Recherche sur un système de gestion des présences pour les étudiants universitaires basé sur la technologie RFID

1 Introduction

Alors que l'échelle des collèges et des universités continue de s'étendre, le nombre d'étudiants continue d'augmenter et l'informatisation de la gestion de l'enseignement et de la gestion des étudiants dans les collèges et les universités s'améliore progressivement. Des systèmes de sélection de cours pour les étudiants basés sur le réseau du campus, des systèmes de demande de notes, des systèmes de gestion de l'éducation, des systèmes d'admission et d'emploi ont émergé dans les principales universités, apportant une grande commodité aux études, à la vie, à la gestion et au travail de bureau des enseignants et des étudiants dans les universités.

Dans la gestion de l'enseignement des collèges et des universités, la gestion des présences est un moyen important de garantir la qualité de l'enseignement. Les registres de présence des étudiants en classe constituent également une base importante pour évaluer les performances quotidiennes des étudiants. À l'heure actuelle, dans la plupart des collèges et universités, la gestion des présences des étudiants se fait encore selon la méthode traditionnelle de l'appel des enseignants et de la saisie manuelle. Avec l'expansion de l'échelle des collèges et universités, pour certains cours de base et cours de base professionnels, le nombre de classes d'enseignement est généralement supérieur à 100 personnes. Dans le même temps, avec la popularisation de l'enseignement supérieur et la diversification des idées, il est devenu courant que les étudiants soient absents des cours, arrivent en retard et partent tôt. Les enseignants obtiennent des données de présence par le biais de l'appel nominal, de la signature, etc., ce qui d'une part consomme beaucoup de temps et affecte l'enseignement en classe. En même temps, il est difficile d'éviter les étudiants. Les phénomènes tels que la signature et la réponse au nom des étudiants sont relativement difficiles à gérer ; d'autre part, les informations de présence ne sont souvent maîtrisées que par les enseignants. En tant que base de calcul des notes quotidiennes, elles ne peuvent pas être téléchargées au service de gestion de l'enseignement pour être partagées en temps opportun, afin que le service de gestion de l'enseignement puisse les examiner par l'intermédiaire du professeur principal. Les étudiants gravement absents en classe doivent être surveillés, avertis et éduqués pour atteindre l'objectif de corriger le style d'étude et d'améliorer la qualité de l'enseignement. De plus, comme les informations de présence ne sont pas divulguées, les étudiants ne peuvent pas vérifier leur statut de présence en classe, ce qui affectera également l'objectivité et l'équité de la présence et des résultats habituels.

Dans le système traditionnel de gestion de la présence des enseignants, les étudiants demandent des congés aux enseignants de leur classe, aux chefs de département et aux services de gestion des affaires académiques sous forme de demandes de congé, et elles ne peuvent prendre effet qu'après approbation étape par étape. Les informations sur les congés sont envoyées à l'instructeur sous la forme d'une note de congé. Ce modèle a révélé de nombreux inconvénients dans la gestion des collèges et universités avec un degré d'information de plus en plus élevé : premièrement, il est gênant pour les étudiants de demander un congé et l'efficacité d'approbation des gestionnaires est faible ; deuxièmement, les enseignants ne peuvent pas saisir le statut des étudiants demandant un congé en temps opportun, ce qui oblige les enseignants à Les dossiers de présence des étudiants pour les cours sont inexacts.

La gestion traditionnelle de la présence prend du temps, est laborieuse, inefficace et les informations ne sont pas opportunes. Elle ne peut plus répondre aux exigences de gestion des universités modernes. Par conséquent, il est nécessaire d'utiliser un système de gestion de la présence des étudiants basé sur le réseau du campus pour collecter automatiquement les informations de présence des étudiants via la technologie RFID (identification par radiofréquence) afin d'éviter que les enseignants ne prennent le temps d'enseignement en classe en appelant des noms et d'améliorer l'efficacité de l'enseignement ; pour améliorer la commodité des étudiants demandant des congés grâce aux méthodes de congé et d'approbation en ligne et l'efficacité de l'approbation du service de gestion. Les étudiants, les enseignants et les services de gestion de l'enseignement partagent les informations de présence via le réseau du campus, augmentant la transparence des informations et améliorant la qualité de gestion du service de gestion.

2. Introduction à la technologie RFID

La RFID (Radio Frequency Identification, Radio Frequency Identification) est une technologie d'identification automatique sans contact qui identifie automatiquement une cible via des signaux de radiofréquence pour obtenir les informations individuelles de l'objet et obtenir les données pertinentes. Le travail d'identification ne nécessite pas d'intervention manuelle et peut fonctionner dans une variété d'applications. Environnement difficile. La technologie RFID présente des avantages que les codes-barres n'ont pas, tels que l'étanchéité, l'antimagnétisme, la résistance aux hautes températures, la longue durée de vie, la grande distance de lecture, la bonne confidentialité des données, la grande capacité de stockage des données et le stockage et la mise à jour pratiques des informations. Par conséquent, en tant que technologie de l'information rapide, en temps réel et précise qui collecte et traite des données sur des objets spécifiques, elle a été largement utilisée dans divers domaines tels quecomme la production, la vente au détail, la logistique et le transport.

Les systèmes d'application RFID se composent généralement de trois parties : les étiquettes électroniques, les lecteurs et les systèmes d'application. L'étiquette électronique se compose d'une puce d'étiquette et d'une antenne d'étiquette et est fixée à l'objet à identifier. L'EPC (Electronic Product Code) dans la puce d'étiquette électronique enregistre les informations de base de l'objet et l'étiquette EPC peut fournir une identification unique pour chaque entité physique. L'antenne de l'étiquette est utilisée pour communiquer avec l'antenne RF du lecteur. Le lecteur est principalement utilisé pour lire ou écrire des informations sur l'étiquette électronique. L'antenne radiofréquence du lecteur transmet des signaux radiofréquence entre l'étiquette électronique et le lecteur.

Le principe de fonctionnement de base du système RFID est illustré à la figure 1. Le lecteur envoie un signal radiofréquence d'une certaine fréquence via l'antenne radiofréquence. Lorsque l'étiquette électronique entre dans la zone de travail de l'antenne émettrice, elle génère un courant induit et obtient de l'énergie à activer ; L'étiquette électronique envoie son propre code et d'autres informations via l'antenne de l'étiquette ; l'antenne radiofréquence reçoit les informations envoyées par l'étiquette électronique. Le signal porteur entrant est transmis au lecteur via le régulateur d'antenne ; le lecteur démodule et décode le signal reçu, puis se connecte au système informatique externe via l'interface RS232 ou RS485 du lecteur, et réalise la conversion des informations via un système informatique spécialisé, le traitement et l'application.

3. Conception d'un système de gestion de la fréquentation pour les étudiants universitaires basé sur la technologie RFID

3.1 Structure globale du système

Afin de réaliser la collecte automatique et le partage d'informations sur les données de fréquentation des étudiants, ce système utilise la technologie RFID, avec l'aide du réseau du campus, et adopte une architecture à 3 couches basée sur le modèle informatique en réseau navigateur/serveur (B/S). Il offre une maintenance et des mises à niveau du système pratiques et efficaces. Avantages de l'ouverture et de l'évolutivité.

La structure globale du système d'application se compose de 3 parties : le système RFID, le système middleware et le système d'application informatique. Le système RFID comprend des étiquettes électroniques RFID, des lecteurs et un logiciel de système d'échange et de gestion de données ; le système middleware se compose du serveur Savant, du serveur ONS, du serveur PML (Physical Markup Language) et du logiciel de données correspondant. La structure du système de gestion de la fréquentation des étudiants basé sur le réseau du campus est illustrée à la figure 2.

(1) Étiquette électronique. Intégrer l'étiquette RFID enregistrant les informations de base de l'étudiant dans la carte IC de l'étudiant. L'EPC fournit l'identification unique de l'objet étudiant. Les informations stockées dans le code EPC peuvent inclure des informations de base telles que le numéro d'étudiant, le nom, la spécialité, le sexe, etc.

Actuellement, il existe trois types d'étiquettes électroniques qui peuvent être utilisées : actives, passives et semi-actives. Les étiquettes actives et semi-actives peuvent s'adapter à la numérisation longue distance et la distance de reconnaissance peut atteindre 15 à 30 m. Les étudiants n'ont pas besoin de faire la queue pour vérifier leur présence, ce qui rend la présence plus rapide. , et la distance de lecture et d'écriture du dispositif de lecture et d'écriture du système RFID passif est courte, généralement dans les 10 cm, de sorte que la présence des étudiants doit être mise en file d'attente une par une, ce qui réduit l'efficacité de la présence. Par conséquent, ce système utilise des étiquettes actives.

(2) Lecteur. Les lecteurs sont installés à divers points de présence, par exemple, à l'entrée du bâtiment principal de l'école et à l'entrée de chaque salle de classe. Lorsque les étudiants entrent dans le lieu de présence, le lecteur utilise des ondes radio à induction pour compléter la collecte des informations de l'étiquette codes EPC. L'étiquette envoie des ondes électromagnétiques au lecteur, et ces ondes électromagnétiques renvoyées sont converties en informations de données, c'est-à-dire le code EPC de l'étiquette. Le lecteur utilisera les informations collectées pour compléter la connexion à la classe et l'identification de l'identité de l'étudiant via les serveurs ONS et PML configurés dans le réseau du campus.

(3) Serveur Savant. Pendant le processus de présence des étudiants, après que le lecteur a reçu le code EPC, il utilise le système logiciel Savant pour effectuer la transmission et la gestion des données en ligne. Les principales tâches sont la relecture des données, la coordination des lecteurs, la transmission des données, le stockage des données et la gestion des tâches.

(4) Serveur de résolution de noms d'objets (ONS). Recherchez des informations de référence sur les étudiants en faisant correspondre le code EPC aux informations correspondantes sur l'étudiant. Par exemple, lorsqu'un lecteur lit les informations de l'étiquette EPC, le code EPC est transmis au système Savant, puis ONS est utilisé pour trouver les informations sur l'étudiant via tLe réseau du campus. L'ONS spécifiera le serveur sur lequel les informations sur les étudiants sont stockées dans le système Savant et transférera les informations sur les étudiants dans ce fichier au système Savant.

(5) Serveur PML. Les informations sur les étudiants sont écrites en langage de balisage physique (PML), qui est développé sur la base du langage de balisage extensible (XML). Les fichiers PML sont stockés sur le serveur d'informations EPC pour fournir les fichiers requis aux autres ordinateurs.

(6) Système d'application informatique. Il s'agit d'un système de gestion des présences spécialement développé par ce système pour compléter les demandes d'informations sur la présence des étudiants, les statistiques et le calcul des scores quotidiens. Le système de gestion des présences développé fournit également des fonctions de demande et d'approbation de congés en ligne basées sur le réseau du campus, de sorte que les données de présence peuvent refléter les informations sur les congés des étudiants sur la base d'une collecte automatique, les rendant plus objectives et précises.

3.2 Conception fonctionnelle du système de gestion des présences

L'objectif de ce système est de collecter automatiquement, en temps réel et avec précision les informations de présence telles que les retards, les départs anticipés et les absences des étudiants conformément aux besoins de gestion de la présence des étudiants, et de les transmettre et de les partager via le réseau du campus pour réaliser des requêtes et des statistiques sur les informations de présence des étudiants. et l'analyse ; il est également nécessaire de fournir des fonctions de demande et d'approbation de congés en ligne basées sur le réseau du campus, afin que les données de présence puissent refléter les informations de congé des étudiants, et que les notes quotidiennes des étudiants puissent être automatiquement comptabilisées en fonction de la présence des étudiants.

Selon les exigences ci-dessus, les modules fonctionnels du système sont présentés dans la Figure 3.

Les principales fonctions de chaque module sont les suivantes :

(1) Gestion des informations sur les étudiants. Maintenir les informations de base telles que le numéro d'étudiant, le nom, la classe, etc. Elle est principalement utilisée pour identifier les étudiants et vérifier s'ils sont éligibles à la présence. Seuls les étudiants qui répondent à la liste peuvent prendre la présence.

(2) Gestion des cours d'enseignement. Maintenir les informations sur les cours d'enseignement. Y compris le numéro de cours d'enseignement, la liste des étudiants sélectionnés, le numéro de cours, le nom du cours, l'heure du cours, la salle de classe, etc. Ces informations constituent une base importante pour la collecte des informations sur la présence.

(3) Enregistrement des informations sur l'étiquette. Enregistrer et conserver les informations des étudiants sur les étiquettes électroniques afin de les maintenir cohérentes avec les informations de la base de données des étudiants.

(4) Configuration du lecteur. Définissez le numéro, l'emplacement, l'adresse IP et d'autres informations du lecteur.

(5) Collecte et traitement des informations de présence. Le lecteur lit automatiquement les informations EPC dans les étiquettes électroniques des étudiants et transmet le signal au système ONS. En même temps, il localise le support RFID, détermine son adresse IP et la vérifie avec l'adresse IP de la classe enregistrée dans la base de données. Une fois la vérification correcte, comparez-la avec l'heure du cours et la liste des étudiants en classe. Seuls les étudiants qui remplissent les trois conditions ci-dessus en même temps peuvent prendre une présence normale. Pour les étudiants qui ont été vérifiés correctement, l'heure de présence sera automatiquement enregistrée et leur retard ou leur absence en classe sera déterminé en fonction de la demande de congé de l'étudiant. Après le jugement et le traitement ci-dessus, la présence de l'étudiant sera enregistrée dans la base de données de présence. Pour les étudiants individuels qui peuvent porter la carte IC de quelqu'un d'autre pour tromper le système de présence, l'enseignant peut immédiatement compter le nombre d'étudiants. Si le nombre ne correspond pas au nombre compté par le système, cela signifie qu'il y a des informations d'étudiant non valides, ce qui doit être signalé sur place et revérifié.

(6) Demande de congé. Les étudiants remplissent le formulaire de demande de congé en ligne via Internet et attendent l'approbation du service de gestion. Ils peuvent également vérifier le statut d'approbation du congé à tout moment.

(7) Approbation du congé. Les chefs de département et les services de gestion peuvent examiner et approuver les demandes de congé des étudiants en ligne. Les demandes de congé approuvées sont enregistrées dans la base de données de présence.

(8) Requête d'informations de présence : les étudiants peuvent interroger le statut de présence de leurs cours. Les enseignants peuvent vérifier l'état de présence des cours d'enseignement.

(9) Statistiques de présence. Le département de gestion de l'enseignement peut compter la présence d'un certain cours, la présence des étudiants par département ou par classe et la présence des étudiants d'un certain enseignant.

(10) Ccalcul des notes de présence. Les enseignants peuvent définir la proportion de présence dans l'évaluation globale du cours selon les besoins, et le système calculera automatiquement le score de présence de chaque élève en fonction de la présence de l'élève.

(11) Avertissement d'absence grave. Le service de gestion de l'enseignement peut définir un seuil d'absence grave. Les élèves qui sont absents au-delà d'un certain niveau seront placés sur la liste d'avertissement d'absence grave. Le système avertira les élèves gravement absents eux-mêmes, leurs professeurs ou conseillers et le service de gestion de l'enseignement sous forme de SMS, ou ils peuvent être avertis sous forme d'e-mails. Les parents peuvent superviser et avertir les élèves.

  4 Conclusion

Le problème clé du système de gestion de la fréquentation des collèges est l'identification et l'acquisition automatiques des informations sur les étudiants. Compte tenu des problèmes rencontrés dans la méthode traditionnelle de gestion des présences, cet article propose un système de gestion des présences basé sur la technologie RFID et le réseau du campus, et procède à une analyse détaillée de sa structure et de ses fonctions. Combiner la technologie RFID avec Internet et utiliser des étiquettes électroniques comme moyen d'identification pour obtenir des informations sur la présence des étudiants et améliorer l'efficacité de l'enseignement ; améliorer la commodité des demandes de congés des étudiants et l'efficacité de l'approbation du service de gestion grâce à des méthodes de demande et d'approbation de congés en ligne. Les étudiants, les enseignants et les services de gestion de l'enseignement partagent les informations de présence via le réseau du campus, augmentant ainsi la transparence des informations et améliorant la qualité de gestion du service de gestion. On pense qu'avec la réduction des coûts de la technologie RFID et l'amélioration des normes et spécifications pertinentes, les systèmes de gestion des présences dans les collèges basés sur la technologie RFID seront largement utilisés.