智能考勤模式的研究与开发

0 引言 

    在资源共享、信息管理科学化的今天，信息管理的自动化越发显现出其超常的优越性和迫切的需求性．目前国内高校的实验考勤管理通常存在3种方式：大多数高校采用传统的教师点名或学生签到的方式进行考勤管理，每点一次名，都需要占用大量的时间，这既影响到上课的质量，又对学生考勤信息的统计、分析带来了很大的麻烦；部分高校已采用一些B／S(浏览器／服务器)或C／S(客户端／服务器)结构的考勤管理系统，这虽然给考勤管理带来了诸多的方便，但这些仍然存在一些缺点，如B／S结构考勤系统依然需要教师一个个来点名，C／S结构考勤系统存在数据浏览不方便；也有一些高校采用先进的非接触式IC卡管理系统．但与学生选课排课系统、设备管理系统、人员管理系统等构成一个实验室综合信息管理系统的仍少见． 

    传统的人工考勤模式已经不能满足当前形势发展的要求，智能考勤系统适应了现代教学改革的需要，而非接触式IC卡智能考勤系统就是一种很好的智能考勤系统．

1 智能考勤模式的系统模型研究 

    本文中的智能考勤系统是实验室综合信息管理系统的一个子系统，具有3种工作模式： 

    1)间接考勤模式．客户端通过校园网访问远程数据库，把学生考勤信息下载到客户端数据库，然后客户端把需要考勤的学生名单发送到考勤机，由考勤机存放到存储器上．当考勤机读取到卡和时间信息后直接与存贮器学生名单进行校验，并把有效校验结果存放到存贮器，校验无效时显示提示信息，确保上课秩序．
    2)直接考勤模式．客户端把远程数据库的学生考勤信息下载到客户端数据库后，不发送到考勤机，当考勤机读到卡和时间信息时，直接把该信息发送到客户端，由客户端处理并存贮．
    3)抽点考勤模式．当考勤机不能使用的情况下，教师通过抽点考勤把学生考勤信息存放到客户端数据库．

    智能考勤系统中信息的查询、浏览(尤其是异地查询浏览)、小规模数据录入等比较适合采用B/s模式，客户端只要能上网即可操作．而灵活处理考勤信息以及涉及一些复杂流程的功能则适合采用C／S模式，客户端功能比较强、安全系数也高．这样处理，即可充分发挥各种模式的优越性，又可以避免B／S模式在安全性、保密性和响应速度等方面的缺点以及C／S模式在异地查询浏览不够灵活等方面的缺点．因此，本文中的智能考勤系统开发采用了B／S，C／S混合模式．整个系统划分成三大部分：一是远程数据库，它是实验室综合信息管理系统各子模块共享的用MySQL创建的数据库，用于存储学生实验课的选课信息、考勤信息；二是校园内任一台PC机都可以通过校园网用浏览器访问远程数据库，获取学生自己的考勤信息；三是由客户端、客户端数据库、考勤机、考勤机与客户端信息传输构成的系统，该系统通过校园网访问远程数据库，进行下载或上传学生考勤信息。智能考勤模式的系统模型见图1．

图1 智能考勤模式系统模型

2 智能考勤系统的开发 

    为了提高系统的可靠性和连续考勤的稳定性，系统需要提供多种考勤方法．在正常情况下，可以使用考勤机与客户端一起完成考勤；在计算机不能工作的情况下，可以利用考勤机考勤；在考勤机损坏的情况下，可以使用抽点进行考勤．通信方面，本系统主要涉及到客户端与考勤机之间的通信、客户端与远程数据库之间的通信．在客户端与考勤机之间的通信，采用了常用的RS232串口通信；在客户端与远程数据库之间通信，采用了TCP／IP网络协议进行通信．

2．1 客户端设计 

    客户端在本系统中也是一个重要部分．它在考勤机与远程数据库之间起到桥梁和枢纽的作用．因此．它需要一个客户端数据库和应用程序．其中，客户端数据库的作用是存放学生考勤信息或备份学生考勤信息；应用程序有三大作用：一是实现客户端与考勤机、客户端与远程数据库考勤信息传输；二是处理、选择和显示考勤信息；三是控制考勤机工作模式．同样，在没有考勤机的情况下，客户端提供抽点考勤功能．根据重庆工学院实验室的具体情况以及实验室综合信息管理系统提供查询和统计功能，智能考勤系统的设计主要实现以下功能，见图2． 

    1)客户端与远程数据库连接方面．即客户端下载学生考勤信息功能和客户端上传学生考勤信息功能．
    2)客户端基本操作功能方面．客户端考勤信息选择功能、学生考勤信息显示和人工抽点功能、客户端界面锁定功能．
    3)客户端设置方面．根据考勤机的设计要求，设计了考勤模式设置功能、考勤机时间设置功能．
    4)客户端与考勤机数据传输方面．设计了客户端发送考勤信 皂、功能和客户端接收考勤信息功能．

图2 智能考勤系统功能图

2．2 非接触式IC考勤机的设计 

    考勤机采用了Philips公司开发的Mifare MF1 IC S50芯片，它是一种A类标准的非接触式IC卡，是逻辑加密卡．即ISO／IEC 14443A标准的IC卡，采用l0o％ASK(调幅)，采用硬件实现防冲突而稳定． 

    非接触式IC卡考勤机，能够实现对Ic卡的识别和读取，读卡之后能够返回相关信息给用户，能够实现考勤机和电脑主机的通信，对刷卡时间进行记录和存储等功能，同时提供了声光指示和显示功能．非接触式IC卡考勤机硬件是以A 9C52型单片机为内核的嵌入式系统，其结构见图3．

图3 接触式IC卡考勤机结构框图

3 结束语 

    目前国内高校实验教学多采用独立的信息管理系统分别对实验选课、排课、设备管理、学生考勤等各相关环节进行管理，这样既增加了各系统信息冗余度，更严重的是信息更新不及时而易造成各系统信息不统一．本文中通过对当前国内高校实验教学现状的分析，重点对智能考勤的需求进行分析和研究，提出了一种基于B／S，C／S混合模式的新型智能考勤模式的系统模型，它与高校实验教学的选课、排课、设备管理等系统有机地结合在一起，构建了实验室综合信息管理系统，这样既达到了数据共享的目的，又能保证数据的正确性． 

    本文中提出的智能考勤系统将数据库管理技术、网络传输技术和微型计算机技术有机地结合在一起，充分分析当前高校实验室管理的需求，提供多种考勤模式，可以保证考勤正常进行．该系统功能全面，在考勤机方面：具有读卡、时钟、声光指示以及与客户端通信等功能；在客户端方面：具有考勤信息下载、上传和考勤信息发送、接收、选择、显示以及抽点考勤等功能；采用了软件工程的思想，使系统软件易于维护；系统的安全性和稳定性也得到了保证，采用了硬盘数据备份、读卡机与卡片之间通信时数据进行加密的方法．即卡片序号唯一且卡片发行需经过授权，系统操作前必须经过3次确认，这种机制使得系统运行安全可靠，可以防窃听等．同时系统进行了防冲突性处理——读卡器可以同时读取多张卡片并只选中一张卡进行操作，未被选中的卡重新处于等待状态，等待接受下一个信号的到来，这种防冲突机制能防止卡片之间出现数据干扰．

    基金项目：重庆工学院实验开发基金资助项目(SK200402—13045(59—16))．
    作者简介：黄丽雯(1967--)，女，硕士，重庆工学院电子信息与自动化学院副教授，主要从事计算机科学与应用领域的科研和教学工作

    参考文献：
    [1] 林卫星．基于89C52单片机多功能应用系统[J]．工业控制计算机，2002(2)59—60．
    [2] 张焕梅．IC卡考勤系统的设计与实现[J]．微计算机信息，2002(11)：45—46．
    [3] 龚建伟．Visual c++／Turbo c串口通信编程实践[M]．北京：电子工业出版社，2004．’
    [4] 赵明富，胡顺仁，黄丽雯．智能仪器及控制系统加密技术研究[J]．重庆工学院学报，1998(2)：23—27．