RFID-tehnoloogial põhineva üliõpilaste kohalkäimise haldamise süsteemi uuring

1 Sissejuhatus

Kolledžite ja ülikoolide ulatuse jätkuva laienemisega suureneb üliõpilaste arv ning kolledžite ja ülikoolide õppekorralduse ja üliõpilaste haldamise informatiseerimine paraneb järk-järgult. Suurtes ülikoolides on tekkinud ülikoolilinnakute võrgupõhised üliõpilaste kursuste valiku süsteemid, hinnete päringusüsteemid, haridusjuhtimise süsteemid, vastuvõtu- ja tööhõivesüsteemid, mis on ülikoolide õpetajate ja üliõpilaste õppimisele, elule, juhtimisele ja kontoritööle suurt mugavust pakkunud.

Kolledžite ja ülikoolide õppekorralduses on kohalkäimise haldamine oluline vahend õpetamise kvaliteedi tagamiseks. Üliõpilaste kohalkäimise andmed on samuti oluline alus üliõpilaste igapäevase soorituse hindamiseks. Praegu toimub enamikus kolledžites ja ülikoolides üliõpilaste kohalkäimise haldamine endiselt traditsioonilise õpetaja nimekirja ja käsitsi sisestamise meetodi abil. Kolledžite ja ülikoolide ulatuse laienemisega on mõnede baaskursuste ja kutsealaste baaskursuste puhul õppetundide arv üldiselt üle 100 inimese. Samal ajal on kõrghariduse populariseerimise ja ideede mitmekesistumisega muutunud tavaliseks, et üliõpilased puuduvad tundidest, saabuvad hilja ja lahkuvad Varakult. Õpetajad saavad kohalolekuandmeid nimeliste kõnede, sisselogimise jms kaudu, mis ühelt poolt võtab palju aega ja mõjutab klassiruumis õpetamist. Samal ajal on raske vältida õpilaste nähtusi, nagu õpilaste nimel allkirjastamine ja vastamine, mis on suhteliselt keeruline hallata; teiselt poolt on kohalolekuteave sageli ainult õpetajate valduses. Päevaste hinnete arvutamise alusena ei saa seda õigeaegselt õppekorraldusosakonda jagamiseks üles laadida, et õppekorraldusosakond saaks seda klassijuhataja kaudu üle vaadata. Tunnist tõsiselt puuduvaid üliõpilasi tuleks juhendada, hoiatada ja harida, et saavutada õppestiili korrigeerimise ja õpetamise kvaliteedi parandamise eesmärk. Lisaks, kuna kohalolekuinfot ei avalikustata, ei saa õpilased oma tundides osalemise staatust kontrollida, mis mõjutab ka kohaloleku objektiivsust ja õiglust ning tavapäraseid tulemusi.

Traditsioonilise õppetöö kohaloleku haldamise süsteemi kohaselt taotlevad õpilased puhkust oma klassijuhatajalt, osakonnajuhatajalt ja õppekorralduse osakonnalt puhkusetaotluste vormis ning need jõustuvad alles pärast samm-sammult kinnitamist. Puhkuseinfo saadetakse õppejõule puhkuseteate vormis. See mudel on toonud esile palju puudusi kolledžite ja ülikoolide juhtimises, kus informeerituse tase on üha kõrgem: esiteks on õpilastel ebamugav puhkust taotleda ja juhtide kinnitamise efektiivsus on madal; teiseks ei suuda õpetajad õigeaegselt aru saada puhkust taotlevate õpilaste staatusest, mistõttu õpetajad peavad tundides osalemise andmeid ebatäpseks.

Traditsiooniline kohaloleku haldamine on aeganõudev, töömahukas, ebaefektiivne ja teave ei ole õigeaegne. See ei vasta enam tänapäevaste ülikoolide juhtimisnõuetele. Seetõttu on vaja kasutada ülikoolilinnaku võrgus põhinevat õpilaste kohaloleku haldussüsteemi, mis kogub automaatselt õpilaste kohaloleku teavet RFID (raadiosagedustuvastuse) tehnoloogia abil, et vältida õpetajate poolt klassiruumis õpetamise aja raiskamist nimepidi hüüdmistega ja parandada õpetamise tõhusust; parandada õpilaste puhkuste taotlemise mugavust veebipõhiste puhkuse- ja kinnitusmeetodite abil ning haldusosakonna kinnituse tõhusust. Õpilased, õpetajad ja õppekorralduse osakonnad jagavad kohaloleku teavet ülikoolilinnaku võrgu kaudu, suurendades teabe läbipaistvust ja parandades haldusosakonna juhtimise kvaliteeti. 2. Sissejuhatus RFID-tehnoloogiasse RFID (raadiosagedustuvastus, raadiosagedustuvastus) on kontaktivaba automaatse tuvastamise tehnoloogia, mis tuvastab sihtmärgi automaatselt raadiosagedussignaalide abil, et saada objekti kohta individuaalset teavet ja asjakohaseid andmeid. Tuvastamistöö ei vaja käsitsi sekkumist ja seda saab kasutada mitmesugustes rakendustes. Karmis keskkonnas. RFID-tehnoloogial on eelised, mida vöötkoodidel pole, näiteks veekindlus, antimagnetism, kõrge temperatuuritaluvus, pikk kasutusiga, suur lugemiskaugus, hea andmete konfidentsiaalsus, suur salvestusmaht ning mugav teabe salvestamine ja värskendamine. Seetõttu on kiire, reaalajas ja täpse infotehnoloogiana, mis kogub ja töötleb andmeid konkreetsete objektide kohta, laialdaselt kasutatud erinevates valdkondades, näiteksnäiteks tootmine, jaemüük, logistika ja tranSport.

RFID-rakendussüsteemid koosnevad üldiselt kolmest osast: elektroonilistest siltidest, lugejatest ja rakendussüsteemidest. Elektrooniline silt koosneb sildikiibist ja sildiantennist ning see kinnitatakse tuvastatava objekti külge. Elektroonilise sildi kiibil olev EPC (elektrooniline tootekood) salvestab objekti põhiteabe ja EPC-silt saab anda igale füüsilisele üksusele unikaalse identifikaatori. Sildiantenni kasutatakse lugeja raadiosagedusantenniga suhtlemiseks. Lugejat kasutatakse peamiselt elektroonilise sildi teabe lugemiseks või kirjutamiseks. Lugeja raadiosagedusantenn edastab raadiosagedussignaale elektroonilise sildi ja lugeja vahel.

RFID-süsteemi põhiline tööpõhimõte on näidatud joonisel 1. Lugeja saadab raadiosagedusantenni kaudu teatud sagedusega raadiosagedussignaali. Kui elektrooniline silt siseneb saatva antenni tööpiirkonda, tekitab see indutseeritud voolu ja saab aktiveerimiseks energiat; Elektrooniline silt saadab oma koodi ja muud teavet sildi antenni kaudu; raadiosagedusantenn võtab vastu elektrooniliselt sildilt saadetud teabe. Sissetulev kandesignaal edastatakse lugejale antenni regulaatori kaudu; lugeja demoduleerib ja dekodeerib vastuvõetud signaali ning seejärel ühendub välise arvutisüsteemiga lugeja RS232 või RS485 liidese kaudu ja teisendab teabe spetsiaalse arvutisüsteemi kaudu, töötleb ja rakendab seda. 3. RFID-tehnoloogial põhineva üliõpilaste kohaloleku haldussüsteemi disain 3.1 Süsteemi üldine struktuur 3.1. Süsteemi üldine struktuur 3.1.2 ... Sellel on mugav ja hea süsteemi hooldus ja uuendamine. Avatuse ja skaleeritavuse eelised.

Rakendussüsteemi üldstruktuur koosneb kolmest osast: RFID-süsteem, vahetarkvarasüsteem ja arvutirakendussüsteem. RFID-süsteem sisaldab RFID-elektroonilisi silte, lugejaid ning andmevahetus- ja haldussüsteemi tarkvara; vahetarkvarasüsteem koosneb Savanti serverist, ONS-serverist, PML-serverist (füüsilise märgistuskeele) ja vastavast andmetarkvarast. Ülikoolilinnaku võrgul põhineva üliõpilaste kohaloleku haldussüsteemi struktuur on näidatud joonisel 2.

(1) Elektrooniline silt. Paigaldage üliõpilase põhiandmeid salvestav RFID-silt üliõpilase IC-kaardile. EPC pakub üliõpilase objekti unikaalset identifikaatorit. EPC-koodi salvestatud teave võib sisaldada põhiteavet, nagu õpilase number, nimi, eriala, sugu jne.

Praegu saab kasutada kolme tüüpi elektroonilisi silte: aktiivseid, passiivseid ja poolaktiivseid. Aktiivsed ja poolaktiivsed sildid sobivad kaugskaneerimiseks ning tuvastuskaugus võib ulatuda 15–30 m-ni. Õpilased ei pea kohaloleku kontrollimiseks järjekorras ootama, mis muudab kohaloleku kiiremaks. Passiivse RFID-süsteemi lugemis- ja kirjutamisseadme lugemis- ja kirjutamiskaugus on lühike, tavaliselt 10 cm piires, seega tuleb õpilaste kohalolekut ükshaaval järjekorda panna, mis vähendab kohaloleku efektiivsust. Seetõttu kasutab see süsteem aktiivseid silte.

(2) Lugeja. Lugejad paigaldatakse erinevatesse kohalolekupunktidesse, näiteks kooli peahoone sissepääsu juurde ja iga klassiruumi sissepääsu juurde. Kui õpilased sisenevad kohalolekualasse, kasutab lugeja induktsioonraadiolaineid, et koguda sildiinfot EPC-koodide abil. Silt saadab lugejale elektromagnetlaineid ja need tagastatud elektromagnetlained teisendatakse andmeinfoks ehk sildi EPC-koodiks. Lugeja kasutab kogutud teavet klassiruumi sisselogimiseks ja õpilase isiku tuvastamiseks ülikoolilinnaku võrgus konfigureeritud ONS- ja PML-serverite kaudu.

(3) Savanti server. Õpilaste kohalolekuprotsessi ajal, pärast EPC-koodi saamist, kasutab lugeja Savanti tarkvarasüsteemi veebipõhiseks andmeedastuseks ja -halduseks. Peamised ülesanded on andmete korrektuur, lugejate koordineerimine, andmete edastamine, andmete salvestamine ja ülesannete haldamine.

(4) Objektinimede lahendamise server (ONS). Leidke õpilaste kohta viiteteavet, sobitades EPC-koodi vastava õpilase teabega. Näiteks kui lugeja loeb EPC-sildi teavet, edastatakse EPC-kood Savanti süsteemile ja seejärel kasutatakse ONS-i õpilase teabe leidmiseks t kaudu.ülikoolilinnaku võrk. ONS määrab Savanti süsteemi serveri, kus õpilaste andmeid hoitakse, ja edastab selles Failis olevad õpilaste andmed Savanti süsteemi.

(5) PML-server. Õpilaste andmed on kirjutatud füüsilises märgistuskeeles (PML), mis on välja töötatud laiendatava märgistuskeele (XML) põhjal. PML-failid salvestatakse EPC teabeserverisse, et pakkuda vajalikke faile teistele arvutitele.

(6) Arvutirakenduste süsteem. See on selle süsteemi poolt spetsiaalselt välja töötatud kohaloleku haldussüsteem õpilaste kohaloleku teabe päringute, statistika ja igapäevaste tulemuste arvutamise lõpuleviimiseks. Arendatud kohaloleku haldussüsteem pakub ka ülikoolilinnaku võrgus põhinevaid veebipõhiseid puhkusetaotluse ja kinnitamise funktsioone, nii et kohaloleku andmed kajastavad õpilaste puhkuseteavet automaatse kogumise alusel, muutes need objektiivsemaks ja täpsemaks.

3.2 Kohaloleku haldussüsteemi funktsionaalne ülesehitus

Selle süsteemi eesmärk on automaatselt, reaalajas ja täpselt koguda õpilaste kohalolekuinfot, näiteks hilinemised, varajane lahkumine ja puudumised, vastavalt üliõpilaste kohaloleku halduse vajadustele ning edastada ja jagada seda ülikoolilinnaku võrgus, et saavutada õpilaste kohalolekuinfo päringuid ja statistikat ning analüüsi; samuti on vaja pakkuda ülikoolilinnaku võrgul põhinevaid veebipõhiseid puhkusetaotluse ja kinnitamise funktsioone, et kohalolekuandmed kajastaksid õpilaste puhkuseinfot ja õpilaste igapäevaseid hindeid saaks automaatselt arvestada õpilaste kohaloleku põhjal.

Vastavalt ülaltoodud nõuetele on süsteemi funktsionaalsed moodulid näidatud joonisel 3.

Iga mooduli peamised funktsioonid on järgmised:

(1) Õpilaste teabe haldamine. Põhiteabe, näiteks õpilase numbri, nime, klassi jms haldamine. Seda kasutatakse peamiselt õpilaste tuvastamiseks ja kohalolekukõlblikkuse kontrollimiseks. Kohalolekut saavad registreerida ainult nimekirjale vastavad õpilased.

(2) Tunni haldamine. Tunniteabe haldamine. Sealhulgas tunni number, valitud õpilaste nimekiri, kursuse number, kursuse nimi, tunni aeg, klassiruum jne. See teave on oluline alus kohalolekuteabe kogumiseks.

(3) Silditeabe registreerimine. Registreerige ja hallake õpilaste andmeid elektroonilistel siltidel, et need oleksid kooskõlas õpilaste andmebaasis oleva teabega.

(4) Lugeja seadistamine. Määrake lugeja number, asukoht, IP-aadress ja muu teave.

(5) Kohalolekuteabe kogumine ja töötlemine. Lugeja loeb automaatselt õpilaste elektroonilistes siltides oleva EPC-teabe ja edastab signaali ONS-süsteemile. Samal ajal leiab see RFID-hoidja, määrab selle IP-aadressi ja kontrollib seda andmebaasis salvestatud klassiruumi IP-aadressiga. Pärast õiget kontrollimist võrrelge seda tunni aja ja klassis viibivate õpilaste nimekirjaga. Ainult õpilased, kes vastavad samaaegselt ülaltoodud kolmele tingimusele, saavad tavapärase kohaloleku registreerida. Õigesti kontrollitud õpilaste puhul registreeritakse kohalolekuaeg automaatselt ja see, kas nad on tunnist puudunud või hilinenud, määratakse õpilase puhkusetaotluse alusel. Pärast ülaltoodud hindamist ja töötlemist registreeritakse õpilase kohalolek kohaloleku andmebaasis. Üksikute õpilaste puhul, kes võivad kanda kellegi teise IC-kaarti kohalolekusüsteemi petmiseks, saab õpetaja kohe õpilaste arvu kokku lugeda. Kui arv ei vasta süsteemi loendatud arvule, tähendab see, et õpilase andmed on valed, millele tuleks kohe tähelepanu juhtida ja uuesti kontrollida.

(6) Puhkuseavaldus. Õpilased täidavad puhkuseavalduse vormi internetis ja ootavad juhtkonna kinnitust. Samuti saavad nad puhkuse kinnitamise staatust igal ajal kontrollida.

(7) Puhkuse kinnitamine. Osakonna juhid ja juhtkonnad saavad õpilaste puhkuseavaldusi veebis üle vaadata ja kinnitada. Kinnitatud puhkuseavaldused registreeritakse kohaloleku andmebaasis.

(8) Kohaloleku teabe päring: Tudengid saavad pärida oma kursuste kohaloleku staatust. Õpetajad saavad kontrollida õpetatavate tundide kohaloleku staatust.

(9) Kohaloleku statistika. Õppekorralduse osakond saab lugeda teatud kursuse kohalolekut, tudengite kohalolekut osakonna või kursuse kaupa ja teatud õpetaja tudengite kohalolekut.

(10) CKohaloleku skooride arvutamine. Õpetajad saavad vastavalt vajadusele määrata kohaloleku osakaalu kursuse üldhinnangus ja süsteem arvutab automaatselt iga õpilase kohaloleku skoori õpilase kohaloleku põhjal.

(11) Tõsise puudumise hoiatus. Õppekorraldusosakond saab määrata tõsise puudumise läve. Õpilased, kes puuduvad üle teatud taseme, lisatakse tõsiste puudumiste hoiatusnimekirja. Süsteem teavitab tõsiselt puuduvaid õpilasi endid, nende klassijuhatajaid või nõustajaid ja õppekorraldusosakonda tekstisõnumite vormis või neid saab teavitada e-kirjade vormis. Vanemad saavad õpilasi jälgida ja hoiatada.

4 Kokkuvõte

Kolledži kohaloleku haldussüsteemi põhiküsimus on õpilaste andmete automaatne tuvastamine ja hankimine. Pidades silmas traditsioonilise kohalolekumeetodi probleeme, pakub see artikkel välja RFID-tehnoloogial ja ülikoolilinnaku võrgul põhineva kohaloleku haldamise süsteemi ning viib läbi selle struktuuri ja funktsioonide üksikasjaliku analüüsi. Ühendage RFID-tehnoloogia internetiga ja kasutage elektroonilisi silte tuvastusvahendina, et saada teavet üliõpilaste kohaloleku kohta ja parandada õpetamise tõhusust; parandage üliõpilaste puhkusetaotluste mugavust ja juhtimisosakonna kinnitamise tõhusust veebipõhiste puhkusetaotluste ja kinnitamismeetodite kaudu. Üliõpilased, õpetajad ja õppejuhtimisosakonnad jagavad kohalolekuteavet ülikoolilinnaku võrgu kaudu, suurendades teabe läbipaistvust ja parandades juhtimisosakonna juhtimise kvaliteeti. Arvatakse, et RFID-tehnoloogia kulude vähenemise ja asjakohaste standardite ja spetsifikatsioonide täiustamisega leiavad RFID-tehnoloogial põhinevad kolledži kohaloleku haldamise süsteemid laialdase kasutamise.