基于RFID的考勤管理系统设计基于RFID的考勤管理系统设计

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摘要射频识别技术RFID是自动识别技术的一种,它通过无线射频方式进行非接触双向数据通信对目标加以识别,具有识别迅速、无磨损、不受环境影响、寿命长等优点。本系统前台采用RFID技术,对数据进行采集,将采集到的数据存入数据库中,而后台的系统采用ZENDSTUDIO作为开发工具,PHP作为开发语言开发,系统通过提取数据库中的数据信息,对人工的考勤情况,加班请假等进行统计,由于硬件设备未到位的原因,本系统采用手动录入的方式来模拟刷卡录入。本系统和一般的考勤管理系统对比,除了使用方便,功能更加完善,节省了时间的同时也节省了特点外,还能够随时添加员工信息,管理员信息,提交请假加班申请,管理员能够对提交上来的申请单进行审核,给予合理的判断是否通过审核,给予对应的允许;同时呢,本系统产生的表格十分简便明确,能明显的看出各员工的考勤情况与请假加班时间,请假加班以小时为单位,精确的时间统计,能更好的将本系统产生的数据送至同属管理系统的薪资管理系统时更好的计算,以PHP技术为开发语言,采用B/S结构的本系统,可以不用下载任何客户端,只需在你的电脑上安装谷歌浏览器,当你的电脑连入此系统所在的网络时,你便可以登录系统查询你所需要查询的资料,可以说,为公司电脑也省下了很多不需要的东西。关键词考勤管理;RFID;PHP;B/SIIABSTRACTRADIOFREQUENCYIDENTIFICATIONRFIDISANAUTOMATICIDENTIFICATIONTECHNOLOGY,RADIOFREQUENCYTHROUGHNONCONTACTFROMOFTWOWAYDATACOMMUNICATIONSTOBEONTARGETIDENTIFICATION,WITHTHERAPIDIDENTIFICATION,NOWEAR,WITHOUTENVIRONMENTALIMPACT,LONGLIFEANDOTHERADVANTAGESTHEFRONTDESKOFTHESYSTEMUSINGRFIDTECHNOLOGY,COLLECTINGTHEDATE,ANDDEPOSITEDTHECOLLECTEDDATEINTODATEBASE,THENBACKGROUNDUSINGZENDSTUDIOASADEVELOPMENTTOOL,ANDMAKEPHPASADEVELOPMENTLANGUAGEDEVELOPMENT,THESYSTEMDATAINTHEDATABASEEXTRACTTHEDATEBASE,FORTHEARTIFICIALATTENDANCE,COUNTTHEOVERTIMEANDLEAVE,REASONSHARDWAREDEVICEISNOTINPLACE,THESYSTEMUSESTHEMANUALENTRYTOSIMULATECARDENTRYCOMPARISONTHESYSTEMANDATTENDANCEMANAGEMENTSYSTEM,INADDITIONTOUSEEASILY,FUNCTIONMOREPERFECT,SAVINGTIMEWHILESAVINGFEATURESCANALSOBEADDEDATANYTIMETHEEMPLOYEEINFORMATION,ADMINISTRATORINFORMATION,SUBMITANAPPLICATIONFORLEAVEOVERTIME,THEADMINISTRATORISABLETOSUBMITUPTHEAPPLICATIONFORMFORREVIEW,TOGIVEAREASONABLEJUDGMENTWHETHERTHEYHAVEPASSED,TOGIVETHECORRESPONDINGPERMISSION;SAMETIME,THESYSTEMGENERATEDFORMISVERYSIMPLEANDCLEAR,OBVIOUSTHATTHESTAFFATTENDANCEANDLEAVEOVERTIME,LEAVEOVERTIMEBETTERCALCULATEDINUNITSOFHOURS,THEEXACTTIMESTATISTICS,THEBETTERTHESYSTEMDATATOBELONGTOTHESAMEMANAGEMENTSYSTEMPAYROLLMANAGEMENTSYSTEM,PHPTECHNOLOGYFORTHEDEVELOPMENTOFLANGUAGE,THEUSEOFB/SSTRUCTUREOFTHESYSTEM,CANNOTDOWNLOADANYCLIENT,JUSTINSTALLGOOGLECHROMEONYOURCOMPUTER,WHENYOURCOMPUTERCONNECTEDTOTHENETWORKFORTHISSYSTEMSEDGEYOUCANLOGONTOTHESYSTEMTOCHECKTHEINFORMATIONYOUNEEDTOQUERYCANBESAIDFORTHECOMPANYTHECOMPUTERALSOLEFTALOTOFUNNECESSARYTHINGSKEYWORDSATTENDANCECHECKMANAGEMENT;RFID;PHP;B/S目录摘要IABSTRACTII目录III1绪论111本课题的研究内容和意义1111本课题研究的内容1112课题研究的意义112国内外的发展概况2121RFID技术发展历史2122国外RFID技术发展的概括2122国内RFID技术发展的概括313本课题应达到的要求32RFID技术介绍521定义与特征522RFID系统的基本组成5221读写器5222电子标签623RFID系统工作原理724非接触式射频卡涉及的主要技术7241射频通信技术7242防冲突技术8243电磁兼容技术925RFID与其他自动识别9251条形码技术9252磁卡识别技术10253生物识别技术10254RFID技术区别于其他自动识别的特点103系统分析与建模1131系统总体分析11311系统需求分析11312系统流程分析11313系统开发目标12314系统功能特点1332系统功能图134系统设计1541基于RFID系统硬件体系结构15411硬件体系结构15IV412基于B/S结构的系统构架1542系统开发工具16421开发工具简介16422PHP框架1643系统功能模块及数据流程16431系统功能模块16432系统数据流程17433RFID卡使用流程1744数据库设计17441数据库概念结构设计17442数据库的逻辑结构设计19443数据库的具体实现195系统具体实现2351系统登录模块设计2352考勤主界面2553考勤管理模块2654用户列表模块27541添加按钮27542刷新按钮29543删除按钮29544迟到信息按钮29545请假/加班信息按钮3055请假加班管理模块30551加班/请假提交模块30552审核提交模块3156个人统计模块34561考勤统计34562请假加班统计356总结3961总结3962系统不足之处与展望39致谢40参考文献41附录42基于RFID的考勤管理系统11绪论11本课题的研究内容和意义111本课题研究的内容RFID(RADIOFREQUENCYIDENTIFICATION)即射频识别技术,作为一种近几年新产生的集合通信,计算机硬件,软件等多元化于一体的综合技术,该技术在很多方面已经取代本作者生活中的很多其他技术,RFID技术能够多种环境下完好的工作,而且,抗干扰与耐用性都是非常不错的,以RFID技术为硬件基础能够更好的将本系统发挥到最佳的状态。PHP,是英文超文本预处理语言HYPERTEXTPREPROCESSOR的缩写。PHP是一种HTML内嵌式的语言,是一种在服务器端执行的嵌入HTML文档的脚本语言,语言的风格有类似于C语言,被广泛地运用。PHP独特的语法混合了C、JAVA、PERL以及PHP自创的语法。它可以比CGI或者PERL更快速地执行动态网页。用PHP做出的动态页面与其他的编程语言相比,PHP是将程序嵌入到HTML文档中去执行,执行效率比完全生成HTML标记的CGI要高许多;PHP还可以执行编译后代码,编译可以达到加密和优化代码运行,使代码运行更快。每个公司的管理系统大大小小有很多方面,而考勤系统是无论哪个公司确保能够正常运用,经营下去所都需要的管理系统。同样一个规章制度完善、考核合理而且又十分工整的考勤系统是规范管理的基础。在当今一个处于信息化的社会中,各个企事业单位员工的考勤工作的工作量相当大,而考勤系统又必须要求很强的时效性,这无形之中加大了员工的工作压力。传统的考勤系统由于存在各种弊端与瑕疵,不能达到真正意义上的客观、公正,很有可能有不实信息的混入,而且也特别容易出现错误。随着数据库技术的发展和企事业单位信息化的建设,用计算机来管理企事业单位的考勤工作也已经变成了主流,它能够大大的减轻企事业单位的考勤工作,提高员工的工作效率。考勤机作为一种能够准确考核员工的出勤状况,为发放工资薪水和奖金提供很好的直接依据的工具,在各大小企事业单位中也得到广泛的运用。而且,本作者以前使用的传统打卡机,一般只能够记录上下班的时间,而出勤情况还是需要人工来统计,这样相对来说还是比较麻烦,和浪费工作效率。而一些基于RS232串口的考勤机,虽然能够提供自动记录和统计出勤情况的功能,但是,受限制于网络的连接功能,几台考勤机的数据不能够立即统一起来,考勤数据和统计这些相关数据就又需要花费人力、物力去统计和分析了。特别是对一些流水线生成的工程和排班制的企事业单位来说,24小时的连续运用模式,员工上班班次比较多,管理起来相当的麻烦。因此迫切需要用到非接触式IC卡进行考勤记录管理,并开发出一套全新的网络考勤系统来解决上面的问题。112课题研究的意义射频识别技术作为一种全新的技术应用领域,他不仅仅包涵了电磁学理论以及微波技术,同时还囊括了通信理论以及半导体集成电路技术,可以说RFID是一门多学科综合的新型学科。所以,研究RFID技术对于当今社会来说拥有很远大的意义。非接触射频IC卡是被誉为近几年发展最为迅速的几项新科技之一,它很好的摒弃了条形码、磁卡、接触式IC卡的一些缺点。每个非接触射频IC卡在生产时,都会有一个固化的也是唯一的独立的序列号,非接触射频IC卡在和读写器之间是属于双向鉴别机制,此机制无锡太湖学院学士学位论文2很好的确保了在进行数据交换之前,两者之间合法性身份的确认。非接触式IC卡没有任何的裸露器件,卡与读写器之间在交换数据的整个过程中,不会发生任何的物理性的接触,也没有方向性,所以卡的本身使用寿命比一般性的要长很多。此系统采用了只能IC卡考勤设备以及比之先进的考勤管理模式,其目的是为了完善各大企事业单位的考勤管理机制,实现现代化、信息化的人事考勤管理体系,从而达到提高管理水平、节约时间、充分利用资源和提高员工办事效率。此考勤系统是属于人力资源管理系统的一个子系统,它能够支持与工资管理系统、人事管理系统的信息传递,同时也能够有效的与系统进行无缝连接。当然,考勤系统也能够单独作为一个系统应用,也具有十分广阔的应用范围,本系统开发的目的主要是为了企事业考勤应用,并且作为系统的切入点。12国内外的发展概况121RFID技术发展历史上世纪40年代,通过一些偶然的机会,通过对雷达的改进和应用从而产生了RFID技术。而在起初的时候RFID并非随处可见,而是被应用于美国国防部均需供应局的。1948年,哈利斯托克发表了一篇名为利用反射功率的通讯的论文,从而奠定了射频识别技术的理论基础。在随后不断研究中,人们发现RFID技术对于生活越来的越重要,RFID技术也得到了飞速般的发展,基于RFID的各种系统也逐渐步入了人们的日常生活中。RFID技术的发展可按10年期划分如下;19411950年,雷达的改进和应用催生了RFID技术,1948年奠定了RFID技术的理论基础。19511960年,早期RFID技术的探索阶段,主要出于实验室研究阶段。19611970年,RFID技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。19711980年,RFID技术与产品研发处于一个大发展时期,各种RFID技术测试得到加速。出现了一些最早的RFID应用。19811990年,RFID技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。19912000年,RFID技术标准化问题日趋得到重视,RFID产品得到广泛采用,RFID产品逐渐成为人们生活的一部分。2001年至今,RFID产品种类更加丰富,有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展,电子标签成本不断降低,规模应用行业扩大。122国外RFID技术发展的概括在国外RFID技术一直得到相当高程度的重视,也在很多领域都得到了广泛的应用,例如美国政府最初将RFID技术运用在国防管理领域,而现今,RFID多运用于交通与配送、防卫与认证以及制造和加工这三大经典领域。具体的应用领域包涵库存监控和控制(智能货架)、物品追踪与追溯(SCM/有害物资)、资产监控与管理(动物管理、车队管理)、防盗、电子支付(不停车收费)、门禁控制(门禁/会议管理/楼宇安全)、防伪(药品/现金)。除了上述的应用外,RFID在零售行业也拥有着广泛的应用,其中包括世界零售连锁巨基于RFID的考勤管理系统3头沃尔玛,是世界范围内率先采用RFID技术的企业。截止到2007年底,有达到1000家的连锁店安装了RFID设备,而采用了RFID技术的供应商有将近600家之多。在2002年,作为世界第三大零售商的麦德龙集团发布了其“未来商店”计划,号召了近50家伙伴一起携手开发及测试崭新的RFID应用程序,此计划涵盖了零售供应链的各个环节,其中包括物流以及零售店内客户的体验等各个方面。同样的,英国最大的连锁超市公司泰斯克,全美最大的消费类电子产品零售商百思买等企业的RFID发展计划也已经启动。而对于RFID技术的研究方面,德州仪器、飞利浦、ALIEN公司和讯宝等一些国际大型设备的生产商,都预见了RFID技术在未来的美好前景,特别是无线射频标签市场从17亿美元迅速增加到59亿美元的前景,无不加强了这些公司在RFID技术领域的研究,以避免楼后于市场的发展速度。122国内RFID技术发展的概括中国最早于1994年开始接触RFID技术,该技术凭借着其无须接触读取、群体识别、信息实时动态更新、高度真实可靠等一系列的优良特点在各行各业都得到了相当高程度的推广,应用也覆盖了交通、生产、零售、政府、海关、司法和动物等各个方面,但相对来说的范围还是比较小的。中国由于涉及RFID相对与国外来讲比较的晚,所以,中国在RFID方面的研究与应用也相对比较狭窄,而比较典型的应用就是中国铁路车号的自动识别系统建设,推出了完全拥有自主知识产权的远距离自动识别系统。还有一个就是本作者大家都随身携带的第二代身份证,第二代身份证同样采用了RFID技术,可以说该技术也是国内迄今为止最大的单项应用。13本课题应达到的要求本课题主要研究的目的是RFID技术与考勤管理的相结合,以达到将RFID技术运用到日常的考勤管理体系中。具体的要求如下⑴全方面的了解射频识别技术,区分该技术与传统识别技术的不同之处,分析出两者之间的优缺点;⑵深入了解现在各行业的考勤管理模式与流程;⑶对RFID技术与考勤管理的结合进行实际的分析与改进。应达到的要求⑴开发出一套实用的考勤管理软件;⑵实现多点信息交流,信息的传递要准确、迅捷和顺畅;无锡太湖学院学士学位论文4基于RFID的考勤管理系统52RFID技术介绍21定义与特征射频识别技术是一种非接触式的自动识别技术,该技术利用了信号及其空间耦合和传输的特性实现对包括静止和移动物体的自动化识别及数据交换。RFID技术不仅能够识别高速移动的物体,还能够同时识别多个信号源,操作也十分的快捷。射频识别技术是利用无线电波传输信号,对信号进行识别的,不会受到空间的限制。射频识别最大的优点在于能够不用接触信号源或者信号源在高速移动的同时都能很好的接受信号,可以说这种技术是传统的识别技术,例如条形码等等所不可能具备的。射频识别技术可以说很好的解决了本作者日常生活中很多的问题,为人们的日常生活带来了很多的方便。22RFID系统的基本组成RFID称之为射频识别技术,本作者通常又称之为电子标签或者感应式电子非接触IC卡、电子条码等等。RFID是一种非接触式的自动化识别技术,它不需要与信号源相接触或者靠近、静止等特别的限定条件就能通过射频信号自动的采集所需对象并获取相关数据,不需要人工干预,也不会受到外界物理环境的影响。一个简单的RFID系统一般都会包涵电子标签、读写器以及天线这三个部分。而如果要组成完整的系统则还必须要有管理软件。读写器是用于读取和写入非接触式IC卡的信息的;天线则是用来传递射频信号的。RFID系统同样还可以通过读写器的RS232或RS485接口与外部计算机连接,进行数据交换。221读写器读写器可以说是整个系统中相当重要的一个部分,因为它信号的读取,如果没有读写器,那就无法读取信号,后面的系统也就无法正常的运作。读写器主要负责与电子标签的双向通道,同时也受控制于主机,接受主机所传递过来的信号。RFID系统的工作频段也是由读写器来决定的,读写器的功率决定射频识别的有效距离。从使用结构和技术的不同方面,本作者能将读写器分成读或者读/写装置,是信息控制和处理的中心。通常读写器是由逻辑控制单元、射频接口以及天线这三个部分组成的。⑴逻辑控制单元又称读写模块,它的主要任务包括①与应用系统软件进行通信,并执行从应用系统软件发送来的指令;②电子标签通信过程的控制;③进行防冲突算法;④解码和编码信号;⑤加密和解密读写器与标签之间传输的数据;⑥对读写器和标签之间身份进行验证。⑵射频接口的主要任务①接收同时调制来自于电子标签的射频信号;②产生高频发射信号,激活电子标签并为其提供能量;③调制发射信号,用于数据传输给电子标签。无锡太湖学院学士学位论文6在射频接口上本作者会发现有两个被分割开的信号通道,这两个信号通道分别是用于来往于电子标签和读写器这两个方向的数据的传输。发射器分支的通道是用来传送往电子标签的数据,而接收器的分支通道则是接受来自电子标签的数据。⑶天线顾名思义是用于接受信号的装置,天线能够将接收到的电磁波与电流信号进行相互转换,从而被相应的系统所识别。而在RFID系统中天线同样如此,读写器必须通过天线来发射能量,变成电磁场,从而对电子标签进行识别。222电子标签电子标签即由IC芯片与无线通信天线所构成的超微型的小标签,其内部拥有能够与读写器进行通信的内置射频天线。RFID系统在工作的时候,读写器会发出查询信号,而电子标签在受到查询信号后会将部分整流成电流电源用于供给电子标签内的电路工作,而其余的能量信号会被保存在电子标签内,经过调制后反射给读写器。电子标签在整个系统中充当数据载体的作用。⑴电子标签内部各模块及其各模块功能介绍①天线天线作用很简单用来接收读写器发出的信号,以及把对应的信号输送给读学器;②电压调节器将上述的部分信号转换成DC电源,并通过大电容储存能量,最后经过稳压电路转换成供使用的稳定电源;③调制器将逻辑控制电路送出的数据经调制后加载到天线上传送到读写器;解调器解调信号,去除载波,取出真正的调制信号;④逻辑控制单元译码读写器传输过来的信号,并根据读写器的要求将数据信号发给读写器。⑤存储单元存储单元包括EEPROM和ROM,作为系统存放识别数据以及系统运行的位置。⑵电子标签的分类①供电方式的不同有源电子标签和无源电子标签。有源电子标签即有电源供电,特点是作用距离较远、寿命有限、体积大、成本高并且受限制于外在的条件大,不适于在恶劣的环境中工作;无源电子标签即内部没有电源,无源电子标签采用波束供电的技术,将接受到的部分信号转换成直流电源为卡提供能量,无源电子标签的特点是距离相对比较近,但是寿命比较长,而且对于外在环境的要求相对低。②载波频率的不同按照载波频率的不同,可以分为低频电子标签、中频电子标签和高频电子标签。低频电子标签又分为125KHZ和1342KHZ两种,中频电子标签一般为1356MHZ,而高频电子标签通常有很多种,其中主要的包括433MHZ、915MHZ、245GHZ以及58GHZ等。根据不同的要求,这三种电子标签有不同的环境,例如,低频电子标签一般用于短距离、成本低的应用中,比较常见的有门禁系统、校园电子标签、动物监管、货物跟踪等。中频电子标签常用于门禁控制和需要大量数据传输的应用系统;高频电子标签则运用于读写距离比较长以及高度写速度的场合,其天线波束方向相对较窄而且价格比较昂贵,常见的有火车监控、高速公路收费等系统中应用。③调制方式的不同主动式电子标签和被动式电子标签。主动式电子标签能够主动的基于RFID的考勤管理系统7发射射频能量,能主动用射频能量将数据发送给读写器;被动式电子标签所使用的是调制散射方式发射数据,它必须利用读写器的载波来被动的调制自己的信号,被动式电子标签一般使用在门禁或者交通应用中,因为在此类环境中可能会同时有多个射频信号,而此时被动式电子标签能很好的使读写器确保只激活一定范围之类的电子标签。而当有障碍物遮挡时,被动式电子标签需要来回穿过障碍物两次,而相对来说,主动式电子标签却只需要穿过障碍物一次,而且距离更远。④作用距离的不同密耦合电子标签、近耦合电子标签、疏耦合电子标签以及远距离耦合电子标签,四者的距离分别是密耦合作用距离小于1CM、近耦合电子标签作用距离小于15CM、疏耦合电子标签作用距离约1M和远距离电子标签作用距离从1M到10M,甚至更远。⑤芯片的不同只读电子标签和读写电子标签。只读电子标签,特点在于一次写入多次读出,只读电子标签信息可以有标签制造者写入标识信号,也可以通过使用者按照需求来写入相应的编码信号,而且在价格上,只读电子标签的价格相对比较廉价,通常会被运用到追踪低价值商品的场合。而不同于只读电子标签,读写电子标签用于可编程存储器,能够多次的读出,多次的写入数据,由于能够不断重复的更新其中的数据,读写电子标签被广泛的运用到一些需要存储信息的场合,例如不停车收费、物流运作等场合,读写器能够根据后台的系统所发出的指令更改存储在其中的信息。但是不论是只读电子标签还是读写电子标签,电子标签的ID在出厂的时候就已经被设定好了,是无法更改的。23RFID系统工作原理RFID系统的工作原理其实很简单,由读写器通过天线发射出一定频率的射频信号,而当此时,有对应的电子标签进入的射频信号的有效范围时,电子标签就会产生感应电流,从而获得能量被激活,此时电子标签将会通过其内部的内置天线将信号发送出去;读写器通过天线接受电子标签反馈回来的信号,经过调节器将信号传送到信号处理模块,在经解调和解码之后,将信息传送到后台主机进行系统分析以及处理;主机系统根据对应的系统运行程序进行逻辑判断识别电子标签的身份,根据的不同的系统给予不同的反馈信息,最终发出指令信号,从而完成一整套的操作。24非接触式射频卡涉及的主要技术非接触式射频卡是一个跨领域,多学科相结合的综合技术,涵盖了计算机硬件,软件以及通信技术等多门技术。241射频通信技术非接触式射频卡技术是典型的射频识别系统,它采用的是射频通信技术,数据的调制解调、能量的传输以及通信协议。⑴数据的调制和解调读写器和IC卡之间采用的是半双工的通信方式,通过一定频率的电磁波作为媒介进行通信。因为基带数字信号是不可以直接进行传输的,所以必须对基带数字信号进行调制和解调处理。射频卡系统作为一个数字通信系统,一般本作者都会采用数字调制的方式来进行解无锡太湖学院学士学位论文8调。所谓的数字调制就是利用载波信号参量的离散状态来表征传输的数字信号,在调节的同时只要对载波信号的受调参量进行检测和判断。数字调制信号因此也被称为键控信号。又因为载波信号都是正弦波信号,正弦波的三个参量幅度、频率和相位都是能够携带信息的,同样的相应的就又了调幅,调频以及调相这三种基本的调制方式。而在射频卡中本作者常采用调幅形式。在读写器将信号发送给射频数据的过程中,一般采用100或10的幅度调制。在射频卡返回给读写器数据的过程,采用负载调制的方式。负载调制时幅度调制的一种
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