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基于RFID课堂实时管理系统客户端实现 　　摘 要：目前高校学生课堂管理存在着管理难、统计难、签到难等问题。为解决问题，利用RFID射频识别技术，通过读卡器读取学生IC卡信息，对课堂情况进行实时管理。应用结果表明，该系统能够快速有效的对学生的上课情况进行管理。 关键词：RFID；数据采集；课堂管理 中图分类号：TP391.44 在高校的学生管理中，课堂管理一直是一个老大难问题。不少学生存在着“选修课必逃，必修课选逃”的侥幸心理。究其原因，主要还是高校学生众多，授课教师不可能识别每一个学生，因此在管理过程中，不少学生冒名顶替，代人签到，而教师却很难进行查核。另外在汇总的时候，由于每个教师是单独进行统计，所以数据难以及时汇总。本文根据课堂管理的需要，提出借助RFID射频识别技术，实现课堂实时管理的解决方案。 1 课堂实时管理系统客户端工作原理 课堂实时管理系统客户端其基本工作原理是基于RFID电子标签识别的唯一性。通过RFID读卡器识别在方案中唯一标识的电子标签，采集学生签到数据，存储于本地数据库或者服务器数据库，以便实时查询或者日后统计。 1.1 RFID系统原理 无线射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是一种非接触式的自动识别技术。其基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对静止的或移动的待识别物体的自动识别。 射频识别系统由电子标签、读写器和管理系统组成。其组成如图1所示。 RFID系统的工作过程为：读卡器接收来自计算机管理系统的指令后，按照通信协议，通过天线发出射频信号，电子标签进入天线工作区域后，凭借感应电流所获得的能量通过标签内置的天线发送出存储在芯片中的信息，读卡器接收电子标签发出的信息并进行解码后，送到计算机管理系统进行相关数据的分析处理。 1.2 课堂实时管理系统客户端工作原理 课堂实时管理系统客户端负责读取并识别学生电子标签，把数据存入本机或者服务器数据库，其工作原理如图2所示。 当读卡器读取到学生IC卡的数据后，先和本地学生照片库进行比对，把学生照片连同学号进行显示，方便教师进行核对，核对完成后，存储学生考勤信息。存储方式分为远程数据库服务器存储和本机Excel存储两种，当数据库服务器连接正常时，考勤数据直接存储在数据库服务器，若网络连接不可用，程序自动把学生考勤数据存储到本机Excel数据表中，待网络连接成功后，再读取本机Excel表数据存储到服务器。 2 课堂实时管理系统客户端构成 根据课堂实时管理系统客户端的组成，系统主要包括硬件部分和软件部分。硬件部分包括前端的RFID读卡器和PC机，两者之间通过USB连线连接；软件部分主要包括后端的客户端程序，负责读取IC卡数据，显示读卡结果，存储考勤信息。 2.1 硬件系统 硬件系统由读卡器、客户端PC机组成。 其中读卡器采用的是W20A USB-Reader。是一款非接触式IC卡读写器，可读写MifareS50卡、S070卡、第二代身份证，通过USB连线实现同PC机的连接。其工作频率为13.56MHz、读卡距离大于60mm、读卡时间小于100ms；具备智能反冲突算法，允许工作区域存在不同的卡，反冲突算法确保只选择一张卡。 IC卡数据存储容量为1K字节，分为16个区，每个区分为4段，每一段又分为16个字节，数据可以保存10年，读写次数为100，000次以上；通过无线传输数据（无需电池）。 综上所述，其性能参数完全满足课堂实时管理系统客户端的需求。 2.2 软件系统 课堂实时管理系统客户端软件系统基于VC++、MFC开发。其主要功能包括读取IC卡的学生信息，存储数据到本机Excel表，上传本机Excel表数据到SQLServer数据服务器。 （1）学生数据的读取和显示。学生数据是指学生的学号，存放于IC卡中，通过读卡器进行读取。客户端程序通过中间件动态链接库读取读卡器读到的数据。考虑到轮询的方式，采取多线程的方式进行数据的读取，主线程负责响应用户在界面上的操作，子线程以循环的方式读取IC卡数据，并进行相应的处理。 子线程的工作函数为readCard，其功能为调用动态链接库函数MF_Read进行数据的读取，并和学生照片库进行比对，显示学生信息到屏幕，以便教师进行查核，以及数据的存储。 （2）存储学生考勤数据。存储学生考勤数据的方式分为存储到本机Excel数据表和数据库服务器两种；存储数据包括学生的学号和刷卡时间。 存储本机Excel数据表方式是通过客户端程序调用本机Excel进程，进行数据的存储，此种方式的好处在于无需了解Excel文件的格式就能进行操作，且操作