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課程設(shè)計報告題目 校園學(xué)生定位系統(tǒng)設(shè)計 3 4目錄 3 4支撐技術(shù) TOC\o"1-5"\h\z射頻識別技術(shù)(RFID) 4最基本的RFID系統(tǒng)由三部分組成: 4\o"CurrentDocument"實現(xiàn) 4開發(fā)語言 5C語言開發(fā) 5網(wǎng)絡(luò) 5無線局域網(wǎng) 5\o"CurrentDocument"系統(tǒng)架構(gòu) 6\o"CurrentDocument"系統(tǒng)架構(gòu)圖 6\o"CurrentDocument"系統(tǒng)工作示意圖 7功能表 7E—R圖 85理 8數(shù)據(jù)處理\o"CurrentDocument"流程圖 811\o"CurrentDocument"數(shù)據(jù)庫 1111總結(jié)引言校園學(xué)生定位多用于中小學(xué)生進出校門時的考勤中,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)(GPS GlobalPositioningSystem)或射頻識別技術(shù)(RFID RadioFrequencyIdentification)實現(xiàn)。如今這樣的系統(tǒng)已經(jīng)較為成熟且被廣泛的運用。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)校一家長對校園學(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。
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: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行通信。這里直接借助于機內(nèi)部芯片及其專屬mac地址實現(xiàn),節(jié)省材料資源。閱讀器:讀?。ㄔ谧x寫卡中還可以寫入)標(biāo)簽信息的設(shè)備。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):識讀器天線手機(標(biāo)簽)識讀器天線手機(標(biāo)簽)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行解調(diào)和解碼然后送到后臺主系統(tǒng)進行相關(guān)處理;主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運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)行機構(gòu)動作。開發(fā)語言C語言開發(fā)大學(xué)時期學(xué)習(xí)了c語言及匯編語言,介于匯編語言可讀性較差,決定采用C語言編寫。C語言是一門高級計算機編程語言,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)生少量的機器碼以及不需要任何運行環(huán)境支持便能運行的編程語言。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(ApplicationBinaryInterface)與匯編語言的子過程(routine/procedure)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)格寫出的C語言程序可在許多電腦平臺上進行編譯,甚至包含一些嵌入式處理器(單片機或稱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:WirelessLocalAreaNetworks;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)等終端以無線方式互相連接的技術(shù),事實上它是一個高頻無線電信號。[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IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線網(wǎng)路產(chǎn)品之間的互通性。有人把使用IEEE802.11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)管理系統(tǒng)系統(tǒng)架構(gòu)圖管理系統(tǒng)每人固定手機圖2.系統(tǒng)架構(gòu)圖系統(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(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,支持可擴展多節(jié)點網(wǎng)絡(luò),傳輸距離遠等優(yōu)勢。人手一個固定手機:學(xué)生隨身攜帶,進入系統(tǒng)覆蓋區(qū)域可登陸系統(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,為在主機上運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)工作示意圖桃二桃十桃+其lTiSu<1卜上圖3.系統(tǒng)工作圖'桃十二桃二桃十桃+其lTiSu<1卜上圖3.系統(tǒng)工作圖'桃十二!,桃十四:桃十六桃十七網(wǎng)球場電工大樓:籃球場-■■桃九功能類別子功能A:基本使用功能A.1.系統(tǒng)對進入校園或圖書館機房等地方進行身份識別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行提示A.4.系統(tǒng)對學(xué)生出入校園時間及原因進行備注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自動登錄界面進行雙向通信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)地點進行向?qū)—R圖流程圖圖5.主流程圖數(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
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