基于指紋的網(wǎng)絡(luò)后勤系統(tǒng)

0指紋考勤系統(tǒng)已成為一種新的趨勢(shì),其發(fā)展課堂反思是教師課堂管理的重要組成部分，也是學(xué)生管理的展示。而現(xiàn)有的考勤信息化系統(tǒng),主要為脫機(jī)打卡的方式,根據(jù)卡的類型,又可分為紙片式和磁卡式兩種。紙片式考勤的數(shù)據(jù)不易數(shù)字化,無法與用戶的各類系統(tǒng)軟件配合使用;而磁卡則需要隨身攜帶,易于遺失。而且兩種方式都難以杜絕代人考勤等舞弊現(xiàn)象。因此已逐漸不再滿足課堂教學(xué)管理的要求。隨著指紋識(shí)別技術(shù)的發(fā)展,建立在指紋識(shí)別基礎(chǔ)上的考勤系統(tǒng)已日趨成熟,并被廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。而本網(wǎng)絡(luò)指紋考勤系統(tǒng)具有良好的開放性和可擴(kuò)充性,能適應(yīng)各類學(xué)校課堂教學(xué)考勤的管理制度,準(zhǔn)確無誤地記錄學(xué)生(包括教師)的考勤情況、自動(dòng)匯總統(tǒng)計(jì),提供復(fù)雜的任意組合查詢報(bào)表,并且系統(tǒng)可以擴(kuò)展到互聯(lián)網(wǎng),使學(xué)生家長足不出戶就能知曉孩子的學(xué)習(xí)情況。同時(shí)對(duì)系統(tǒng)做適當(dāng)?shù)男薷?就可以滿足考試監(jiān)考的業(yè)務(wù)功能。1基于細(xì)節(jié)點(diǎn)的匹配指紋識(shí)別技術(shù)要解決的問題就是由計(jì)算機(jī)決定兩幅指紋圖像是否是來自于同一個(gè)手指。人們對(duì)指紋識(shí)別技術(shù)做了大量的研究,文獻(xiàn)提出了一種用圖匹配來對(duì)兩幅指紋圖像進(jìn)行匹配的方法。文獻(xiàn)用結(jié)構(gòu)匹配來做指紋識(shí)別。但目前最常用的方法是細(xì)節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)模型來做細(xì)節(jié)匹配,即通過取像設(shè)備讀取指紋圖像,然后采用指紋特征點(diǎn)的坐標(biāo)模型來做特征匹配,根據(jù)對(duì)指紋的脊線末梢(端點(diǎn))和脊線分支點(diǎn)(如圖1所示)所提取特征點(diǎn)來鑒定指紋,以確定對(duì)指紋所有人的身份進(jìn)行識(shí)別。指紋識(shí)別技術(shù)主要涉及指紋圖像采集,指紋圖像預(yù)處理,特征(細(xì)節(jié))點(diǎn)提取和匹配等過程?；谥讣y識(shí)別技術(shù)原理的應(yīng)用系統(tǒng)有兩種——嵌入式系統(tǒng)和連接計(jì)算機(jī)的桌面應(yīng)用系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的完整系統(tǒng),它不需要連接其他設(shè)備或計(jì)算機(jī)就可以獨(dú)立完成其設(shè)計(jì)的功能;而連接計(jì)算機(jī)的桌面應(yīng)用系統(tǒng)具有靈活的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并且可以多個(gè)系統(tǒng)共享指紋識(shí)別設(shè)備,可以建立大型的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用。2系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)基于Windows2003操作系統(tǒng)平臺(tái);數(shù)據(jù)庫采用開放式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)SQLServer2000;指紋采集終端采用北京中控科技發(fā)展有限公司生產(chǎn)的YLC2000型指紋儀及其提供的軟件開發(fā)包(SDK)。2.1指紋考勤系統(tǒng)的組成考勤系統(tǒng)利用學(xué)校已有的局域網(wǎng)絡(luò),將指紋考勤終端連接到網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)指紋考勤系統(tǒng)分為考勤服務(wù)器(含數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、Web服務(wù)器)、瀏覽器、管理器(含指紋采集)、指紋考勤終端等幾個(gè)部分。圖2給出了網(wǎng)絡(luò)指紋考勤系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。其中學(xué)生基本信息可與外部學(xué)籍系統(tǒng)(教務(wù)系統(tǒng))共享數(shù)據(jù),課表、選課情況可共享教務(wù)系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù),能夠很好地與現(xiàn)有系統(tǒng)接合。2.2指紋考勤終端指紋考勤終端支持TCP/IP通信方式,所以考勤系統(tǒng)采用TCP/IP通信協(xié)議直接接入到網(wǎng)絡(luò)。這樣就可以通過網(wǎng)絡(luò)從考勤服務(wù)器將預(yù)先采集的用戶指紋下載到指紋考勤終端,而終端的考勤記錄也可以方便地通過網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)上傳至考勤管理系統(tǒng),從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)考勤。網(wǎng)絡(luò)指紋考勤系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括兩個(gè)部分,一是主要用于指紋采集及管理監(jiān)控C/S服務(wù)端軟件,設(shè)計(jì)采用C++builder系統(tǒng)編程;二是主要用于數(shù)據(jù)展現(xiàn)及請(qǐng)假管理的B/S客戶端軟件,采用ASP.NET語言編程。其主要運(yùn)行兩個(gè)程序:指紋采集程序和考勤管理程序。2.3快速生成的指紋考勤機(jī)指紋采集程序負(fù)責(zé)考勤時(shí)采集學(xué)生指紋。首先,對(duì)指紋考勤機(jī)進(jìn)行初始化,以清除以前的注冊(cè)信息,保證硬件與軟件里的資料一致。初始化完成后,考勤機(jī)處于等待狀態(tài)。當(dāng)學(xué)生上、下課時(shí)將手指按在指紋考勤機(jī)上,考勤機(jī)采集指紋圖像,在高速緩存中進(jìn)行1:N比對(duì),確定學(xué)生身份。成功后顯示學(xué)生號(hào)、姓名,并發(fā)出聲音提醒。如果比對(duì)失敗,則將指紋放入未識(shí)別指紋隊(duì)列中,待指紋隊(duì)列清空后,服務(wù)器再依次對(duì)未識(shí)別指紋隊(duì)列的指紋進(jìn)行一次比對(duì)。這次選用指紋的備用指紋圖像進(jìn)行識(shí)別。其流程如圖3所示。2.4指紋模板管理考勤管理程序主要負(fù)責(zé)對(duì)考勤數(shù)據(jù)庫進(jìn)行遠(yuǎn)端管理,提供查詢、統(tǒng)計(jì)、報(bào)表等通用功能,并負(fù)責(zé)采集學(xué)生指紋,然后采用模板融合技術(shù)生成指紋模板存入數(shù)據(jù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4所示。(1)學(xué)生基本信息該模塊主要用于系統(tǒng)基礎(chǔ)信息設(shè)置,包括部門結(jié)構(gòu)、學(xué)生個(gè)人、班次、排班、考勤規(guī)則、請(qǐng)假類型、法定節(jié)假日等信息。值得說明的是,基本信息中的學(xué)生信息與課表信息,主要來自于學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。雖然學(xué)生以及課表信息與學(xué)校教學(xué)管理系統(tǒng)相關(guān)的數(shù)據(jù)跨庫但同一臺(tái)服務(wù)器,所以可以采用視圖共享的方式保證兩邊數(shù)據(jù)的同步。(2)病假、調(diào)查核驗(yàn)該模塊主要用來對(duì)學(xué)生病、請(qǐng)假、缺簽到/退、集體考勤異常等一些異?？记谶M(jìn)行處理。學(xué)生在病假、請(qǐng)假時(shí),都沒有考勤記錄,為了準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)考勤情況,并在報(bào)表中對(duì)病假、請(qǐng)假信息進(jìn)行統(tǒng)計(jì),必須對(duì)這些信息進(jìn)行詳細(xì)的登記。缺簽到/退處理是對(duì)一些特殊情況下沒有考勤的記錄,但又不能在報(bào)表中表現(xiàn)出來時(shí)進(jìn)行人為修正。集體考勤異常也是對(duì)于一些特殊的考勤記錄進(jìn)行修正。(3)異常考勤查詢?cè)撃K用于輸出系統(tǒng)的考勤結(jié)果,包括學(xué)生個(gè)人考勤查詢、異?？记诓樵?、教師考勤查詢、班級(jí)考勤查詢、考勤報(bào)表統(tǒng)計(jì)等,其中異?？记诓樵冇职ú〖?、請(qǐng)假、節(jié)假日開課信息、遲到、早退、缺簽到、缺簽退等。當(dāng)前出勤查詢用于查詢當(dāng)前學(xué)生上課或不上課的情況?？记趫?bào)表管理用于輸出學(xué)生的考勤月報(bào)表和區(qū)間報(bào)表。(4)指紋數(shù)據(jù)庫管理該模塊采集學(xué)生的指紋信息并保存,包括采集,編輯學(xué)生的指紋圖像,按照組織關(guān)系分類保存。(5)數(shù)據(jù)的設(shè)置該模塊主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)管理員的設(shè)置和權(quán)限分配、數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出、過期數(shù)據(jù)的清除、系統(tǒng)初始化等。數(shù)據(jù)的導(dǎo)入和導(dǎo)出功能為考勤管理系統(tǒng)和考勤比對(duì)系統(tǒng)的相對(duì)獨(dú)立提供了基礎(chǔ)。2.5系統(tǒng)模塊的實(shí)現(xiàn)(1)考勤指紋的采集指紋采集模塊用于采集教師/學(xué)生的指紋。允許采集用戶左手和右手共十枚指紋,并確定兩枚作為考勤指紋。在指紋采集前,首先要選擇采集指紋的條件。之后,用戶根據(jù)系統(tǒng)的提示按壓指紋三次,如果出現(xiàn)黃色行則表明沒有測(cè)試或沒有通過測(cè)試,需要重新采集指紋。如圖5所示。(2)指紋事件檢測(cè)進(jìn)入指紋采集的界面,選擇好采集指紋的條件后,根據(jù)提示按壓手指,此時(shí)ZKFPEngX1ImageReceived()函數(shù)將被調(diào)用。當(dāng)按下指紋,指紋采集儀檢測(cè)到指紋事件,下面的OnDisplayHint和ZKFPEngX1Capture函數(shù)被調(diào)用,根據(jù)指紋信息提示進(jìn)行操作,連續(xù)按下三次后,登記結(jié)束,結(jié)果事件ZKF-PEngX1Enroll將被調(diào)用,在這個(gè)函數(shù)里確定是否成功注冊(cè),若成功注冊(cè),則提示已經(jīng)成功登記。反之,出現(xiàn)黃色行的話,則需要再次注冊(cè)。(3)家長角色檢測(cè)考勤登錄管理模塊是B/S軟件用戶登錄校驗(yàn)管理界面,提供了學(xué)生、學(xué)生家長、上課教師、行政管理人員、系統(tǒng)管理員等不同角色,其中家長角色與具體的學(xué)生相對(duì)應(yīng),這樣就方便家長可以瀏覽相應(yīng)學(xué)生的考勤及請(qǐng)假信息。(4)學(xué)生個(gè)人考勤查詢fo考勤Web查詢模塊可以對(duì)保存學(xué)校學(xué)生考勤信息的數(shù)據(jù)庫LogKaoQingInfo進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)。根據(jù)學(xué)校管理部門的實(shí)際需要,設(shè)計(jì)有學(xué)生個(gè)人考勤查詢、考勤異常查詢、教師考勤查詢、班級(jí)考勤查詢和學(xué)院考勤查詢。圖6是學(xué)生個(gè)人考勤查詢界面?？梢愿鶕?jù)學(xué)期、上課時(shí)間、上課的科目以及所在的班級(jí)等不同的條件來對(duì)學(xué)生個(gè)人的考勤情況進(jìn)行了解。2.6指紋考勤識(shí)別我們選擇了幾組不同的樣本個(gè)數(shù)進(jìn)行測(cè)試,并且為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的速度,還采用了分組識(shí)別的方法。即根據(jù)實(shí)際的指紋數(shù)量,設(shè)置若干個(gè)組,每組登記20~30枚指紋。每個(gè)人登記的所有指紋都分配在同一個(gè)組中,并有一個(gè)相應(yīng)的組號(hào)。當(dāng)考勤識(shí)別指紋時(shí),先輸入組號(hào),在提取到指紋特征后,就只在該組的20~30枚指紋中進(jìn)行識(shí)別,而不考慮其他組的指紋,這樣就可以大大加快考勤的過程。如表1所示。從上表可以看出指紋考勤系統(tǒng)在考勤的速度和準(zhǔn)確性能較好地滿足學(xué)校課堂考勤的要求。對(duì)于指紋識(shí)別出錯(cuò)的情況,統(tǒng)一到校考勤中心進(jìn)行補(bǔ)錄或免考勤等異常處理(相關(guān)人員需提供證明本人身份的材料)。3學(xué)生考勤數(shù)據(jù)分析本文介紹了網(wǎng)絡(luò)指紋考勤