60 年代开始，中国高校数量剧增，学生数量也不断上升，高校对教学支持设备的软硬件需求也日益增加，各种教学平台帮助授课教师实现了网络教学，但课程考勤等人力管理方案却无太多进展，大多学校的课堂考勤依然停留在传统的手动考勤阶段，大量的考勤数据使后期的统计和分析愈发困难。通过智能考勤系统，可以有效的解决传统考勤方式的地址效率和低准确率，使考勤方式智能化，信息化，因此，设计一个可替代传统考勤的智能考勤系统是极具可行性的。
本文主要针对基于物联网的智能考勤系统进行设计与实现，结合软件工程基本思想和新兴物联网模式进行分析。本文从相关技术章节，对 WEB，C#，基于 PHP 的 Yii 框架，服务器环境进行了概述。按软件工程系统的开发步骤，本文从需求分析开始，到系统测试结束，从模块划分给出了每一个步骤的设计理念和实现步骤。需求分析具体阐述了客户对本系统的期望功能。系统概要设计包括总体设计，接口设计到数据库设计。详细设计实现阶段，按登录，学生，教师，班主任，管理员，管理系统的不同模块给出了核心结构，并设计了详细数据库表结构，便于读者参考。系统实现阶段给出使用实例。测试不是本系统的主要工作，故本文主要给出了测试原理和测试方法。
关键词：考勤；物联网；WEB；PHP，异步。
ABSTRACT
1960s, the number of Chinese Universities has increased dramatically, and the hardware and software needs of colleges and universities for teaching support equipment is also increasing. Various teaching platforms help instructors achieve the teaching, but the course attendance, and other management programs didn’t match the progress. Most schools still remain in the traditional classroom attendance manual attendance stage, which wasting a lot of time and making attendance data in later statistics and analysis more difficult. Intelligent attendance system can effectively solve the address efficiency and low accuracy of the traditional way of attendance, which makes attendance manner intelligent and informational Therefore, to design a smart alternative to traditional attendance attendance system is very feasible.
In this paper, design and implementation of intelligent attendance system based internet of things are based on the basic idea of software engineering and emerging networking mode analysis. This article describes the related technic in the beginning, and gives the definitions of things, characteristics, structure and development prospects of the system, WEB and used, C #, based on Yii PHP framework, the server environment are outlined. This article is seeking to develop the most effective tools and supporting environment to expand. By step of development of software engineering system, this paper analyzes the demand from the beginning to the end of the test system, and from module division giving the design and implementation of each step of the step. Requirements analysis specifically addresses the customers of the desired system functionality, and combines with its expectations, the analysis system according to the system environment, and then gives summary. System-level design includes the overall design, interface design, data structure of the system designed to database design, which fully integrates customer requirements and vision of things. Detailed design and implementation stages, which inclouds login module, students, teachers, teacher, administrator, management system gives the core structure, and designs a detailed database table structure for easy reference. System implementation phase closely the various stages of system design, and gives both the core code and some things to the reader's attention. The test is not the mian direction, so this paper only presents the test principle and test methods.
KEYWORDS：Internet of things; Attendance; WEB; PHP; Async.
目 录
中文摘要 I
ABSTRACT II
目 录 III
1引言 6
1.1 相关背景 ......................................................... 6
1.2 考勤系统 ......................................................... 6
1.3 物联网概述 ....................................................... 7
1.3.1 物联网定义 ................................................... 7
1.3.2 物联网特征及原理 ............................................. 7
1.3.3 物联网体系结构 ............................................... 7
1.3.4 物联网的发展 ................................................. 8
1.4 基于物联网的智能考勤系统 ......................................... 8
2相关理论技术 8
2.1 WEB 概述 ............................................................ 9
2.1.1 WEB 的访问机制 ................................................ 9
2.1.2 WEB 站点与 WEB 页面 ............................................ 9
2.2 C#概述 ............................................................ 10
2.3 YII 框架 ........................................................... 10
2.4 服务器数据库 .................................................... 11
2.4.1 Linux 服务器简介 ............................................. 11
2.4.2 MySQL 简介 ................................................... 12
2.5 本章小结 ........................................................ 12
3系统需求分析 13
3.1 系统功能性需求分析 .............................................. 13
3.1.1 WEB 系统登录 ................................................. 13
3.1.2 WEB 系统学生 ................................................. 13
3.1.3 WEB 系统教师与班主任 ......................................... 14
3.1.4 WEB 系统后台管理 ............................................. 15
3.1.5 考勤机管理系统 .............................................. 16
3.2 系统非功能性需求分析 ............................................ 17
3.2.1 安全性 ...................................................... 17
3.2.2 实用性 ...................................................... 17
3.2.3 可靠性 ...................................................... 17
3.2.4 性能 ........................................................ 18
3.2.5 兼容性 ...................................................... 18
3.2.6 运行时间 .................................................... 18
3.3 系统用例分析 .................................................... 18
3.4 系统环境分析 .................................................... 21
3.4.1 系统软件环境分析 ............................................ 21
3.4.2 系统硬件环境分析 ............................................ 22
3.5 本章小结 ........................................................ 22
4系统概要设计 23
4.1 总体设计 ........................................................ 23
4.1.1 系统架构 .................................................... 23
4.1.2 基本设计概念和处理流程 ...................................... 23
4.2 接口设计 ........................................................ 30
4.2.1 内部接口 .................................................... 30
4.2.2 外部接口 .................................................... 31
4.3 系统模块 ........................................................ 31
4.3.1 模块组合 .................................................... 33
4.3.2 运行控制 .................................................... 33
4.4 数据库设计 ...................................................... 35
4.4.1 实体 ER 图 ................................................... 35
4.4.2 数据库 ER 图 ................................................. 40
4.5 系统容错设计 .................................................... 41
4.6 本章小结 ........................................................ 41
5系统详细设计 42
5.1 程序系统结构 .................................................... 42
5.1.1 WEB 系统登录模块 ............................................. 42
5.1.2 WEB 系统学生模块 ............................................. 44
5.1.3 WEB 系统教师模块 ............................................. 47
5.1.4 WEB 系统班主任模块 ........................................... 50
5.1.5 WEB 系统管理员模块 ........................................... 53
5.1.6 考勤机管理系统模块 .......................................... 57
5.2 本章小结 ........................................................ 58
6系统实现 59
6.1 运行环境 ........................................................ 59
6.2 系统模块的实现 .................................................. 59
6.2.1 WEB 系统登录模块 ............................................. 59
6.2.2 WEB 系统学生模块 ............................................. 61
6.2.3 WEB 系统教师模块 ............................................. 63
6.2.4 WEB 系统班主任模块 ........................................... 65
6.2.5 WEB 系统后台管理模块 ......................................... 66
6.2.6 考勤机管理系统模块 .......................................... 70
6.3 本章小结 ........................................................ 72
7系统测试 73
7.1 测试方法 ........................................................ 73
7.1.1 功能测试 .................................................... 73
7.1.2 性能测试 .................................................... 74
7.1.3 兼容性测试 .................................................. 74
7.1.4 安全测试 .................................................... 75
7.2 系统测试过程 .................................................... 75
7.3 本章小结 ........................................................ 75
8 结论 76
参考文献 77
致 谢 78
附 录 79
1引言
1.1相关背景
教育领域是国家发展的重中之重，在职专学校的教育工作中，培养学生养成良好的自控能力是其工作之一。而当前职专学校部分学生缺少自控能力，纪律意识较差，没有养成良好的时间观念，于是课堂迟到，早退，无故旷课等在职专学校中有成为普遍现象的趋势。因此，在德育，教育等校内外活动中，形成完备的考勤制度显得尤为重要。
通过走访各高校，各职专院校的在读学生，我们了解到当前考勤制度存在着考勤基数大，考勤方式较为传统，效率低下，后期考勤数据统计工作的繁杂等问题，于是借助高效率的信息统计工具无疑是最为可靠的。
随着当前信息技术，计算机技术与物联网技术的发展，将考勤工作信息化成为一种必然趋势，在相关领域，已有大型企业使用面部识别，指纹识别等技术代替传统的考勤工作。与企业相比，学校作为有着不同社会职能但相似组织行为的团体，使用相似的考勤机制可以革新传统考勤的低效率，低准确率。
本系统在前人的研究基础上，以软件工程的开发流程为指导，结合新兴物联网，着重研究在职专教育领域线上考勤与管理的实现。考虑到职专校园基础互联网，物联网设备的不完备性，本系统使用平台互通性较高的基于 PHP 语言和 Yii 框架的 WEB 应用，辅助与 C#实现的 Windows 服务器下的考勤管理机软件，实现高效率，高准确率的院校考勤管理系统。
鉴于北美等发达国家院校已将考勤率和出勤率作为衡量学生学术成绩的重要指标，考勤的准确率与高效率的重要性不言而喻。使用物联网系统的智能考勤管理系统对学生日常课堂出勤情况进行统计与计算，有助于培养学生的自律意识，同时也为考勤教师带来了极大的便利。
物联网考勤系统是以传统的互联网数据平台为基础，加以新兴的物联网技术，使信息收集数字化，该类考勤系统在发达国家被广泛推广，由于系统数据的互通性，可将考勤数据与学生其他行为数据进行比对分析，提高效率。
1.2考勤系统
考勤系统一般指一套针对公司或学校的考勤记录等相关情况的管理系统。是考勤软件和考勤硬件的结合产品，用以掌握职工或学生的出勤状态。根据定制的考勤功能和规
则，自动分析出考勤的结果，是考勤系统的核心内容。
WEB 考勤系统是在原有的考勤系统的基础上，实现考勤的网络化和异地化的关联，其核心部分安装在服务器上，分布在不同地域的考勤机可以共同使用一套软件。针对高校的 WEB 考勤系统主要用以校领导和教师，班主任对学生出勤情况的实时掌握，在高校人力成本和时间成本日益增加的今天，考勤系统是提升校园考勤效率的得力助手。
1.3物联网概述
1.3.1物联网定义
物联网是指将所有物品通过射频识别等信息传感设备通过无线、有线等信息交互方式与互联网连接起来，从而实现智能化的信息采集和管理。
中国式物联网指的是将无处不在的末端设备和设施，通过各种无线和/或有线的长距离和/或短距离通讯网络实现互联互通（M2M)、应用大集成（Grand Integration)、以及基于云计算的SaaS 营运等模式，在内网（Intranet）、专网（Extranet）、和/或互联网（Internet）环境下，采用适当的信息安全保障机制，提供安全可控乃至个性化的实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、预案管理、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持、领导桌面（集中展示的 Cockpit Dashboard)等管理和服务功能，实现对“万物”的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化。 (MBA 智库百科)
1.3.2物联网特征及原理
全面感知：即利用传感技术随时随地获取物品信息。
可靠传递：即通过电信网络与互联网的结合，将物品的信息及时准确的传递出去。智能处理：利用云计算，智能识别等技术，对海量数据和信息进行分析和整理，对
物品实施智能化的控制和管理。 (MBA 智库百科)
1.3.3物联网体系结构
根据物联网的数据处理过程，可以将其划分为三层：感知层，网络层，应用层。感知层：主要用于对各个物理量的采集，涉及传感技术。
网络层：主要用于实现广泛且快速的网络连接，把物联硬件感知到的信息准确快速地传输出去。
应用层：主要包括应用支撑平台子层和应用服务子层，应用支撑平台子层用于支撑跨行业、跨应用、跨系统之间的信息协同、共享和互通。应用服务子层包括智能交通、智能家居、智能物流、智能医疗、智能电力、数字环保、数字农业、数字林业等领域。
(MBA 智库百科)
图 1 物联网体系结构
1.3.4物联网的发展
自 1995 年比尔盖茨在其《未来之路》一书中提及物联网的概念后，各国也开始逐
渐重视物联网的发展，我国自 2009 年将物联网纳入五大新兴战略产业之一写入政府工作报告后，在发展互联网的同时也在大力支持物联网的发展。 (MBA 智库百科)
1.4 基于物联网的智能考勤系统
目前物联网技术被广泛的应用于教育中，涵盖了学校教育的多个环节，在教学管理活动中，物联网智能考勤系统较比传统的互联网考勤与其基础硬件的无互动性，能够更加多元化的收据数据，设置考勤参数，分配权限，硬件作为智能的一部分，能够独立分析并给出结果，物联网体系与考勤系统的结合，将能够大大增强考勤的灵活性，准确性，并给出人性化的分析结果。
基于物联网的智能考勤设备正在飞速发展，物联网与考勤系统的结合将能够革新传统考勤的方式，大大节省人力成本，为高校信息化发展铺路，为高校信息共享提供了极大的可能。
2相关理论技术
基于物联网的智能考勤系统采用当前较为广泛的面部识别硬件系统进行学生考勤数据的采集，客户端以 WEB 中较为流行的，适合快速开发的 PHP 语言和 Yii 框架进行开发，后台管理端以 C#语言为基础建立可视化考勤机管理软件，数据库采用 Oracle 公司的 MySQL 数据库。
2.1Web 概述
WEB，是一种基于超级链接技术的超文本和超媒体计算机编程语言系统，由高纳德设计，在该系统中，数据信息的表示和传递通常使用超文本标记语言，即 HTML。利用
HTML 语言，不仅可以包含基础的文本信息，还可以包含图片，音频，视频等多媒体信息，大大方便和丰富了用户的使用。 (百度百科)
2.1.1WEB 的访问机制
WEB 系统由 WEB 客户端和 WEB 服务器两大部分组成，客户端与服务器的基本通信则由超文本传输协议，即 HTTP 协议完成
传统的客户端/服务器模式应用程序系统普遍要求用户安装制定的客户端软件进行信息交互，而 WEB 系统的（浏览器/服务器模式），通过 Internet 通信，只需要通过 WEB客户机上的浏览器，无需安装制定应用程序。 (百度百科)
2.1.2WEB 站点与 WEB 页面
1.WEB 页
WEB 页就是我们熟知的网页，即万维网文档，是 HTML 标签的文件，文件中的文本，图片，音频，视频等数据信息存放于 WEB 服务器的制定目录下，网页资源在 WEB服务器中的位置则由 URL 定位。一般情况下，当前互联网标准将WEB 页划分为两类：静态页面和动态页面。
静态界面：纯粹 HTML 格式的网页称之为静态页面，其可能包含图片，声音和
FLASH 动画，静态网页是所有 WEB 站建站的基础，一般来说，对于对信息交互量需求较小，更新频率较低的网站来说，静态网页可以满足其基本需求。静态网页由基本的客户端请求和服务器响应即可完成。
动态页面：动态页面的内容是不固定的，随着用户操作或数据库数据变动实时更新，动态页面可以和高级程序语言或数据库程序相融合。
