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1、基于ZigBee技術的智能教室考勤系統(tǒng)設計 摘要 現(xiàn)階段高校學生的課堂考勤工作是高校教學管理工作的一項非常重要的內(nèi)容，本文針對高校課堂考勤工作設計一個智能教室考勤系統(tǒng)，該系統(tǒng)結合遠距離射頻識別技術（RFID）、ZigBee組網(wǎng)技術與計算機軟硬件技術，通過非接觸式刷卡技術，多系統(tǒng)聯(lián)動實現(xiàn)對人員出入進行考勤，從而為高校?n堂考勤管理實現(xiàn)完全自動化。 【關鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)智能教室考勤 1引言 目前，高校對學生課堂的考勤管理主要是由課堂教師或者代理學生通過點名答到或者簽名的方式進行考勤，這種方式存在代替別人答到、考勤效率低等問題。部分單位的
2、考勤方式采用指紋考勤系統(tǒng)或者IC卡考勤系統(tǒng)等計算機考勤系統(tǒng)，這類計算機考勤系統(tǒng)的一般考勤流程是被考勤者使用帶有自己身份信息的IC卡刷卡或者進行指紋掃描，并且在進入與出去的時候都進行刷卡或者掃描指紋，系統(tǒng)識別被考勤者的具體身份之后并記錄下時間，將考勤信息傳輸?shù)椒掌鞑⒈４嬖跀?shù)據(jù)庫進行考勤管理，這類計算機考勤系統(tǒng)相比較于傳統(tǒng)點名答到或者簽名考勤的傳統(tǒng)方式具有考勤效率高的優(yōu)勢，但缺點是存在代刷卡、人員多的時候速度慢等問題，比如有很多人員需要進行掃描指紋就會排隊等候?；赯igBee的智能教室考勤管理系統(tǒng)相比其它的考勤系統(tǒng)，具有方便快捷、管理高效
3、，實現(xiàn)簡單，費用廉價等優(yōu)點。此外，物聯(lián)網(wǎng)是繼互聯(lián)網(wǎng)/因特網(wǎng)與計算機技術之后信息產(chǎn)業(yè)領域興起的第三次技術與產(chǎn)業(yè)浪潮，為智慧校園提供了一種新的革命性的信息技術和智能技術，具有廣泛的應用需求和巨大產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間?！ ?需求分析 本文提出一種基于ZigBee的智能教室考勤系統(tǒng)，在規(guī)定時間段內(nèi)上電系統(tǒng)開始工作，通過紅外對射管判斷學生是進入教室還是離開教室，隨后判斷是否刷卡，如果沒有刷卡則會報警出錯，同時清空本次簽到的信息，若按照流程刷卡進入則該學生正常簽到或者離開教室?？梢杂行Х乐箤W生考勤作弊現(xiàn)象的發(fā)生，同時具有快速識別無需過多等待等多個優(yōu)勢。本
4、系統(tǒng)結合遠距離射頻識別技術（RFID）、ZigBee組網(wǎng)和計算機技術，集自動化控制、通道安全管理、人員通行記錄、警報處理、多系統(tǒng)聯(lián)動為一體，通過非接觸式刷卡的方式，實現(xiàn)了對人員的放行、拒絕、記錄等操作，有效控制人員出入，實現(xiàn)對出入口的安全管理，從而為學校考勤與安全防范管理提供了有效的解決方案，具有推廣應用的實用價值?！ ?設計與實現(xiàn) 智能教室考勤系統(tǒng)如圖1所示，主要由數(shù)據(jù)采集及處理模塊，ZigBee無線傳輸模塊和上位機顯示模塊組成?！ ?shù)據(jù)采集以及處理模塊由兩組紅外對射管AA’和BB’以及RFID身份識別模塊組成。兩個部分同時工作，紅外
5、光電傳感器一前一后放置在門的內(nèi)外兩側，RFID身份識別模塊放在紅外光電傳感器的中間，當紅外發(fā)射管和接收管沒有物體遮擋時輸出為穩(wěn)定低電平，當人進入時發(fā)射管和接收管被遮擋，這時會產(chǎn)生一個上升沿，可以判斷有人經(jīng)過。當學生進入教室的時候門口的A’A率先被遮擋而觸發(fā)了一個上升沿，隨后等待RIFD的刷卡信息，而RFID身份識別的模塊在刷卡以后可以得到學生的個人信息同時在液晶上顯示學生姓名和學號等等?！ ‘攲W生進入教室時首先AA’紅外對射管被遮擋由低電平產(chǎn)生了一個上升沿，隨后學生進入不再遮擋AA’電平恢復平穩(wěn)，然后學生刷卡RFID讀取學生信息后學生進入
6、，然后觸發(fā)BB’紅外管產(chǎn)生上升沿，計數(shù)加1，同時錄入學生信息，若中間過程出錯，上位機則會報錯致使蜂鳴器響并且清除刷卡信息，這樣可以有效防止學生持多卡代簽，以及多人持一卡簽到等考勤作弊現(xiàn)象的發(fā)生。 ZigBee無線傳輸模塊：利用ZigBee無線組網(wǎng)方式將紅外對射管和RFID身份識別模塊采集的信息發(fā)送給LM3S9B96主協(xié)調(diào)器進行數(shù)據(jù)處理，處理完之后將產(chǎn)生的數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C軟件并且顯示。上位機顯示模塊通過RS-232接口接收監(jiān)控節(jié)點發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，做進一步處理和顯示?？傮w流程如圖2所示?！ ?.1ZigBee無線傳輸模塊設計 無線傳輸模塊
7、主要是基于ZigBee的無線組網(wǎng)，ZigBee是一種近距離、低復雜度、低功耗低成本的雙向無線通信技術，完全符合本次設計的無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?，對于無線組網(wǎng)我們采取了星型組網(wǎng)來實現(xiàn)短距離的無線傳輸數(shù)據(jù)。本設計使用的是CC2420的射頻收發(fā)器，CC2420的主要參數(shù)： ?。?）工作頻帶范圍：2.4～2.4835GHz； ?。?）采用IEEE802.15.4規(guī)范要求的直接序列擴頻方式； ?。?）數(shù)據(jù)速率達250kbps，碼片速率達2MChip/s； （4）采用Q-QPSK調(diào)制方式； ?。?）超低電流消耗（RX：18.18mA、TX：17.4mA
8、）高接收靈敏度（-95dBm）； ?。?）抗鄰頻道干擾能力強（39dB）； ?。?）內(nèi)部集成有VCO、LNA、PA以及電源整流器，采用低電壓供電（2.1V～3.6V）； ?。?）輸出功率編程可
