摘要：学校教学中通常以签到作为课堂、会议、学习的重要衡量参数，传统人工点名方式占用了大量课堂时间，且效率较低，不能适应高速发展的现代化信息社会。为提高学校课堂签到及考勤的效率和速度，为师生提供更加便捷、智能的学习环境，拟采用物联网技术和RFID技术相结合的方式，打造一套适合学校师生使用的校园卡签到系统，经过多次测试证明，利用RFID技术能有效提高用户的使用体验，带来智能化的便捷签到体验。
关键词：RFID技术；校园卡；学生签到系统
引言：
随着科技的发展和进步，新型物联网技术被应用到生活的方方面面，它惠及了现代化用户的日常生活，为智能化生活发展奠定了坚实的基础。而RFID技术作为近些年日益成熟的技术之一，在交通、餐饮、医疗等各方面都取得了很不错的成绩，未来几年的发展前景可期。将RFID技术应用到校园卡的签到系统中，能打造一个高效、稳定的学生课堂管理环境，同时极大程度上降低了人工费用、经济成本，彻底摒弃了人工签到和手工签到存在的弊端。本系统能对学生考勤和签到起到监督、规范、整治作用，快速打造出信息化、智能化的现代化校园。
一、RFID技术原理
RFID技术起源于上世纪60年代，开始时它被应用在军事行动上，用来区分和分辨敌我飞机。在商用后与物联网技术协同发展，RFID作为物联网系统中最关键、最重要的技术，在近些年的发展十分迅速。简单来说，RFID技术是通过电磁感应技术来识别数据、交换数据的通信方式，它的作用范围只在短距离内，超出范围后通信出现障碍甚至瘫痪。RFID技术的最大优势是无需接触就能实现数据交互和通信，在签到和考勤中极大程度上降低了时间成本。
RFID技术的主要构成包括三部分，其中签字标签可当做唯一的“ID”，主要用于标志、识别和存储数据信息；读写器主要用来识别和记录数据，同时负责信息采集，一般以终端的形式出现在各种场景中；天线和生活中的电视天线类似，利用无线通信装置来辐射和接收信号，将信号传送到读写器和标签。三者之间相互作用，在短距离间实现信息的识别和交换。
RFID技术可以利用电子标签和读写器之间耦合作用实现数据交换和通信，耦合通道中利用时序关系能对信号进行传输和交换，完全不需要人工干预，因此这项技术的实际应用场景较为广泛，它还能适应各类恶劣环境[1]。校园签到中，由于人员流量较大、学生群体大等因素干扰造成了很多不便，而RFID技术能对应唯一的学生并及时作出反应，利用校园卡签到既快速又方便，为课堂考勤和教学带来了很多便利。
二、需求分析
通过对传统人工签到、手工签到方式的研究和总结，深刻认识到传统签到方式的效率严重低下，十分影响正常课堂秩序和教学进度，进而导致学生学习等多方面问题。经过总结后得出，在校园卡的签到系统中，师生的主要需求包括以下几个方面：
（1）签到具备唯一性，每个学生在签到时都必须有唯一的标签，利用RFID技术将学生个人信息录入系统中，在电脑端保存。每一张校园卡的ID都具备唯一性，通过标签能方便区分学生姓名、性别、班级等信息，也为后续签到信息的管理和维护建立基础。
（2）签到时学生手持校园卡靠近签到设备时，设备需要快速识别学生个人信息，并通过局域网将信息发送到电脑端，通过电脑端信息识别和认证后，确认学生信息存在且无误后将信息反馈回签到设备。
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（3）学生签到后需要了解签到反馈信息，主要从签到设备或其他途径了解到签到是否成功、签到时间等信息。信息确认能帮助学生快速了解个人签到情况，对漏签、缺勤、迟到等状态作出及时反馈和处理。
（4）签到结果保存到电脑端后，教师可在后台查看学生签到情况，后台应当对学生考勤时间等信息作以详细记录和统计，以便于后续管理及处理。
利用RFID技术中的RFID标签、手持机、电脑终端、校园卡等设备将各方面需求融为一体，打造全新的校园卡签到系统。利用签到系统能降低人工成本，在短时间内实现全体学生的考勤和签到工作，减少了教师的工作量，真正实现了现代化智能办公。
三、系统设计
（1）硬件设计
基于RFID技术设计的校园卡签到系统主要硬件组成部分为学生RFID卡（校园卡）、RFID信息采集器、局域网、电脑端和服务器。主要方式为学生RFID卡在靠近RFID信息采集器时发出信号及数据，采集器获取后将数据通过TCP/IP协议传送到电脑端，通过信息的识别和记录实现学生的签到效果[2]。
签到系统的硬件设备中主要以校园卡和信息采集器为核心，在网络结构设计上, 将每个模块的功能和业务服务区分开来，彼此关系互联又相互独立。在接到用户指令后将信息传送到控制层，通过数据比对和计算后在将数据反馈给用户，完成整个签到过程。签到过程的核心是利用RFID技术对学生信息进行识别和监控，利用校园卡携带的RFID标签对数据进行监测，以此判断学生是否正常上课和考勤。学生签到与后台电脑端互联，签到信息实时与数据库互联，能及时更新和了解签到信息，当教师进入后台后就可以查询到每个学生的签到情况。
（2）软件设计
基于RFID技术设计的校园卡签到系统主要软件组成部分主要包括两部分，第一部分为RFID信息采集器界面设计及显示，因为采集器的界面是学生了解自身签到记录的重要途径，采集器面板将学生个人信息显示在液晶屏上便于区分，最重要的是学生利用校园卡签到后采集器被激活，需显示学生签到时间、签到状态等。同时利用传感器采集签到数据，并将信号传输到电脑端。
第二部分为电脑端后台管理系统，后台搭建时采用常用的JAVA语言编码，后台设计中将学生课堂签到情况采用表格形式展示，对缺勤、迟到等信息正确显示。同时需建立系统数据库存储每名学生个人信息及签到信息。后台管理过程中，教师通过设置和调整，对RFID信息采集器的签到时间、签到人员进行设定，进而实现智能化的场景签到效果。
四、结束语
智能化技术发展十分快速，现代化社会中人们逐渐习惯了智能化技术和物联网技术带来的便捷和高速。本文基于RFID技术设计的校园卡签到系统有效解决了传统点名方式存在的弊端，提高了课堂签到效率和速度，对师生教学质量的提高产生了重要意义。通过理论推演和测试，证明了系统能够利用校园卡实现签到中数据的采集和管理。同时RFID技术对于数据传输方面比较稳定、快速，既保证了数据传输可靠性、安全性，又能满足师生的使用需求。
参考文献
[1]黄楠,蒋贵虎,吴佳宝,陈万忠.基于RFID的非接触式医院智能登记查房系统[J].物联网技术,2019(08):37-39.
[2]魏伟,张连浩,张磊.基于物联网RFID技术的校园智能签到系统[J].电子制作,2019(01):35-36.
作者简介：徐婉冰（1998.05-），女，福建莆田人，本科学生，研究方向：智能物联网；
周超（1982.01-），男，安徽宿州人，硕士，莆田学院，讲师，研究方向：智能物联网。
论文作者:徐婉冰 周超
论文发表刊物:《知识-力量》2019年11月47期
论文发表时间:2019/10/29
标签：学生论文; 技术论文; 信息论文; 校园卡论文; 系统论文; 数据论文; 考勤论文; 《知识-力量》2019年11月47期论文;