1、引言

　　隨著高校規模的不斷擴大，學生人數不斷增多，高校的教學管理和學生管理信息化逐步完善。基于校園網的學生選課系統、成績查詢系統、教務管理系統、招生就業系統等在各大高校紛紛出現，對高校師生的學習、生活、管理、辦公帶來了極大的便利。

　　在高校教學管理中，考勤管理是保證教學質量的重要手段，學生上課考勤記錄也是評定學生平時成績的重要依據。目前在大部分高校，學生的考勤管理依然采用傳統的教師點名、人工錄入的方式完成。隨著高校規模的擴大，對于一些基礎課和專業基礎課，教學班的人數一般在百人以上。同時伴隨高等教育的大眾化和思想的多元化，學生缺課、遲到、早退的現象已經屢見不鮮，任課教師通過點名、簽到等方式獲取考勤數據，一方面花費大量時間，影響課堂教學，同時難以避免學生代簽、代答等現象，管理難度比較大;另一方面考勤信息往往只為授課教師所掌握，作為計算平時成績的依據，不能及時上傳至教學管理部門實現共享，以便教學管理部門通過班主任對缺課嚴重的學生進行督促、警示和教育，以達到端正學風、提高教學質量的目的。另外，由于考勤信息沒有公開，學生對自己的上課考勤情況無法查詢，也會影響考勤情況和平時成績的客觀公正。

　　在傳統的教學考勤管理體系下，學生請假以請假條的方式向班主任、院系領導及教務管理部門申請，經過逐級批準方能生效。請假信息以請假條的方式傳遞給授課教師。這種模式在信息化程度越來越高的高校管理中暴露出了許多弊端：首先，學生有事請假不方便，管理人員審批效率低;其次，授課教師不能及時掌握學生請假情況，造成授課教師對學生上課出勤記錄不準確。

　　傳統的考勤管理費時、費力、低效而且信息不及時，已經不能滿足現代高校的管理要求。因此有必要采用基于校園網的學生考勤管理系統，通過RFID(射頻識別)技術自動采集學生考勤信息，避免教師點名占用課堂授課時間，提高教學效率;通過在線請假和審批方式提高學生請假的便利性和管理部門審批的效率。學生、教師及教學管理部門通過校園網共享考勤信息，增加信息的透明度，提高管理部門的管理質量。

　　2、RFID技術簡介

　　RFID(RadioFrequencyIdentification，射頻識別)是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號對某個目標的自動識別得到對象的個體信息，并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境。RFID技術具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、數據保密性好、存儲數據容量大、信息存儲更新方便等優點，因此作為一種快速、實時、準確采集與處理特定對象數據的信息技術，已經在生產、零售、物流、交通等各個領域得到了廣泛的應用。

　　RFID應用系統一般由電子標簽、閱讀器、應用系統3部分組成。電子標簽由標簽芯片及標簽天線組成，附著在待識別的物體上。電子標簽芯片中的EPC(產品電子代碼)記錄有物體的基本信息，通過EPC標簽可以為每一物理實體提供唯一標識。標簽天線用于和閱讀器上的射頻天線進行通信。閱讀器主要用于讀取或寫入電子標簽信息。閱讀器上的射頻天線在電子標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。

　　RFID系統的基本工作原理如圖1所示。閱讀器通過射頻天線發送一定頻率的射頻信號，當電子標簽進入發射天線工作區域時產生感應電流，獲得能量被激活;電子標簽將自身編碼等信息通過標簽天線發送出去;射頻天線接收從電子標簽發送來的載波信號，經天線調節器傳送到閱讀器;閱讀器對接收的信號進行解調和解碼，然后通過閱讀器的RS232或RS485接口與外部計算機系統相連，通過專門的計算機系統實現信息的轉換、處理和應用。

　　3、基于RFID技術的高校學生考勤管理系統設計

　　3.1系統總體結構

　　為了實現學生考勤數據的自動采集與信息共享，本系統采用RFID技術，借助于校園網，采用基于瀏覽器/服務器(B/S)網絡計算模式的3層體系結構，具有系統維護升級方便、良好的開放性和可擴充性等優點。

　　該應用系統總體結構由RFID系統、中間件系統和計算機應用系統3部分組成。其中RFID系統包括RFID電子標簽、閱讀器以及數據交換和管理系統軟件;中間件系統由Savant服務器、ONS服務器、PML(PhysicalMarkupLanguage)服務器及相應的數據軟件等組成。基于校園網的學生考勤管理系統結構如圖2所示。

　　(1)電子標簽。將記錄有學生基本信息的RFID標簽嵌入到學生IC卡上。其中的EPC提供學生對象的唯一標識，儲存在EPC編碼中的信息可以包括學生學號、姓名、專業、性別等基本信息。

　　目前可以采用的電子標簽有主動型、被動型和半主動型3種類型，主動和半主動標簽可以適應遠距離的掃描，識別距離可達15～30m，學生考勤無需排隊等候，使得考勤更加快捷，而被動RFID系統讀寫裝置的讀寫距離較短，一般在10cm以內，所以學生考勤必須逐個排隊進行，降低了考勤效率。因此本系統采用主動式標簽。

　　(2)閱讀器。閱讀器安裝在各個考勤點，例如，在學校主要建筑物門口和各個教室門口。當學生進入考勤地點之后，通過閱讀器，利用感應無線電波完成標簽信息EPC碼的采集工作。標簽發送電磁波給閱讀器，這些返回的電磁波被轉換為數據信息，即標簽的EPC編碼。閱讀器將采集到的信息，通過配置在校園網中的ONS和PML服務器完成登錄教室和學生身份識別。

　　(3)Savant服務器。學生在考勤過程中，閱讀器收到EPC碼后，利用Savant的軟件系統完成網上數據傳輸和管理，主要任務是進行數據校對、閱讀器協調、數據傳送、數據存儲和任務管理。

　　(4)對象名解析服務器(ONS)。通過將EPC碼與相應學生信息進行匹配來查找有關學生的參考信息，比如：當一個閱讀器讀取到EPC標簽的信息時，EPC碼就傳遞給Savant系統，然后通過校園網利用ONS找到學生信息所存儲的位置，由ONS給Savant系統指明存儲學生信息的服務器，并將這個文件中的學生信息傳遞過來。

　　(5)PML服務器。學生信息采用物理標記語言(PML)書寫，PML是基于擴展標識語言(XML)發展而來的，PML文件被存儲在EPC信息服務器上，為其他計算機提供需要的文件。

　　(6)計算機應用系統。是本系統專門開發的考勤管理系統，完成學生的考勤信息查詢、統計及平時成績計算等工作。開發的考勤管理系統，還提供基于校園網的在線請假及審批功能，使得考勤數據在自動采集的基礎上，能夠反映學生的請假信息，更加客觀、準確。

　　3.2考勤管理系統功能設計

　　該系統的目標是按照高校學生考勤管理的需要，自動、實時、準確地對學生上課遲到、早退、缺勤等考勤信息進行自動采集，并通過校園網傳遞和共享，實現學生考勤信息的查詢、統計和分析;還要求提供基于校園網的在線請假及審批功能，使得考勤數據能夠反映學生的請假信息，根據學生的出勤情況自動統計學生的平時成績等。

　　根據上述要求，系統的功能模塊如圖3所示。

　　各模塊主要功能如下：

　　(1)學生信息管理。對學生編號、姓名、班級等基本信息進行維護。主要用來對學生進行身份識別，檢查是否具有考勤資格，只有符合名單的學生才能進行考勤。

　　(2)教學班管理。對教學班信息進行維護。包括教學班編號、選課學生名單、課程編號、課程名稱、上課時間、教室等，這些信息是考勤信息采集的重要依據。

　　(3)標簽信息注冊。對電子標簽上的學生信息注冊維護，與學生數據庫中的信息保持一致。

　　(4)閱讀器配置。設置閱讀器的編號、位置、IP地址等信息。

　　(5)考勤信息采集與處理。閱讀器自動讀取學生電子標簽中的EPC信息，將信號傳送給ONS系統，同時對RFID持有人進行定位，判斷其IP地址，與保存在數據庫中的教室IP地址進行核對，核對正確之后，再與上課時間以及上課學生名單進行比對，只有同時滿足以上3個條件的學生才能進行正常考勤。對核對正確的學生，自動記錄考勤時間，并根據學生的請假情況判斷是否遲到或者曠課，經過上述判斷處理，將學生本次考勤情況記錄到考勤數據庫。對于個別學生可能同時攜帶有他人的IC卡欺騙考勤系統，可由任課教師即時清點學生人數，如與系統統計出的人數不符，則說明有無效學生信息，應當場指出并重新核對。

　　(6)請假申請。學生通過網絡在線填寫請假申請表，等待管理部門審批，也可以隨時查詢請假審批情況。

　　(7)請假審批。院系領導及管理部門可以對學生的請假申請進行網上審批。審批通過的請假申請記錄到考勤數據庫中。

　　(8)考勤信息查詢：學生可以查詢自己課程的考勤情況。教師可以查詢教學班的出勤情況。

　　(9)考勤統計。教學管理部門可以統計某門課程的考勤情況，按院系或者班級統計學生的考勤情況，統計某個教師的學生出勤情況。

　　(10)考勤成績計算。教師可以根據需要設置考勤在課程總評中所占的分數，系統會根據學生的出勤情況，自動計算每個學生的考勤成績。

　　(11)嚴重缺勤警示。教學管理部門可以設置嚴重缺勤閾值，缺勤超過一定程度的學生會進入嚴重缺勤警示名單，系統會以短信的形式通知嚴重缺勤學生本人、班主任或輔導員及教學管理部門，也可以電子郵件的形式通知學生家長，便于對學生的督促和警示。

　　4、結束語

　　高校考勤管理系統中關鍵的問題是學生信息的自動識別和獲取。本文針對傳統考勤方法中存在的問題，提出了基于RFID技術和校園網的考勤管理系統，并對其結構和功能進行了詳細分析。將RFID技術與網絡相結合，利用電子標簽作為識別的手段，獲取學生考勤信息，提高教學效率;通過在線請假和審批方式提高學生請假的便利性和管理部門審批的效率。學生、教師及教學管理部門通過校園網共享考勤信息，增加信息的透明度，提高管理部門的管理質量。相信隨著RFID技術成本降低和相關標準規范的完善，基于RFID技術的高校考勤管理系統將會得到廣泛的應用。