基于安卓平台校园考勤系统的设计

作者：覃怡

来源：《中国高新技术企业》2016年第22期

摘要：课堂考勤在学习生活中越来越重要，但传统的方式签到过程繁琐，市面上的签到软件也不能有效地提高签到精准度。文章介绍了一款基于安卓系统、GPS定位系统的具有流量、电量监控功能的移动终端应用，该应用能正确反映学生上课情况，有效提高考勤的准确率。 关键词：安卓系统；考勤系统；GPS定位系统；课堂考勤；流量监控；电量监控 文献标识码：A

中图分类号：TP311 文章编号：1009-2374（2016）22-0013-03 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.22.007 1 概述

随着现代科技的迅猛发展，人们的生活也发生了翻天覆地的变化。现代科技已然逐渐融入到校园生活当中，科技代替人工也成了未来的发展趋势。课堂考勤在我们的学习生活中极为关键，它体现了学生的出勤率，也方便了学校的管理。但是传统的纸质点名签到已经不能满足现代社会的发展，传统的纸质点名不仅复杂繁琐，占用大量的上课时间且易出现错误，不利于班级考勤和学校的管理。

因此市面上也相继出现了各式各样的签到考勤系统，虽然说目前考勤的方式层出不穷、变幻万千，但这些签到系统都存在着各式各样的缺陷，如指纹考勤系统，因校园内师生数量、教室场地数量众多，安装指纹识别机子的工程量将会非常巨大，且每年都会有大量新生涌入，所以采集指纹的工作也会复杂纷繁；二维码考勤系统，学生挨个扫描二维码，此方法依旧不能解决占用上课时间的问题且不能确定学生所在位置；人脸识别考勤系统对人脸监测技术要求高，并不能保证签到的精准度。

因此，如何设计一款精准度高并能精确的反映学生所在位置以及反映学生上课情况的签到考勤系统是目前亟需解决的一个问题。本文将介绍一款基于安卓平台的校园签到考勤系统的设计。该考勤系统设计有签到考勤、监控流量数据以及电量使用情况等功能。 2 系统介绍

利用安卓手机的GPS定位系统以及流量监控电量监控技术能够较好地反映学生课堂考勤情况，以方便班级的考勤和学校的管理。

2.1 系统原理

安卓系统本身就支持GPS卫星定位系统，可加载内核模块技术和安卓电源管理驱动，该系统通过使用GPS卫星定位系统确定手机客户端所处在的位置，再在安卓内核中插入相应的监控代码，从而监听手机客户端流量与电量的使用情况，再由后台数据库整理数据，将总的签到详情呈现在管理者的考勤界面中。 2.2 系统架构

系统主要有由数据库服务器、GPS卫星定位系统、监控系统、手机客户端、管理服务器五个方面组成。

数据库服务器的主要作用是保存学生和管理者的个人信息、账号以及密码等，还包括考勤系统签到的详情，如签到日期时间、缺勤记录等。

GPS卫星定位系统提供手机客户端的实时位置，方便操作人员进行签到考勤。

监控系统是在安卓内核中插入相应的监听代码，从而达到监控手机流量电量的目的，为考勤提供数据。

手机客户端是为操作人员提供操作界面的功能，如签到、退签等。

管理服务器是用来整理使用者所提供的信息，以及签到后的数据整理和提交。 2.3 安卓系统

安卓系统是一款由Google公司开发的基于Linux平台以及以Java架构的自由及开放代码的操作系统。安卓系统由下至上分别为：由C语言开发的提供各种基础核心功能的Linux内核层；由C/C++编写的为各个对象提供服务并作为应用程序架构支撑的系统运行库层；为安卓应用程序开发提供开发组件的应用程序框架层；由Java语言编写的直接与用户接触的应用程序层。

随着安卓手机的迅速普及，技术以及硬件水平已经相当成熟，性价比也愈来愈高，人们逐渐认识到安卓系统的优越性，如开放性、丰富性和便捷性。安卓系统具有较高的市场占有率，选择安卓平台将可以节约成本，便于校园考勤软件的开发、维护与普及。 2.4 GPS定位系统

GPS（Global Positioning System），即全球定位系统，是一款20世纪70年代由美国海陆空三军联合研制的一款能捕捉个人手机地理位置信息的定位系统。GPS由三个部分组成，空间

部分包括21颗工作卫星和3颗备用卫星，其作用主要是用于发射卫星信号；地面支撑系统主要包括1个主控站、3个注入站和5个监测站，主要负责捕捉GPS信号，并分析参数提出方案，从而完成地面的监控；用户设备部分则负责接收GPS卫星发射信号，获得所需要的信息，完成指定的任务。 2.5 流量监控

采用可加载内核模块技术（LKM）来进行手机流量的监控，其主要原理是运用LKM方法动态进驻内核，将模块中的监控代码和监测代码加入到系统内核中，从而达到监控与检测手机流量的作用。

签到的同时监测学生在上课期间所使用的流量 情况。 2.6 电量监控

是基于Linux电源管理系统的安卓电源管理驱动，其主要作用是获取手机的电池电压状态，再以百分比的转换，以记录手机电量的使用情况。

签到的同时除了监控手机流量使用情况，也可以监测电量的使用情况，可以有效地反映学生的上课情况，如是否过度使用手机等，帮助老师管理课堂纪律。 3 系统设计

手机的签到系统是为了方便课堂考勤，管理课堂纪律，学生通过该系统进行签到，老师能够在后台看到学生的签到情况以及课堂纪律。所以，该签到系统需要有签到功能、流量电量监控功能以及后台统计功能。 3.1 系统的用户说明

3.1.1 学生用户：学生在使用签到考勤系统之前，需录入个人信息，如姓名、学号、联系方式、课程表等，并绑定个人用户，设置登录密码登录。待老师选择开始签到的时候，选择相应的课程再进行签到，课程结束再选择签退。

3.1.2 管理者（教师）用户：教师在使用签到考勤系统之前，也需录入个人信息。教师选择开始签到后，同学们会在规定的时间内进行签到，同时老师也能在后台看到学生的签到详情，如签到的时间、位置、流量电量使用情况等。 3.2 信息录入模块的设计

在用户第一次使用签到考勤系统时，先要进行一次注册，注册是简单的录入个人信息，如姓名、学（工）号、班级信息等，并绑定手机，绑定手机是为了可以及时收到最新消息和方便找回密码。注册成功后会选择是否为管理员，这是为了区分管理者和学生所使用的界面。系统会将用户录用的信息分类保存在SOLite数据中。 3.3 签到模块的设计

签到模块的设计如图1所示：

此签到模块需要管理者与学生共同来完成。教师在上课开始之前选择开启签到，学生才可进行签到，在此之前的签到均为无效签到。当学生选择签到并选定相应课程时，系统会通过GPS卫星定位，监听手机客户端所在位置，只有当手机客户端所在的位置，在考勤范围内，系统才能显示出签到的按钮，学生点击立即签到，则签到成功。

签到成功后系统界面会显示出签到的时间与地点，方便同学查看自己的签到情况，课程结束后，学生点击签退按钮即可签到结束。

管理者的界面系统后台会自动统计出签到状况，如班级总人数，实到几人，迟到几人，和学生签到的时间和地点。管理者通过后台的统计能对课堂考情状况一目了然，节约时间成本，提高了上课的效率。 3.4 流量监控模块的设计 流量监控流程如图2所示：

流量监控是采用可加载内核模块技术（LKM）来进行的，其过程都是系统自动运行，最后在管理者使用界面显出结果。

当学生签到成功后系统开始统计手机客户端的流量使用情况，当学生退签结束后，系统将不再统计手机客户端的流量使用情况。系统会自动计算出使用的流量是否超出管理者所规定的指标，一旦超出指标，系统会将学生流量使用详情呈现在管理者的后台统计界面。管理者通过学生上课期间流量使用情况可以了解到学生上课时的状态。 3.5 电量监控模块的设计

电量监控统计是基于Linux电源管理系统的安卓电源管理驱动，其设计理念和流量监控统计的设计理念相似，都是统计学生签到成功至退签成功期间内，电量的使用详情。 3.6 后台数据库的设计

数据库是安卓系统中极为重要的一部分，它存储着学生、教师等各个用户的个人信息与考勤记录。SQLite数据库存储数据具有处理速度快占用资源低的特点，因此本考勤软件选择SQLite数据库存储数据的方式来存储数据。本系统主要对信息的录入进行分类归纳，如学生的姓名、学号、班级号、考勤记录、密码等。 4 系统的测试 4.1 注册登入界面测试

首次登入的用户系统都会对其信息进行采集，并注册账号和设置密码。在登入的同时，如果用户连续三次输错密码，则用户将会冻结一个小时，其作用主要是为了保护用户的信息安全。在输错密码的同时，用户可通过绑定的手机或邮箱找回自己的账号密码。 4.2 学生考勤界面测试

手机客户端通过GPS定位系统和移动网络的共同作用下，会自动确认手机客户端的位置，并监测当前位置是否为考勤范围点，所以签到过程中要求学生打开手机的GPS定位功能，也需学生打开移动数据流量。 4.3 管理者考勤界面测试

管理者进入管理考勤界面后，可以选择开启签到，则学生可以在这个时间段签到该教师所上的课程。签到结束后管理者（教师）可查看学生签到的详情，待课程上完，学生点击签退后，系统会自动统计学生上课期间手机流量与电量的使用详情。 5 结语

签到在日常的学习生活中起着非常重要的作用，但传统的纸质点名方式已然是费时费力且难以管理，一款基于安卓系统并自带GPS定位功能和流量电量监测功能的考勤系统可以有效地提高课堂考勤的准确率，减少教务处考勤管理的工作量，了解学生上课时的具体情况，防止学生“代签”“漏签”等现象的发生。 参考文献

[1] 张竹娴.基于安卓的GPS系统设计及安全性分析[J]. 长沙大学学报，2015，（1）.

[2] 黄丁发.GPS卫星导航定位技术与方法[M].北京：科

学出版社，2009.

[3] 阎慧，王伟，宁宇鹏.防火墙原理与技术[M].北 京：机械工业出版社，2004.

[4] 苏健.Android智能手机平台电源管理技术[J].微处理 机，2011，（5）.

作者简介：覃怡（1995-），女，广西民族大学商学院电子商务系本科学生，研究方向：电子商务。

（责任编辑：黄银芳）