摘要：住宿學(xué)生的考勤是宿舍管理的重要工作，也是校園安全工作的重點(diǎn)任務(wù)，有很多學(xué)校已經(jīng)使用考勤機(jī)進(jìn)行管理，但早期的刷卡考勤存在易丟失和代打卡等弊端，指紋考勤技術(shù)日趨成熟，能有效防止代打卡問題，為考勤管理工作提供了技術(shù)保障。本文重點(diǎn)介紹了通過中控指紋考勤系統(tǒng)的二次開發(fā)實(shí)現(xiàn)中小學(xué)住校生考勤管理系統(tǒng)，考勤設(shè)備仍由中控指紋考勤系統(tǒng)集中管理，住校生考勤管理系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)功能實(shí)現(xiàn)部分。通過該系統(tǒng)，簡化了住校生的考勤管理工作，提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指紋識別考勤機(jī)二次開發(fā)校園安全

中圖分類號：TP315文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI：10.3969/j.issn.l003-6970.2017.08.031

本文著錄格式：張寶飛.基于指紋識別技術(shù)的住校生考勤管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].軟件，2017，38（8）：161-166

引言

最近幾年，有關(guān)校園的安全事件時有發(fā)生，有些學(xué)生離校后不直接回家，家長無法了解他們的動向，于是離校后的這段時間便成了學(xué)校和家長的一個“監(jiān)控空白點(diǎn)”。如何保障學(xué)生的安全，是各級主管部門和基層學(xué)校管理者們關(guān)心和思考的問題，也采取了很多管理措施。南京某校在住校生管理中就發(fā)現(xiàn)，部分學(xué)生外出不按時返回宿舍，老師和家長均不知曉，在這方面的管理難度大，造成安全隱患，于是學(xué)校著手利用信息技術(shù)手段進(jìn)行住校生的考勤管理，以及時了解學(xué)生的外出情況。

隨著科技水平的不斷發(fā)展，指紋識別技術(shù)、語音識別技術(shù)、人臉識別技術(shù)都越來越成熟，并在很多領(lǐng)域得到了廣泛運(yùn)用。目前，在考勤系統(tǒng)中使用比較多的是指紋識別技術(shù)[7^]。與1C卡考勤

相比，指紋考勤有明顯的特點(diǎn)，無須卡片，不會丟失，還可以解決代打卡問題，成本上還遠(yuǎn)低于語音和人臉識別考勤，特別適合學(xué)校使用。中控考勤系統(tǒng)使用比較廣，雖然它的基本功能是按照企業(yè)使用需求設(shè)計(jì)的，但它已經(jīng)為用戶提供了二次開發(fā)接口，方便用戶利用已有考勤管理系統(tǒng)對設(shè)備進(jìn)行管理，使其能很方便的與第三方系統(tǒng)整合。

按照要求，設(shè)計(jì)開發(fā)了一套中小學(xué)住校生考勤管理系統(tǒng)，考勤設(shè)備由中控考勤系統(tǒng)集中管理，學(xué)生數(shù)據(jù)的錄入、指紋的采集、考勤數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)由住校生考勤管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)，這樣既能大大降低開發(fā)難度，控制開發(fā)成本，又能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和后期設(shè)備的平滑升級。據(jù)悉，此種指紋考勤的做法在南京中小學(xué)還屬首例。

1 需求分析

1.1 功能需求分析

在學(xué)生住校期間，早上7：00進(jìn)行離開宿舍考勤，晚上22：00進(jìn)行進(jìn)入宿舍考勤，考勤時會實(shí)時通知家長該學(xué)生出入宿舍的時間?？记诮Y(jié)束，按宿舍房間、班級、宿舍區(qū)域統(tǒng)計(jì)出人情況，并將結(jié)果發(fā)給宿管員、班主任和德育處，統(tǒng)計(jì)結(jié)果包括總計(jì)人數(shù)、考勤人數(shù)、請假人數(shù)。

1.2 性能需求

時間特性：經(jīng)過測試，操作平均響應(yīng)時間小于5秒，數(shù)據(jù)庫響應(yīng)時間小于1秒，符合用戶要求。

安全性：本系統(tǒng)只允許符合條件的德育處管理員查看用戶信息，保障了數(shù)據(jù)的安全性。

適用性：考勤設(shè)備由中控廠家提供的考勤管理系統(tǒng)進(jìn)行管理，現(xiàn)只需開發(fā)業(yè)務(wù)功能模塊，開發(fā)更加簡單方便。

2 系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)

2.1 組織結(jié)構(gòu)分析

本系統(tǒng)目前提供學(xué)生、班主任、宿管員和德育處四個角色，德育處負(fù)責(zé)用戶數(shù)據(jù)管理、考勤設(shè)備管理、報表統(tǒng)計(jì)設(shè)置，宿管員可以查看每天的考勤統(tǒng)計(jì)信息，班主任可以查看統(tǒng)計(jì)信息、為學(xué)生請假，學(xué)生進(jìn)行指紋考勤。

2.2 功能性分析

通過對學(xué)校的需求進(jìn)行分析，確定該系統(tǒng)共包括四個模塊，分別為：用戶管理、統(tǒng)計(jì)報告、短信系統(tǒng)主要功能詳細(xì)分析概述如下：

（1）教師管理用于管理教師的賬戶信息，主要是使用本系統(tǒng)的德育處老師、班主任、宿管員的賬號，設(shè)置角色權(quán)限和賬號密碼。

（2）學(xué)生管理對住校生進(jìn)行管理，可以按找學(xué)生姓名或者手機(jī)號搜索，設(shè)置學(xué)生的基本信息，采集指紋。是否考勤設(shè)置為是的，會加入考勤統(tǒng)計(jì)。考勤區(qū)域決定學(xué)生可使用考勤機(jī)的位置，主要分男女生宿舍區(qū)。校信通賬號為學(xué)校短信平臺上的家長編號，用于向家長推送考勤提醒短信，如缺省會使用手機(jī)號發(fā)送。

（3）班級管理管理班級信息，設(shè)置班級的名稱、狀態(tài)和班主任。學(xué)校少數(shù)班級會沒有住宿生，那么把班級禁用就不會每天發(fā)送考勤報告給其班主任。班主任為學(xué)生進(jìn)行請假登記，請假的學(xué)生不參加考勤統(tǒng)計(jì)和短信通知。

（4）宿舍管理管理宿舍信息，添加學(xué)校時，宿舍名稱可為中文，盡量簡短，并為宿舍設(shè)置數(shù)字編號，刪除宿舍前需要移出已分配的學(xué)生。狀態(tài)為禁用的宿舍不參加考勤統(tǒng)計(jì)，也不發(fā)送該宿舍的考勤報告給其宿管員。添加學(xué)生時可通過姓名或者手機(jī)號碼篩選學(xué)生，多個號碼以逗號隔開。設(shè)置宿舍的考勤區(qū)域時，會自動為該宿舍學(xué)生分配適用的考勤機(jī)，考勤區(qū)域一般分為男女，與宿管員管理的區(qū)域一致。

（5）計(jì)劃設(shè)置通過日歷表管理考勤統(tǒng)計(jì)的任務(wù)計(jì)劃，在需要統(tǒng)計(jì)的日期上雙擊添加計(jì)劃，在已加計(jì)劃上雙擊即可刪除計(jì)劃。任務(wù)服務(wù)在計(jì)劃時間自動進(jìn)行考勤統(tǒng)計(jì)，并將統(tǒng)計(jì)結(jié)果發(fā)送給相關(guān)人員。晚上學(xué)生進(jìn)宿舍考勤，簽到時間段為18：00-22：20，統(tǒng)計(jì)時間為22：20，添加到哪個日期，到時間就會自動處理。

（6）班級統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)各班應(yīng)考勤人數(shù)、簽到人數(shù)、請假人數(shù)。

（7）宿舍統(tǒng)計(jì)統(tǒng)計(jì)各宿舍應(yīng)考勤人數(shù)、簽到人數(shù)、請假人數(shù)。

（8）短信日志查看消息推送情況，可以實(shí)時監(jiān)看等待發(fā)送的信息，搜索歷史發(fā)送信息，便于核實(shí)家長是否成功接收到推送信息。

（9）導(dǎo)入教師數(shù)據(jù)通過學(xué)校已有辦公平臺導(dǎo)入教師數(shù)據(jù)。

（10）導(dǎo)入班級數(shù)據(jù)通過學(xué)校已有辦公平臺導(dǎo)入班級數(shù)據(jù)。

2.3 業(yè)務(wù)流程分析

通過住校生考勤管理系統(tǒng)管理用戶數(shù)據(jù)時，從后臺調(diào)用中控考勤系統(tǒng)的接口，使其根據(jù)學(xué)生的考勤區(qū)域設(shè)置將學(xué)生信息和指紋數(shù)據(jù)分發(fā)到各考勤機(jī)。學(xué)生考勤后，指紋考勤機(jī)會將學(xué)生考勤記錄自動上傳給中控考勤系統(tǒng)進(jìn)行入庫，這樣只要定時讀取到這些記錄就可以實(shí)現(xiàn)各類考勤應(yīng)用。

（1）學(xué)生管理流程如圖2所示。凡涉及考勤機(jī)數(shù)據(jù)更新的操作，均會調(diào)用中控考勤系統(tǒng)接口來完成。

（2）考勤流程如圖3所示。實(shí)際使用中存在個別學(xué)生的指紋不清晰，造成識別率不高，可以到管理人員那里重新錄入指紋。成功考勤的就會發(fā)送提醒消息告知家長，為了防止重復(fù)操作造成信息多次發(fā)送，系統(tǒng)采用延時發(fā)送，短時間內(nèi)只會發(fā)送最后一條信息。

（3）統(tǒng)計(jì)流程如圖4所示。班級考勤結(jié)果發(fā)送給各班班主任，消息格式：“楊老師你好，晚間考勤，高三（6）班有3人未簽到，董某，孫某，趙某?！?。宿舍考勤結(jié)果發(fā)送給宿管員，消息格式：“（1/1）今日男宿舍區(qū)晚間考勤，有3學(xué)生未簽到：106有3人（翟某，褚某），108有1人（董某）?！薄?/p>

2.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫表（見表1）主要包括宿舍信息表、統(tǒng)計(jì)任務(wù)表、彳目息推送記錄表、學(xué)生請假表、教師信息表，直接使用中控考勤系統(tǒng)中的已有的用戶信息表（userinfo）、部門信息表（departments），組織機(jī)構(gòu)和用戶表關(guān)系如圖5所示，簡化數(shù)據(jù)操作，避免產(chǎn)生重復(fù)數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

項(xiàng)目整體組成如圖6所示，包括中控指紋考勤機(jī)、ZKTime8.5考勤管理系統(tǒng)、指紋采集終端以及本管理系統(tǒng)。ZKTime8.5是一套B/S架構(gòu)的考勤管理系統(tǒng)，所有數(shù)據(jù)庫和應(yīng)用程序均安裝在服務(wù)器端，用戶只需將考勤機(jī)上的服務(wù)器IP地址設(shè)為實(shí)際服務(wù)器的IP地址，再登陸軟件輸入考勤機(jī)序列號即可實(shí)現(xiàn)考勤機(jī)和服務(wù)器的連接，考勤數(shù)據(jù)會根據(jù)用戶設(shè)定的時間自動上傳至服務(wù)器，若服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)中斷，下次連接會繼續(xù)上傳，輕松實(shí)現(xiàn)異地、遠(yuǎn)程考勤數(shù)據(jù)的集中化管理。指紋采集終端采用中控科技生產(chǎn)的ZKTeco Fingerprint Reader微型指紋掃描器，能夠自動讀取指紋圖像，并通過USB接口把數(shù)字化的指紋圖像傳送到計(jì)算機(jī)，支持中控科技Biokey SDK開發(fā)工具。整個系統(tǒng)開發(fā)不需要操作硬件底層驅(qū)動，只需要對接口調(diào)用，就可以實(shí)現(xiàn)指紋登記和學(xué)生考勤，主要工作是業(yè)務(wù)管理功能的開發(fā)。

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)選擇

本管理系統(tǒng)基于Windows Server2012操作系統(tǒng)和MSSQLServer2012數(shù)據(jù)庫服務(wù)器運(yùn)行環(huán)境，Visual Studio2015作為開發(fā)丁具，使用C#語言進(jìn)行開發(fā)，為增強(qiáng)可擴(kuò)展性，采用分層設(shè)計(jì)和存儲過程相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器分為兩個部分：ZKTime8.5考勤管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫、住校生考勤管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。

系統(tǒng)需要定時讀取考勤記錄、定時統(tǒng)計(jì)考勤結(jié)果并進(jìn)行信息推送，采用開源的Qimrtz.NET作為任務(wù)調(diào)度管理工具，能非常靈活的根據(jù)時間間隔或天來調(diào)度作業(yè)。為具有良好的用戶體驗(yàn)及交互性，前臺開發(fā)引入開源Jquery框架及JqueryEasyUI前臺組件包，該系統(tǒng)上線運(yùn)行正常并具有良好的用戶體驗(yàn)。

3.2 系統(tǒng)部分代碼展示

整個系統(tǒng)的考勤功能主要是通過對中控考勤系統(tǒng)的調(diào)用實(shí)現(xiàn)，以往我們會直接操作其數(shù)據(jù)庫修改數(shù)據(jù)，但這個系統(tǒng)直接操作其數(shù)據(jù)庫不能實(shí)現(xiàn)考勤機(jī)的管理和指紋保存，只有通過表單模擬提交技術(shù)調(diào)用，以下是對幾個常用操作進(jìn)行的封裝，更多功能可以以此為參考。

（1）在后臺提交登錄表單訪問中控考勤系統(tǒng)，保存請求獲取的Coolde到用戶Session，用于操作調(diào)用。

（2）調(diào)用考勤系統(tǒng)保存指紋數(shù)據(jù)。

（3）調(diào)用考勤系統(tǒng)清除指紋數(shù)據(jù)。

3.3 系統(tǒng)界面實(shí)現(xiàn)

德育管理員登錄系統(tǒng)后進(jìn)入管理頁面，最上方顯示登錄用戶的名稱和退出按鈕，左側(cè)為功能菜單，右邊為功能區(qū)域。點(diǎn)擊用戶管理中的“教師”菜單，打開教師管理頁面如圖7所示，可以添加、刪除、啟用、禁用教師賬號，設(shè)置是否為德育管理員和宿舍。

點(diǎn)擊“班級”菜單對班級管理，添加刪除班級、啟用禁用班級考勤統(tǒng)計(jì)狀態(tài)、設(shè)置班主任，添加刪除學(xué)生。點(diǎn)擊班級名稱管理學(xué)生界面如圖8，啟用禁用學(xué)生考勤狀態(tài)。

點(diǎn)擊統(tǒng)計(jì)報告“按班級”菜單查看各班考勤結(jié)果（如圖9），點(diǎn)擊“查看詳情”可以看到該班學(xué)生的具體出勤情況。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

在實(shí)際使用時，男女生宿舍各安裝了1臺考勤機(jī)，共有434名住宿學(xué)生參加了指紋考勤，都是完全通過此平臺管理學(xué)生信息和指紋登記，在考勤機(jī)上的指紋識別率達(dá)100%，提醒信息實(shí)時發(fā)送，統(tǒng)計(jì)結(jié)果準(zhǔn)確，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求。

5 結(jié)語

本文所研究的中小學(xué)住校生考勤管理系統(tǒng)徹底摒棄了人工統(tǒng)計(jì)管理的落后手段，解放考勤管理人員繁重的匯總統(tǒng)計(jì)工作，該系統(tǒng)自開通時就與校園信息系統(tǒng)無縫對接，實(shí)現(xiàn)了考勤電子化，考勤信息實(shí)時告知家長，統(tǒng)計(jì)結(jié)果定時推送給班主任、宿管員和德育處，提高了學(xué)校在住校生考勤管理上的工作效率和統(tǒng)計(jì)的準(zhǔn)確性，通過信息化手段進(jìn)一步保障了學(xué)校的學(xué)生安全管理工作。