[发明专利]一种基于无线传感器网络的校园考勤系统

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，具体地，涉及一种基于无线传感器网络的校园考勤系统。

背景技术

校园考勤系统是一套管理学生上下课、教师员工上下班考勤记录等情况的管理系统，是由考勤硬件和考勤软件相结合的产品。传统的考勤方式如手工签到方式效率低，统计困难；而诸如使用IC卡或磁卡考勤方式的考勤系统虽然效率和信息化水平有所提高，但是利用线缆连接的考勤机布线困难，组网不灵活，移动性差^[1]。随着无线通信技术的发展，特别是基于ZigBee的无线传感网络技术的出现解决了传统有线校园考勤系统的不足。

无线传感器网络是由一定数量的传感器件或者识别器件，以自组织和多跳方式构建而成的一种无线网络，目的是对无线网络覆盖区域的监测对象，进行相应的感知、识别和采集处理，并把获得的监测信息数据通过无线方式传送给使用者^[2]。以无线传感器网络技术为基础而构建的网络系统，具备网络组建灵活、低功耗、低成本、采集数据传输稳定可靠、可移动性和实时性强等优点，特别适合应用于校园考勤系统的设计^[3]。由于校园考勤管理中，对于学生上下课的考勤和教师员工上下班的考勤要求有一定区别，特别是某些特定岗位如安保人员的考勤要求更加严格，所以需要在不同考勤场合分别使用指纹考勤系统和射频卡考勤系统。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中至少存在布线困难、组网不灵活和移动性差等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种基于无线传感器网络的校园考勤系统，以实现布线方便、组网灵活和移动性好的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种基于无线传感器网络的校园考勤系统，包括分别安置在校园的多个考勤区域、用于采集相应考勤区域的考勤数据并将相应考勤数据上传至考勤上位机系统的多个数据采集设备，用于接收所述多个数据采集设备上传的相应考勤数据并进行处理的考勤上位机系统，以及基于ZigBee技术的无线传感器网络拓扑结构设置、与多个考勤区域相对应、且用于所述多个数据采集设备与考勤上位机系统之间进行通信的分布式网状网络节点。

进一步地，所述分布式网状网络节点，包括设置在相应考勤点、且用于将相应考勤点数据采集设备采集的考勤数据转发至路由器节点的考勤数据采集节点，设置在由多个临界考勤点构成的考勤区域、且用于将来自临界设置的多个考勤数据采集点转发的考勤数据二次转发至网络协调器节点的路由器节点，以及设置在多个路由器节点与考勤上位机系统之间、且用于将多个路由器节点转发的考勤数据三次转发至考勤上位机系统的网络协调器节点。

进一步地，所述考勤点，包括教学楼和/或办公楼和/或图书馆。

进一步地，由所述网络协调器节点、路由器节点和考勤数据采集节点形成的无线传感器网络，包括无线通信模块；所述无线通信模块以ZigBee无线单片机系列芯片CC2430为核心元件。

进一步地，所述网络协调器节点，包括CC2430无线通信模块，以及分别与所述CC2430无线通信模块连接的天线模块、电源模块、简易输入按键模块、LED显示模块和PC机串行接口模块组成；所述网络协调器节点主要用于收集来自考勤数据采集节点或路由器节点发来的数据，并上传至考勤上位机系统进行处理。

进一步地，所述路由器节点，包括CC2430无线通信模块，以及分别与所述CC2430无线通信模块连接的天线模块、电源模块、简易输入按键模块、LED显示模块和PC机串行接口模块组成；所述路由器节点主要用于收集来自考勤数据采集节点发来的数据，并转发传送给网络协调器节点。

进一步地，所述考勤数据采集节点，包括CC2430无线通信模块，分别与所述CC2430无线通信模块连接的天线模块、电源模块、简易输入按键模块、LED显示模块、考勤数据采集传感器设备和相关接口电路组成；所述考勤数据采集节点主要用于通过指纹采集器和RFID射频识别器采集考勤数据，并把数据及时上传给路由器节点或网络协调器节点。

进一步地，所述数据采集设备，包括配合设置的指纹采集器和RFID射频识别器；相应考勤数据采集节点通过指纹采集器和RFID射频识别器，把读取得到的考勤数据通过无线传感器网络进行发送，由路由器节点或网络协调器节点接收数据，并上传给考勤上位机系统进行处理。

进一步地，所述考勤上位机系统，包括考勤上位PC机；通过考勤数据采集节点获得的考勤信息，由无线传感器网络上传至考勤上位PC机，完成对无线网络中各考勤数据采集节点数据的分析与处理；