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1、课 程 设 计 报 告题 目 校园学生定位系统设计 目录引言4支撑技术5射频识别技术（RFID）5最基本的RFID系统由三部分组成：5实现5开发语言6C语言开发6网络6无线局域网6系统架构7系统架构图7系统工作示意图8功能表8ER图9数据处理9流程图9数据库12总结12引言校园学生定位多用于中小学生进出校门时的考勤中，是主要以保障学生安全为目的的学生-家长-学校三方实时了解学生动态的系统，此系统主要通过全球定位系统（GPSGlobal Positioning System）或射频识别技术（RFIDRadio Frequency Identification）实现。如今这样的系统已经较为成熟且被
2、广泛的运用。然而，现今的校园学生定位功能较为单一片面，由于学生人口总数的不断增加及随着年龄增长管理难度的加大，学校家长对校园学生定位系统的需求和要求也在不断加大，今后校园学生定位系统还将用于学生教学出勤自动记录，学院搜寻学生，图书馆找座位等应用中。支撑技术射频识别技术（RFID） 最基本的RFID系统由三部分组成：1 标签(Tag，即射频卡)：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。这里直接借助手机内部芯片及其专属mac地址实现，节省材料资源。2 阅读器：读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。3 天线：在标签和读取器间传递射频信号。实现射频识别技术构成了最基本的
3、交换信息的功能，通过下图实现：-=-手机（标签）天线识读器计算机系统图1.射频识别功能图阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。开发语言C语言开发大学时期学习了C语言及汇编语言，介于汇编语言可读性较差，决定采用C语言编写。C语言是一门高级计算机编
4、程语言，设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言。C语言也很适合搭配汇编语言来使用（往往可以通过内联汇编语言或与汇编语言目标文件一起连接。对于任何一种操作系统环境，C函数的ABI（Application Binary Interface）与汇编语言的子过程（routine/procedure）的ABI一定是完全兼容的）。尽管C语言提供了许多低级处理的功能，但仍然保持着良好跨平台的特性，以一个标准规格写出的C语言程序可在许多电脑平台上进行编译，甚至包含一些嵌入式处理器（单片机或称MCU）以及超级电脑等作业平台。网络无线局域
5、网线局域网络英文全名：Wireless Local Area Networks；简写为： WLAN。简写中文翻译名称：微览。它是相当便利的数据传输系统，它利用射频（Radio Frequency； RF）的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线（Coaxial）所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到“信息随身化、便利走天下”的理想境界。Wi-Fi是一种可以将个人电脑、手持设备（如pad、手机）等终端以无线方式互相连接的技术，事实上它是一个高频无线电信号。1 无线保真是一个无线网络通信技术的品牌，由Wi-Fi联盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11标准的无线网
6、路产品之间的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列协议的局域网就称为无线保真。甚至把无线保真等同于无线网际网路（Wi-Fi是WLAN的重要组成部分）。系统架构系统架构图管理系统定位基站每人固定手机图2.系统架构图系统由定位设备及上位管理系统组成.设备包括:人手一个固定手机(MAC地址).定位基站.系统设计的无线自组织网络协议。具有非常显著的低成本，低耗电，支持可扩展多节点网络，传输距离远等优势。人手一个固定手机：学生随身携带，进入系统覆盖区域可登陆系统并使用。定位基站：安装于室内或者室外，用于接收，处理，传送定位信息。定位基站分为两种，一种是路由节点，用于中继无线定位信号，另一种是中心节
7、点，通过串行接口或RJ45接口同主机连接，是定位网络和上级管理系统的桥节点，为在主机上运行的上位管理软件提供所有集中后的定位信息，同时也可以接收主机指令发布查询或者配置消息到网络内的任意节点。图3.系统工作图系统工作示意图桃十六桃十七桃十四桃十五桃十二桃十三化工实验楼图书馆运动场运动场食堂桃四桃一体育馆华馆成贤院物理实验楼桃五桃二文昌院桃六金坛院桃七桃三网球场桃八真知馆桃十一桃十电工大楼篮球场桃九功能表功能类别子功能A:基本使用功能A.1.系统对进入校园或图书馆机房等地方进行身份识别A.2.系统对每位学生上课的时间及地点进行验证A.3.系统为学生对学校自习室或图书馆空座位进行提示A.4.系统对
8、学生出入校园时间及原因进行备注A.5.系统能过同时允许多个人同时登陆B：通信B.1.系统支持定位基站和手机自动登录界面进行双向通信B.2.系统支持串口以太网等通信方式C:管理C.1.系统具有人员信息，出勤管理功能C.2.系统具有用户管理功能，用户分为：管理用户，使用用户D:报警D.1.系统能够对上课时间不在规定地点的行为警告D.2.系统对没有按时回学校和宿舍的行为尽心警告E:向导E.1.对外来人员进行登记及学校介绍E.2.对学校各个办公教学地点进行向导校园学生信息学生联系方式学生在校情况学生课表学生姓名学生学号学生临时座位号ER图图4.E-R图数据处理外来人员用户子流程是否退出结束是是否否是否
9、是管理用户是否是外来人员用户管理用户子流程是否否是否是学生用户开始是否是老师用户学生用户子流程老师用户子流程是是否流程图图5.主流程图查找空座数据并占座填写原因及返回时间离开学校是否开始学生信息上课签到图书馆找座签到是是否否结束图6.学生用户子流程图发短信给该同学发短信给家长联系家长是否开始学生信息查看出勤寻找学生出勤表是是否否结束图7.老师用户子流程图编辑课表及地点时间编辑图书馆座位安排座位是否开始教学信息考勤整合安排课表考勤表是是否否结束图8.管理用户子流程图数据库全体学号姓名电话号码父母号码备注个人学号姓名课程名称课程时间是否签到学号姓名是否离校离校原因返回时间座位座位位置是否有人是否占据占据时间占据人学号总结此设计系统基本完成学校教学安排，教学考勤，宿舍考勤及课余学习地点安排的任务。支持后期开发新功能。对于学校集中式考勤管理，方便从学校到班级了解学生到校情况，及时发现学生缺课情况，避免学校与家长由此引起的责任纠纷,同时也为学校解决学生校外意外事故提供法律上的依据；可以为家长提供辅助教育的信息服务，可以从开通的服务中得到分成；教育工作可以得到家长更好的配合，有利于提高教育质量；学校可以利用该系统作为学校师生的考勤系统，每月自动生成考勤报表，而无需另外安装考勤机。- 10 -
