指纹识别在高职学生考勤管理中的应用

第１４卷２０１３年６月　第２期　长沙铁道学院学报（社会科学版）　Ｊｕｎｅ．２０１３　Ｖｏ１．１４　Ｎｏ．２　指纹识别在高职学生考勤管理中的应用　周宝建　（厦门软件职业技术学院管理系，福建厦门３５００１７）　摘要：指纹识别是国际电信联盟下物联网的一个识别技术。本文的研究是将此项技术移植到高职学生考勤的管理之中。　待应用成功后将延伸到教学管理信息化的其它方面应用。通过介绍物联网的基本知识、指纹识别器的基本原理，结合对高职学　生考勤管理现状的分析，阐述指纹识别在高职学生考勤管理中应用的必要性，重点对运用指纹识别的新的学生考勤管理信息系　统进行设计。　关键词：物联网；指纹识别；考勤管理；教育管理　一、物联网与指纹识别技术简介　相似程度，最终得到两个指纹的匹配结果。指纹采集设备分　２００５年１１月，国际电信联盟（ＩＴＵ）发布报告正式提出了　成三类：光学技术、半导体硅技术、超声波技术。　物联网（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ　ｏｆ　Ｔｈｉｎｇ，ＩｏＴ）一词，报告从功能和技术角度　二、高职学生考勤管理现状与分析　对物联网的概念进行解释。指出：“从功能角度，世界上所有　据统计，２００９年全国独立设置高职院校１２１５所；招生数　的物体都可以通过因特网主动进行信息交换，实现任何时间、　达３１３．４万人，与本科招生规模大体相当，在校生９６４．８万　任何地点、任何物体之间的互联。从技术角度，物联网涉及射　人，高等职业教育成为高等教育的半壁江山。高等学校包括　频识别技术（ＲＦＩＤ）、传感器技术、纳米技术和智能技术。”物　普通高等学校和高等职业学校，高职院校学生上课出勤率普　联网解决物与物（Ｔｈｉｎｇ　ｔｏ　Ｔｈｉｎｇ，１２Ｔ），人与物（Ｈｕｍａｎ　ｔｏ　遍低于普通高等院校，由于高职学生高考分数较低，学生学习　Ｔｈｉｎｇ，Ｈ２Ｔ），人与人（Ｈｕｍａｎ　ｔｏ　Ｈｕｍａｎ，Ｈ２Ｈ）之间的互连。　积极性较低，因此，高职学生考勤管理在整个教学管理中所占　中国物联网校企联盟将物联网定义为技术与计算机、互　的比例较大，高职学院有必要重点关注学生考勤。本文基于　联网技术的结合，实现物体与物体之间：环境以及状态信息实　高职院校学生考勤的分析并提出解决方案。　时的共享以及智能化的收集、传递、处理、执行。从技术架构　在大陆，普通高等院校９０％以上是公办院校的，办学历史　上来看，物联网分为三层：感知层、网络层和应用层。感知层　悠久，普遍超过３０年，硬件设施较为完善，基本上完成了校园　由各种传感器构成，包括二氧化碳浓度传感器、温度传感器、　网全覆盖，使用了教学管理系统。高职院校数量超过５０％的　湿度传感器、二维码标签、ＲＦＩＤ标签和读写器、摄像头、ＧＰＳ　学校是民办学校，普遍只有十年的办学历史，现状是校园网已　等感知终端。感知层的作用相当于人的眼耳鼻喉和皮肤等神　经建设完成，但是网络硬件设备投入不足，网速不够，网络终　经末梢，它是物联网识别物体、采集信息的来源，其主要功能　端节点没有全覆盖，教学管理系统未上，或者未完善。目前，　是识别物体，采集信息。　管理较为先进的院校已经有针对师生的学生成绩查询系统、　２０世纪９０年代，指纹识别系统开始进入民用，进入２１世　教务管理系统、招生就业系统、校园网站等系统，信息化达到　纪以来，指纹识别器制造技术不断进步，市场价格不断下降。　一定的层次。截止２０１３年１月，福建省５３所高职院校尚未　２ｌ世纪１０年代，普通指纹识别器的价格降到低于人民币１００　采用指纹识别技术进行学生考勤管理。指纹识别技术在高校　元，为指纹识别技术大规模应用奠定了硬件基础。指纹识别　学生考勤管理系统的应用，将提升学校的管理水平，促进学生　技术快速发展，广泛应用时机已到。指纹识别技术包括读取　对学习的重视，有效提高教学质量。同时指纹识别技术在学　指纹图像、提取特征、保存数据和比对等四个功能。通过指纹　生考勤的成功应用，将促进指纹识别技术在教师考勤、图书　读取设备读取人体指纹图像，对原始图像进行初步处理，再通　馆、校园消费等领域的广泛应用，使学校在信息化方面提升到　过软件建立指纹的特征数据。软件从指纹上找到被称为“节　更高的层次。　点”的数据点，即指纹纹路的分叉、终止或打圈处的坐标位置，　目前高职院校学生上课考勤以任课老师上课点名，记录　这些点同时具有七种以上的唯一陛特征。通常手指上平均具　学生上课出勤情况，学期末根据上课出勤表及作业登记表对　有７Ｏ个节点，这种方法产生大约４９０个数据。通过电脑模糊　学生平时成绩打分，然后把数据上交到各院系。学生请假采　计算比较的方法，把两个指纹的模板进行比较，计算出它们的　用传统的写请假条的形式向辅导员或班主任请假，时间长的　收稿只期：２０１３—０４—１０　作者简介：周宝建（１９６５一），男，福建厦门人，讲师。　２４２　请假，要辅导员或班主任、院系领导都批准方能生效。这种的　模式暴露出了一些弊端，主要有：　１、学生请假不方便；　２、学生请假对任课老师不透明，容易导致考勤误记的　情况；　没有通过指纹识别的学生。　（三）体系结构设计　网络设计采用多级结构。适用于大型学校，顶层采用社　会公共网，二级、三级采用骨干网和主干网，最下一级采用局　域网。服务器操作系统采用Ｗｉｎｄｏｗｓ　Ｓｅｒｖｅｒ　２０１２或较低版　本，终端采用Ｗｉｎｄｏｗｓ　７或者Ｗｉｎｄｏｗｓ　ＸＰ。数据库采用ＳＱＬ　ＳＥＲＶＥＲ　２０１２或者较低版本。客户端开发软件采用ＡＳＰ．　ＮＥＴ中的Ｃ｝ｆ，或者ＪＳＰ。体系结构模式采用纯Ｂ／Ｓ结构，保证　系统的应用是分布的，终端通过Ｗｅｂ模式进行身份验证。　３、学生上课出勤表对辅导员或班主任不透明，辅导员或　班主任很难知道本班学生当天上课的出勤情况，不便于与学　生及时有效的沟通；　４、学生不清楚自己的上课出勤情况统计信息；　５、院系领导无法及时把握学生整体的出勤情况。　现行高校学生考勤管理信息系统大部分由ＪＳＰ结合ＳＱＬ　（四）详细设计　本文只考虑通过指纹识别进行考勤的数据处理模式。经　Ｓｅｒｖｅｒ　２０００等软件开发工具开发的。关键数据输入由人工整　理而成，例如，某班级拥有６０位学生，周一第１节课有８人旷　课，这８人的姓名、学号分别是什么。任课老师或学生干部通　过笔和纸记录下来，然后手工输入到ＥＸＣＥＬ电子表格，或者　输入到考勤管理信息系统。本文正是研究应用物联网的理　论，取消人工记录考勤、人工输入考勤资料，即取消人工部分，　采用指纹识别设备，实现全自动的高校学生考勤管理信息系　统。物联网的发展正是通过指纹读取设备读取到人体指纹的　图像，取代这类人工操作，将信息化与自动化推向更高的阶　段。实现考勤管理信息系统的更新换代。将具有跨时代的　意义。　三、运用指纹识别技术后高职学生考勤管理系统的设计　指纹识别在高职学生考勤中的运用属于物联网的一个典　型应用。指纹识别技术快速发展，广泛应用时机已到。指纹　识别在高职学生考勤管理中的成功应用，将延伸到教学管理　信息化的其它方面，是教育管理信息化进程中的重要进步，教　学管理信息化的一个里程碑。本文研究在原有高校学生考勤　管理信息系统基础上，采用指纹识别技术后信息系统如何设　计。根据信息系统分析与设计规范，下面分四个部分进行　设计。　（一）系统模型　采用面向功能的信息系统建模方法。建立业务模型、需　求模型、设计模型和实现模型。　（二）需求分析　学生考勤分为６种情况，分别是：出勤、迟到、早退、事假、　病假和旷课。学生在规定的时间通过指纹识别，称为出勤，超　过规定时间ｌ５分钟以内（含）称为迟到。这个１５分钟可以由　使用学校自行设定。早退的部分可以设定高级的版本使用。　事假和病假规定前后多少小时，例如前６０小时，后４８小时进　行网上操作。可以选择采用指纹识别作为身份验证。具体的　时问可以由使用学校自行设定。以下两种情况视为旷课，一　是规定的上课时间没有通过指纹识别的学生；二是前１５分钟　过研究决定采用先选定班级，再进行指纹识别，身份验证，通　过后即完成考勤动作。考虑在校生１万人的状况，每班５０　人，共２００个班级，选择班级后，指纹库仅剩下５Ｏ位学生的指　纹数据，提高指纹比对速度，每５Ｏ人提高２台指纹识别器，　４００台指纹识别器同时工作，在６分钟内完成１万个指纹比　对。对网络速度要求相当高，对服务器要求也高。但是，可以　确定的是，只需对网络硬件和服务器硬件进行足够的投入，以　现在的技术可以满足上述需求。　实现与测试的部分由于本文篇幅的关系，不加以讨论。　指纹识别在高校学生考勤管理信息系统成功应用之后，指纹　识别将很快推广应用到几乎所有校园信息化项目，如校园内　购物、图书馆借书、教师会议签到、教师上课签到、保安人员巡　逻签到、学生缴交学费、学生进出校门登记、办公文件签收　等等。　四、考勤管理信息系统运用指纹识别技术后的成效　指纹识别技术在高职学生考勤管理信息系统成功应用之　后，考勤管理信息系统升级换代，达到成熟的阶段，是物联网　人与物（Ｈｕｍａｎ　ｔｏ　Ｔｈｉｎｇ，Ｈ２Ｔ）的成功应用。将带动校园信息　化向更高的层次发展，最终达到完全信息化——智能校园。　参考文献：　［１］陈海明，崔莉，谢开斌．物联网体系结构与实现方法的比较研究　［Ｊ］．计算机学报，２０１３，３６（１）．　［２］柳纯录．信息系统项目管理师教程（第２版）［Ｍ］．北京：清华大学　出版社，２００９．　［３］卫红春，朱欣娟．信息系统分析与设计（第２版）［Ｍ］．西安：西安　电子科技大学出版社，２０１０．　［４］周广声．信息系统工程原理方法及应用［Ｍ］．北京：清华大学出版　社。１９９８．　［５］张友生，陈志凤．信息系统项目管理师考试全程指导［Ｍ］．北京：　清华大学出版社，２００９．　２４３