický štítek. Vložte RFID tag zaznamenávající základní informace studenta do studentské IC karty. EPC poskytuje jedinečnou identifikaci objektu studenta. Informace uložené v kódu EPC mohou obsahovat základní informace, jako je číslo studenta, jméno, obor, pohlaví atd.

V současné době existují tři typy elektronických štítků, které lze použít: aktivní, pasivní a semiaktivní. Aktivní a poloaktivní tagy se mohou přizpůsobit skenování na velkou vzdálenost a vzdálenost rozpoznání může dosáhnout 15~30m. Studenti nemusí čekat ve frontě na kontrolu docházky, což zrychluje docházku. a vzdálenost pro čtení a zápis pasivního systému RFID pro čtení a zápis je krátká, obecně do 10 cm, takže studenti' docházka musí být řazena do fronty jedna po druhé, což snižuje efektivitu docházky. Proto tento systém používá aktivní značky.

(2) Čtenář. Čtečky jsou instalovány na různých docházkových místech, například u vchodu do hlavní budovy školy a u vchodu do každé třídy. Když studenti vstoupí do místa docházky, čtečka použije indukční rádiové vlny k dokončení sběru informačních EPC kódů. Štítek vysílá elektromagnetické vlny do čtečky a tyto vrácené elektromagnetické vlny jsou převedeny na datovou informaci, tedy EPC kód štítku. Čtenář použije shromážděné informace k dokončení přihlášení do třídy a identifikaci identity studenta prostřednictvím serverů ONS a PML nakonfigurovaných v síti kampusu.

(3) Server Savant. Během procesu docházky studentů poté, co čtenář obdrží EPC kód, použije softwarový systém Savant k dokončení online přenosu a správy dat. Hlavními úkoly jsou korektury dat, koordinace čtenářů, přenos dat, ukládání dat a správa úloh.

(4) Server pro rozlišení názvů objektů (ONS). Najděte referenční informace o studentech porovnáním EPC kódu s odpovídajícími informacemi o studentech. Když například čtečka přečte informace z EPC tagu, EPC kód je předán systému Savant a poté se ONS použije k vyhledání informací o studentovi prostřednictvím tsíť kampusů. ONS určí server, kde jsou informace o studentech uloženy, do systému Savant a přenese informace o studentech v tomto Souboru do systému Savant.

(5) Server PML. Informace o studentech jsou psány v jazyce PML (Physical Markup Language), který je vyvinut na základě XML (Extensible Markup Language). Soubory PML jsou uloženy na informačním serveru EPC, aby poskytovaly požadované soubory pro ostatní počítače.

(6) Počítačový aplikační systém. Jedná se o systém řízení docházky speciálně vyvinutý tímto systémem pro dokončení studentů' dotaz na informace o docházce, statistiky a výpočet denního skóre. Vyvinutý systém pro správu docházky také poskytuje online funkce žádosti o dovolenou a schvalování založené na univerzitní síti, takže data o docházce mohou odrážet studenty' ponechat informace na základě automatického sběru, díky čemuž jsou objektivnější a přesnější.

3.2 Návrh funkcí docházkového systému

Cílem tohoto systému je automaticky, v reálném čase a přesně shromažďovat informace o docházce, jako je zpoždění, předčasný odchod a nepřítomnost studentů v souladu s potřebami správy docházky vysokoškolských studentů, a přenášet je a sdílet prostřednictvím sítě kampusu za účelem získání dotazů a statistik informací o docházce studentů. a analýzy; je také nutné poskytovat online funkce pro žádosti o dovolenou a schvalování založené na univerzitní síti, aby údaje o docházce mohly odrážet studenty' zanechat informace a studenti' denní známky lze automaticky počítat na základě studentů' účast.

Podle výše uvedených požadavků jsou na obrázku 3 znázorněny funkční moduly systému.

Hlavní funkce každého modulu jsou následující:

(1) Informační management studentů. Udržujte základní informace, jako je číslo studenta, jméno, třída atd. Slouží především k identifikaci studentů a kontrole, zda jsou způsobilí k docházce. Účastnit se mohou pouze studenti, kteří splní seznam.

(2) Vedení vyučovací hodiny. Udržujte informace o výuce. Včetně čísla vyučovací třídy, seznamu vybraných studentů, čísla kurzu, názvu kurzu, času výuky, učebny atd. Tyto informace jsou důležitým základem pro sběr informací o docházce.

(3) Registrace informací na štítku. Registrujte a udržujte informace o studentech na elektronických štítcích, aby byly konzistentní s informacemi v databázi studentů.

(4) Konfigurace čtečky. Nastavte číslo čtečky, umístění, IP adresu a další informace.

(5) Shromažďování a zpracování informací o docházce. Čtečka automaticky čte informace EPC ve studentech' elektronické štítky a přenáší signál do systému ONS. Zároveň lokalizuje držitele RFID, určí jeho IP adresu a zkontroluje ji s IP adresou učebny uloženou v databázi. Poté, co je ověření správné, porovnejte jej s časem ve třídě a seznamem studentů ve třídě. Normální docházku mohou absolvovat pouze studenti, kteří splňují výše uvedené tři podmínky současně. U správně ověřených studentů se automaticky zaznamená doba docházky a zda se opozdí či nepřítomnost ve výuce určí na základě žádosti studenta o volno. Po výše uvedeném posouzení a zpracování bude docházka studenta zaznamenána do databáze docházky. U jednotlivých studentů, kteří mohou mít u sebe cizí IC kartu, aby oklamali docházkový systém, může učitel okamžitě spočítat počet studentů. Pokud se číslo neshoduje s číslem napočítaným systémem, znamená to, že informace o studentovi jsou neplatné, na což je třeba upozornit na místě a znovu zkontrolovat.

(6) Žádost o dovolenou. Studenti vyplní formulář žádosti o dovolenou online přes internet a čekají na schválení vedením. Mohou také kdykoli zkontrolovat stav schválení dovolené.

(7) Nechte souhlas. Vedoucí oddělení a oddělení managementu mohou online žádosti studentů kontrolovat a schvalovat. Schválené žádosti o dovolenou jsou evidovány v databázi docházky.

(8) Dotaz na informace o docházce: Studenti mohou dotazovat na stav docházky svých kurzů. Učitelé mohou kontrolovat stav docházky na výuku.

(9) Statistika docházky. Oddělení řízení výuky může počítat docházku určitého předmětu, docházku studentů podle katedry nebo třídy a docházku studentů určitého učitele.

(10) Cvýpočet skóre docházky. Učitelé mohou podle potřeby nastavit podíl docházky na celkovém hodnocení kurzu a systém automaticky vypočítá skóre docházky každého studenta na základě docházky studenta.

(11) Varování vážné nepřítomnosti. Oddělení řízení výuky může stanovit hranici vážné absence. Studenti, kteří nebudou chybět nad určitou úroveň, budou zařazeni na seznam upozornění na vážné absence. Systém upozorní na vážně nepřítomné studenty samotné, jejich třídní učitele či výchovné poradce a oddělení řízení výuky formou textových zpráv, případně je lze upozornit formou emailů. Rodiče mohou na žáky dohlížet a varovat je.

  4 Závěr

Klíčovou otázkou v systému řízení docházky na vysokou školu je automatická identifikace a získávání informací o studentech. S ohledem na problémy tradičního docházkového způsobu tento článek navrhuje systém řízení docházky založený na technologii RFID a kampusové síti a provádí podrobnou analýzu jeho struktury a funkcí. Kombinujte technologii RFID s internetem a používejte elektronické štítky jako prostředek identifikace pro získání informací o docházce studentů a zlepšení efektivity výuky; zlepšit pohodlí studentů' žádost o dovolenou a efektivita schvalování manažerského oddělení prostřednictvím online žádosti o dovolenou a metod schvalování. Studenti, učitelé a oddělení managementu výuky sdílejí informace o docházce prostřednictvím sítě kampusů, čímž zvyšují transparentnost informací a zlepšují kvalitu řízení oddělení managementu. Předpokládá se, že se snížením nákladů na technologii RFID a zlepšením příslušných norem a specifikací budou široce používány systémy řízení docházky na vysoké školy založené na technologii RFID.