基于RFID技术的考试管理系统设计与实现

摘要

摘 要

射频识别技术(FRID)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。

论文着重阐述了RFID技术以及该技术在本系统中的具体应用。比较了射频识别技术和其他自动识别技术的优缺点．在研究考勤管理系统业务流程的基上，对系统的硬件体系结构进行了设计，对相关RFID设备进行了选型。系统Windows XP/Windows 2000为运行平台，采用c/s架构，sqlserver2000 为后台数据库，C#为开发工具。按照软件工程的方法开发，采用UML 面向对象方法对系统进行了建模和分析，结合智能IC卡和考勤机采集原始刷卡数据，以ADO的方式连接数据库，应用Windows API函数实现串口通信，加以先进的考勤管理理论，实现了考勤管理业务流程的自动化和科学化。本系统与传统的考试管理系统相比，除了使用方便、功能完善、省时省力的特点外，还具有刷卡注册，合理分配；师生考勤、试题管理；一次排场、终身可用；结算精确、报表详细；考勤处理结果多样化；这套考试管理系统可单机或联网使用等特点。目的是为了解决大型考试的签到复杂性，合理安排考场，监考老师，试卷等问题。杜绝了考勤做假、做人情，对学校提高管理水平、节约资源、提高办事效率有显著的应用效果。 关键词：RFID：C/S；ADO；C#；考试管理系统

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Abstract

Abstract

Radio frequency identification technology (RFID) is an automatic identification technology, radio frequency through non-contact way of two-way data communications to be on target recognition, with the rapid identification, no wear, no environmental effect, long life and other advantages.

Paper focuses on the RFID technology and the technology in the system application. Comparison of radio frequency identification technology and other automatic identification technology . The advantages and disadvantages in attendance management system business process on the base of system, hardware system structure design, the RFID equipment for the selection. System with Windows XP/Windows 2000as operation platform, using c/s structure, sqlserver2000 as background database, C# for development tools. According to the method of software engineering development, using UML object-oriented method has carried on the system modeling and analysis, combined with the intelligent IC card and attendance machine collection of the original card data, in the form of ADO connect to the database, using Windows API function to realize serial communication, to the advanced management theory, realize the attendance management business process automation and scientific. This system and the traditional examination management system, in addition to the use of convenient, perfect function, time-saving features, also has a credit card registration, reasonable allocation of teachers and students; attendance, test questions management; a pomp, lifelong available; settlement of accurate, detailed reporting; attendance processing results diversification; this set of examination management system can be single or use the network features. The purpose is to solve the large-scale examination in complexity, reasonable arrangement of examination papers, teachers, etc.. Put an end to the attendance to do a favor, to school, to improve the management level, to save resources, improve work efficiency has remarkable application effect.

Key words: RFID；C/S； ADO;；C#； examination management syste

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目录

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摘 要 ......................................................................................................................................... I ABSTRACT .............................................................................................................................. II 1 绪论 ..................................................................................................................................... 1 1.1 课题研究的背景 .......................................................................................................... 1 1.2 课题研究的意义 .......................................................................................................... 2 1.3 国内外研究发展历史、现状 ...................................................................................... 2 1.3.1 RFID技术发展历史 ............................................................................................. 2 1.4 国内外RFID技术应用现状 ....................................................................................... 3 1.4.1 RFID技术在国外应用的现状 ............................................................................. 3 1.4.2 RFID技术在中国应用的现状 ............................................................................. 3 1.5 研究工作主要内容和目标 .......................................................................................... 4 1.6 论文结构 ...................................................................................................................... 4 2 RFID技术介绍 ................................................................................................................... 5 2.1 定义及特征 .................................................................................................................. 5 2.2 RFID系统基本组成 .................................................................................................... 5 2.2.1 读写器 ................................................................................................................... 5 2.2.2 电子标签 ............................................................................................................... 7 2.3 RFID系统工作原理 .................................................................................................... 8 2.4 非接触式射频卡系统涉及的主要技术 ...................................................................... 9 2.4.1 射频通信技术 ....................................................................................................... 9 2.4.1.1 数据的调制和解调 ............................................................................................ 9 2.4.1.2 能量的传输 ........................................................................................................ 9 2.4.1.3 通信协议 .......................................................................................................... 10 2.4.2 防冲突技术 ......................................................................................................... 10 2.4.3 电磁兼容技术 ..................................................................................................... 10 2.5 RFID与其他自动识别技术 ...................................................................................... 11 2.5.1 条形码技术 ......................................................................................................... 11 2.5.2 磁卡识别技术 ..................................................................................................... 12 2.5.3 生物识别技术 ..................................................................................................... 12 2.5.4 RFID区别于其他自动识别技术的特点 ........................................................... 12 3 系统分析与建模 ............................................................................................................... 14 3.1 系统总体分析 ............................................................................................................ 14 3.1.1 系统需求分析 ..................................................................................................... 14 3.1.2 系统开发目标 ..................................................................................................... 14 3.1.3 系统功能特点 ..................................................................................................... 15 3.2 系统UHL建模 .......................................................................................................... 15

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4 系统设计 ........................................................................................................................... 17 4.1 基于RFID系统硬件体系结构 ................................................................................. 17 4.1.1 硬件体系结构 ..................................................................................................... 17 4.1.2 基于Client/Server结构的系统构架 .................................................................. 17 4.2 RFID读卡器、发卡机、IC卡的选型 ..................................................................... 18 4.2.1 发卡机简介 ......................................................................................................... 18 4.2.2 TX522T读卡器 .................................................................................................. 19 4.2.3 Mifarel IC 智能卡 .............................................................................................. 21 4.3 系统开发工具 ............................................................................................................ 22 4.3.1 开发工具简介 ..................................................................................................... 22 4.3.2 ADO数据访问 ................................................................................................... 22 4.4 系统功能模块及数据流程 ........................................................................................ 23 4.4.1 系统功能模块 ..................................................................................................... 23 4.4.2 系统数据流程 ..................................................................................................... 23 4.4.3 RFID卡使用流程 ............................................................................................... 23 4.5 数据库设计 ................................................................................................................ 23 5 系统具体实现 ................................................................................................................... 25 5.1 RFID设备与计算机的通信 ...................................................................................... 25 5.1.1 通信原理 ............................................................................................................. 25 5.1.2 RS-232串口通信步骤 ........................................................................................ 26 5.1.3 RFID技术在系统中的具体应用 ....................................................................... 27 5.2 考试管理系统 ............................................................................................................ 27 5.2.1 考试管理系统 ..................................................................................................... 27 5.2.2 注册 ..................................................................................................................... 28 5.2.3 信息显示 ............................................................................................................. 35 5.2.4 刷卡记录 ............................................................................................................. 37 6 系统测试 ........................................................................................................................... 38 结论 .......................................................................................................................................... 39 致谢 .......................................................................................................................................... 40 参考文献 .................................................................................................................................. 41 附录 .......................................................................................................................................... 42

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河北工程大学毕业设计说明书

1 绪论

1.1 课题研究的背景

射频识别（即Radio Frequency Identification，以下简称RFID）技术是从90年代开始兴起的一项自动识别技术。它是以计算机技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，将数据自动识别、自动采集并且自动输入计算机进行处理。它利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。与磁卡、IC卡等接触式识别技术不同，RFID系统的射频卡和读写器之间无须物理接触就可完成识别，同时它可实现多目标识别、运动目标识别，可在更广泛的场合中应用。其主要优点是环境适应性强，不受雨雪，冰雹、灰尘等的影响,可全天候、无接触地完成自动识别、跟踪与管理，且可穿透非金属物体进行识别，抗干扰能力强。因此，它在各行业的广阔发展前景已经引起了各个国家、各个企事业的普遍重视。RFID技术已在世界各地得到广泛的应用，以美国、日本和欧洲为首的发达国家对RFID技术的应用研究已达到相当高的水平，而我国则处于起步阶段，大多采用引进的技术成果．由此可见，研究该技术已成为当今社会发展的必需。．

管理规范是学校考试的基本要求，而规章制度完善、考核合理与公正是规范管理的基础。在各个学校中，学生的考勤老师的考勤工作不仅工作量大，而且时效性强。过去，学校多采用签到和报表的形式进行管理，效率和透明度较差，并且也容易出错。随着数据库技术的发展和企事业信息化建设的进行,使用计算机管理学校考试工作也成为大势所趋，它为学校的考勤工作节约了大量的人力和物力，也大大减轻了考勤工作人员的工作量。考勤机作为一种准确记录的出勤状态，为分配教师、进行合理的考场安排提供直接依据的工具,在学校应该有着广泛的使用。一些基于RS232串口的考勤机，提供了自动记录和统计的功能，但是,受限于网络的连接功能，多台考勤机的数据不能立即统一起来，考试数据和统计数据需要花费大量的时间和人力去统计和分析。对于一些学校由于考试人数很多，考场很多，监考教师很多，管理比较困难．因此迫切需要采用非接触式IC卡进行考勤记录管理，分配教室，并开发出一套全新的网络考勤管理系统来解决上述问题。由此产生本课题的研究。

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