校園學(xué)生定位系統(tǒng)

1、課程設(shè)計報告題目 校園學(xué)生定位系統(tǒng)設(shè)計-1 -目錄引言 3支撐技術(shù) 4射頻識別技術(shù)（ RFID ） 4.最基本的 RFID 系統(tǒng)由三部分組成： 4.實現(xiàn)4.開發(fā)語言 5.C 語言開發(fā) 5.網(wǎng)絡(luò)5.無線局域網(wǎng) 5.系統(tǒng)架構(gòu) 6系統(tǒng)架構(gòu)圖 6.系統(tǒng)工作示意圖 7.功能表 7.ER 圖 8.數(shù)據(jù)處理 8流程圖 8.數(shù)據(jù)庫 1.1.總結(jié) 11- 3 -引言校園學(xué)生定位多用于中小學(xué)生進(jìn)出校門時的考勤中， 是主要以保障學(xué)生安全 為目的的學(xué)生 -家長 -學(xué)校三方實時了解學(xué)生動態(tài)的系統(tǒng)，此系統(tǒng)主要通過全球定 位系統(tǒng)(GPSGlobal Positioning System)或射頻識別技術(shù)(RFIDRadioF

2、reque ncy Ide ntificatio n)實現(xiàn)。如今這樣的系統(tǒng)已經(jīng)較為成熟且被廣泛的運(yùn)用。然而，現(xiàn)今的校園學(xué)生定位功能較為單一片面， 由于學(xué)生人口總數(shù)的不斷增 加及隨著年齡增長管理難度的加大， 學(xué)校家長對校園學(xué)生定位系統(tǒng)的需求和要 求也在不斷加大， 今后校園學(xué)生定位系統(tǒng)還將用于學(xué)生教學(xué)出勤自動記錄， 學(xué)院 搜尋學(xué)生，圖書館找座位等應(yīng)用中。- 4 -支撐技術(shù)射頻識別技術(shù)（RFID ）最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成：1. 標(biāo)簽（Tag，即射頻卡）：由耦合元件及芯片組成，標(biāo)簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進(jìn)行通信。這里直接借助手機(jī)內(nèi)部芯片及其專屬mac地址實現(xiàn)，節(jié)省材料資源。2. 閱讀

3、器：讀取（在讀寫卡中還可以寫入）標(biāo)簽信息的設(shè)備。3. 天線：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號。實現(xiàn)射頻識別技術(shù)構(gòu)成了最基本的交換信息的功能，通過下圖實現(xiàn)：圖1.射頻識別功能圖閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號， 當(dāng)射頻卡進(jìn)入發(fā)射天線工作 區(qū)域時產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻卡獲得能量被激活；射頻卡將自身編碼等信息通過卡 內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻卡發(fā)送來的載波信號，經(jīng)天 線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺主系 統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該卡的合法性，針對不同的設(shè)定做出 相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動作。開發(fā)語言C語言開發(fā)大學(xué)時

4、期學(xué)習(xí)了 C語言及匯編語言，介于匯編語言可讀性較差，決定米用C 語言編寫。C語言是一門高級計算機(jī)編程語言，設(shè)計目標(biāo)是提供一種能以簡易的方式編 譯、處理低級存儲器、產(chǎn)生少量的機(jī)器碼以及不需要任何運(yùn)行環(huán)境支持便能運(yùn)行 的編程語言。C語言也很適合搭配匯編語言來使用（往往可以通過內(nèi)聯(lián)匯編語言或與匯編語言目標(biāo)文件一起連接。對于任何一種操作系統(tǒng)環(huán)境，C函數(shù)的ABI（Application Binary In terface）與匯編語言的子過程（rout in e/procedu© 的 ABI 一定是完全兼容的）。盡管C語言提供了許多低級處理的功能，但仍然保持著良好跨平臺的特性， 以一個標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格寫

5、出的 C語言程序可在許多電腦平臺上進(jìn)行編譯，甚至包含一 些嵌入式處理器（單片機(jī)或稱 MCU ）以及超級電腦等作業(yè)平臺。網(wǎng)絡(luò)無線局域網(wǎng)線局域網(wǎng)絡(luò)英文全名： Wireless Local Area Networks；簡寫為： WLAN。簡 寫中文翻譯名稱：微覽。它是相當(dāng)便利的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，它利用射頻（RadioFrequency; RF）的技術(shù)，取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線（Coaxial）所構(gòu)成的局域網(wǎng)絡(luò)，使得無線局域網(wǎng)絡(luò)能利用簡單的存取架構(gòu)讓用戶透過它，達(dá)到“信息隨身化、便利走天下”的理想境界。Wi-Fi是一種可以將個人電腦、手持設(shè)備（如pad、手機(jī)）等終端以無線方式互相連接的技術(shù)，事實上它是一

6、個高頻無線電信號。1無線保真是一個無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的品牌，由 Wi-Fi聯(lián)盟所持有。目的是改善基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn) 的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。有人把使用IEEE 802.11系列協(xié)議的局域網(wǎng)就稱為無線保真。甚至把無線保真等同于無線網(wǎng)際網(wǎng)路 （Wi-Fi是WLAN的重要組成 部分）。系統(tǒng)架構(gòu)系統(tǒng)架構(gòu)圖管理系統(tǒng)定位基站圖2.系統(tǒng)架構(gòu)圖每人固定手機(jī)系統(tǒng)由定位設(shè)備及上位管理系統(tǒng)組成.設(shè)備包括：人手一個固定手機(jī)（MAC地 址）.定位基站.系統(tǒng)設(shè)計的無線自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。具有非常顯著的低成本，低耗電， 支持可擴(kuò)展多節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，傳輸距離遠(yuǎn)等優(yōu)勢。人手一個固定手機(jī)：學(xué)生隨身攜帶，進(jìn)入系統(tǒng)覆蓋區(qū)域可登陸

7、系統(tǒng)并使用。 定位基站：安裝于室內(nèi)或者室外，用于接收，處理，傳送定位信息。定位基 站分為兩種，一種是路由節(jié)點，用于中繼無線定位信號，另一種是中心節(jié)點，通 過串行接口或RJ45接口同主機(jī)連接，是定位網(wǎng)絡(luò)和上級管理系統(tǒng)的橋節(jié)點，為 在主機(jī)上運(yùn)行的上位管理軟件提供所有集中后的定位信息，同時也可以接收主機(jī)指令發(fā)布查詢或者配置消息到網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的任意節(jié)點。系統(tǒng)工作示意圖圖3.系統(tǒng)工作圖養(yǎng)各壯訕飭強(qiáng)arm霸； I桃十四桃十六Mb圖書館i二乩桃十七運(yùn)動場/4i運(yùn)動場.成賢院魚#院嚇!，工舖-.寸W F'*、' _ *真知館-，體育館網(wǎng)球場電工大樓II桃二桃三桃十一桃十.桃五桃六r桃七桃八-違籃球場

8、桃十五桃九功能類別子功能A：基本使用功能A.1.系統(tǒng)對進(jìn)入校園或圖書館機(jī)房等 地方進(jìn)行身份識別A.2.系統(tǒng)對每位學(xué)生上課的時間及地 點進(jìn)行驗證A.3.系統(tǒng)為學(xué)生對學(xué)校自習(xí)室或圖書 館空座位進(jìn)行提示A.4.系統(tǒng)對學(xué)生出入校園時間及原因 進(jìn)行備注A.5.系統(tǒng)能過同時允許多個人同時登 陸B(tài) :通信B.1.系統(tǒng)支持定位基站和手機(jī)自動登 錄界面進(jìn)行雙向通信B.2 .系統(tǒng)支持串口以太網(wǎng)等通信方式C:管理C.1.系統(tǒng)具有人員信息，出勤管理功能C.2.系統(tǒng)具有用戶管理功能，用戶分 為：管理用戶，使用用戶D:報警D.1.系統(tǒng)能夠?qū)ι险n時間不在規(guī)定地 點的行為警告-11 -D.2 .系統(tǒng)對沒有按時回學(xué)校和宿舍的 行為盡心警告E:向?qū).1.對外來人員進(jìn)行登記及學(xué)校介紹E.2.對學(xué)校各個辦公教學(xué)地點進(jìn)行向 導(dǎo)流程圖圖5.主流程圖圖7.老師用戶子流程圖-14 -圖7.老師用戶子流程圖結(jié)束-# -數(shù)據(jù)庫全體學(xué)號姓名電話號碼父母號碼備注個人學(xué)號姓名課程名稱課程時間是否簽到學(xué)號姓名是否離校離校原因返回時間座位座位位置是否有人是否占據(jù)占據(jù)時間占據(jù)人學(xué)號總結(jié)此設(shè)計系統(tǒng)基本完成學(xué)校教學(xué)安排， 教學(xué)考勤，宿舍考勤及課余學(xué)習(xí)地點安 排的任務(wù)。支持后期開發(fā)新功能。對于學(xué)校集中式考勤管理，方便從學(xué)校到班級了解學(xué)生到校情況， 及時發(fā)現(xiàn) 學(xué)生缺課情況，避免學(xué)校與家長由此引起的責(zé)任