论文总字数：18009字

目 录

1 引言 3

1.1 研究背景 3

1.2 国内外研究现状 3

1.2.1 国外研究现状 3

1.2.2 国内研究现状 4

2 系统分析 5

2.1 需求分析 5

2.2 可行性分析 5

3 硬件设计 6

3.1 RFID技术概论 6

3.2 S50非接触式IC卡 6

3.2.1 性能简介 7

3.2.2 工作原理 7

3.3 MFRC522 10

3.3.1 概述 10

3.3.2 功能 10

4 系统设计 18

4.1 开发工具及开发技术介绍 18

4.1.1 Java编程语言 10

4.1.2 Eclipse 10

4.1.3 MVC框架 10

4.2 数据库设计 18

4.1.1 数据表E-R图 10

4.1.2 主要数据表结构 10

5 系统模块实现 24

5.1 登录模块 24

5.2 学生模块 24

5.3 管理员模块 24

5.3 软硬件连接 24

6 结论 22

7 讨论 22

参考文献 23

致 谢 24

基于RFID技术的大学生入学管理系统设计

张君茹

Abstract：With the rapid development of the RFID radio frequency identification (RFID) technology, but also because the school recruit students number increasing,This paper proposes to apply the technology of radio frequency identification to the management of College Students' admission. Previous artificial management way time-consuming, low efficiency and processing data is very easy to get wrong, the entrance management informatization and automation can effectively solve the above problem, still can make real time control of the new school enrollments, did not report to the new list.

Research based on RFID radio frequency identification (RFID) technology, Understand the working principle of radio frequency identification technology. Mainly for RFID tag and read/write device etc were analyzed, and the requirements of hardware system can read/write device can send students carry tag data into the computer software system is analyzed, combined with the Java programming language and Oracle database technology, information for students to make the operation, management student enrollment information, and is timely fed back to school related personnel.

Key words：RFID（Radio Frequency Identification）; tag;reader;enrollment management

引言

本章为整篇论文的引言部分，主要阐述了本文所要解决的问题以及针对这些问题的解决方法和策略。第一节简单介绍了现在的大学生入学管理模式以及基于射频识别技术的大学生入学管理系统的研究背景和它相对比于传统的大学生入学管理方式的优势。第二节则针对RFID无线射频识别技术描述了国内外一些国家目前的研究情况和具体的应用现状，无线射频识别技术目前所面临的一些问题和挑战，以及我们可以对此做出的解决方案。

研究背景

传统的大学生新生入学管理采用的是人工确认并记录来报到的新生信息来统计新生入学情况，这样不仅耗时长，效率低下，而且记录的数据不够安全可靠，人工处理数据时也可能产生各种各样的问题。随着时代的发展，高校新生数量逐年递增，过去人工进行报到注册的方式已经无法满足如今的入学管理需求，为了提高大学新生入学报到注册的效率，减少学校工作人员的工作时间，高校新生的信息化建设是十分有必要的。

虽然目前的大学生入学管理模式已经向自动化管理靠拢，让计算机代替人工管理学生信息以及统计报到注册人数，但还有许多要改进的地方。本系统以无线射频识别技术为基础，研究了无线射频识别标签和读卡器的性能以及原理，利用无线射频识别标签保存新生的标记数据并且把该RFID卡附在录取通知书上，在新生报到时只需要将通知书上的无线射频识别标签靠近读卡器，系统即可获取该新生的相关信息。通过本系统，使高校能及时了解和掌握大学新生报到的情况，也加快了大学生的报到注册的进程，大大提高了新生入学管理的效率，也可以让新生和家长对学校的第一印象感觉友好亲切。

系统在软件和数据库技术的支持下，深入钻研该系统所需要实现的所有功能模块，设计出所需的数据表，如学生的基本情况表、班级的信息表以及教师/管理员的基本情况表等等，集成整个新生入学管理数据库系统，并且在此基础上建立相应的数据库管理系统。

国内外研究现状

1.2.1 国外研究现状

从全球的角度出发，美国在无线射频识别产业中处于较为领先的地位，无论从无线射频识别标准还是从开发应用的角度来看，美国都处于世界的前列，当然这也都和政府的积极推动密切相关。比如美国的零售巨头沃尔玛集团就已经制定了巨大的RFID无线射频识别技术应用计划并且已经落实到实处，目前已经有超过一千家企业和供应商参与了这个计划，并且也获取了相当可观的收益。欧洲各个国家的无线射频识别标准是紧紧跟在美国所主导的EPC global标准的步伐后面，隐约地有超赶趋势，在一些诸如身份鉴别、交通、追踪物流以及其他封闭系统与美国基本差不多是处于同一阶段的^[1]。同样的，日本政府认为RFID技术的研究和应用十分重要并且认真对待，并针对该技术特地出台了相关的政策推动其发展，还提出了UID标准。RFID无线射频识别技术在日本已经深深受到广大人民群众的喜爱，如网上支付、物流、电子票券等范畴，为民众提供了大大的便利。韩国主要通过国家部门来推动无线射频识别技术的发展规划。韩国自从在2004年正式提出的IT839计划直至今日，无线射频识别技术在韩国的重要性得到了显著提升，技术开发和应用实验正在迅速的扩展开来，然而直到今天韩国在无线射频识别标准上仍旧不够清晰，至今还没有提出明确的无线射频识别标准^[2]。

由于国外许多国家的RFID射频识别技术以及比较成熟，国外许多学校也已经把RFID射频识别技术运用到了学生的管理上。比较常见的是把有源的RFID应用在学生的监控系统中，把RFID电子标签附加在学生的学生证中，可以同时监测学生的考勤情况和学生的下落。这样既可以督促学生按时上课，也可以保证学生在校园里的安全。但是，基于RFID射频识别技术的入学管理系统在国外还是比较少见的。

1.2.2 国内研究现状

在国内，我们国家的无线射频识别技术起步较晚，产业数量较少，应用范围也不多，和欧美等国家性比较，无线射频识别产业技术还比较落后。低高频RFID射频识别技术是属于门槛比较低的那块领域，我们国家的应用技术已经趋近于成熟，应用的范围也日益扩大，已经深深受到广大人民群众的热烈欢迎，而且已经在火车站身份证和火车票的检验、物流领域的仓库管理、图书馆的管理和服务以及门禁考勤系统等多个领域运用开来，并且在这么多不同的领域中大大提高企业的管理效率。但是超高频的RFID射频识别技术的门槛比较高，这方面它的研究应用在我们国家内部还处在初级的阶段，与欧美等众多发达国家的技术水平相比还存在着比较大的差距，这也意味着我国在这方面拥有较大的发展空间，可以迎头赶上^[3]。在标准方面，我国的当务之急是要加快制定出统一的国家标准以便于实现RFID射频识别技术在国内的全面发展应用，并且这个标准要符合中国的实际国情，还要能与国际接轨。我们国家应该充分地汲取国外一些发达国家的RFID无线射频识别的先进技术和他们的丰富推广经验，通过技术创新、产业扶持、重点突破等各项措施，将无线射频识别行业做大做强，争取早日追上欧美等发达国家的步伐。

RFID无线射频识别技术给我们带来了巨大的收益，但是我们也要考虑实现这项技术我们需要投入多少人力资源和物力资源，并且想办法尽量减少这些成本是我们现在需要解决的问题。就人力资源来说，这样一个复杂的系统肯定需要培训这方面的专业的人才，更不用提为顾客服务所带来的成本。但是要削减费用，一般从技术层面上减少成本，比如标签的重复使用，注重RFID标签材料的选择等等都是有效的途径^[4]。

随着射频识别技术的快速发展和在我们国家应用系统的不断推广普及，射频识别技术在性能方面得到了显著的提高，也深入人们的日常生活，但是其中仍旧存在许多问题和未知，需要我们这一代的人对其进行加倍深刻细致的钻研，争取能够早日真正掌握这门技术。RFID无线射频识别技术凭借自身所独有的优势特点，最后会在全世界范围内形成一个巨大的产业，它的前景非常广阔，市场潜力也十分巨大，同时受到政府的鼎力支持，企业也十分认真地对待它，更是受到了民众的热烈欢迎，值得各个领域对它加以关注。

系统分析

2.1 需求分析

现有的大学生入学管理系统还是采用了传统的人工管理的方式，这样不仅浪费时间，效率低下，而且容易导致大量新生进入学校时发生拥堵现象，人工处理数据的方式还可能出现各种错误。此外，新生的数量庞大，人工管理的方式对于学校统计新生入学情况也增添了难度。

本系统要能够解决人工管理的弊病，让学校能够实时掌握新生的报到情况，了解未报到的学生人数及信息，同时也要提高新生报到的效率，避免拥堵现象的出现，实现系统的信息化和智能化。对此，本系统需要有以下功能：

1. 管理学生的信息：学号是唯一的，可以根据学生的学号对学生信息做查询数据记录和修改数据记录操作，能够维护学生的基本信息，包括个人信息和班级信息。
2. 管理管理员的信息：能够对管理员的信息进行增加数据记录、删除数据记录、查询数据记录和修改数据记录的操作。
3. 入学情况管理：可以统计出未报到新生的名单并能查看他们的基本信息。
4. 权限管理：能够设置相应人员的管理权限。学生登录系统只能查询和修改自己的信息；而管理员可以进行的操作有：按全部、专业或是学号查询和修改学生的信息，管理员信息的增加、删除、查询和修改以及查看新生的入学情况（未报到新生名单和基本信息）。

2.2 可行性分析

1. 经济可行性

首先，通过本系统对大学新生入学信息进行自动化的、全面的管理，大大地提高了学校在迎新期间的办公效率，减少了工作时间。其次，本系统采用的是无源RFID标签，无源RFID标签的识别距离相对于有源RFID标签而言近很多，但已经足够满足系统所需，而且成本较低。然后，由于塑料材质对于电磁波的穿透率较高且比较实用，从经济上看也是价格低廉^[5]。最后，RFID卡是可以反复使用的，在学生毕业离校前可以对RFID卡进行回收，这也可以降低成本。所以开发经费对于一个学校而言也是可以接受的。该系统对前来报到注册的大学新生的数据进行了全面的记录和管理，可以避免人为地处理各类数据信息时产生的各种问题，同时也缩减了学校管理人员的维护成本和工作时间，提高了学校的管理效率。因此，从经济角度来说，本系统的开发是可行的。

1. 技术可行性

在软件上，本系统采用的是MVC（模型-视图-控制器）架构的Java技术和Oracle数据库技术，实现数据展现、数据存取和业务逻辑分离，可以使整个系统的耦合度降低、模块化增强。而在硬件上，系统采用的是目前新兴但已经较为成熟的RFID射频识别技术，它具有较为明显的优势，识别速度快，读取方便快捷^[6]。可以说，无论从硬件上来看还是从软件上来看，系统所采用的都是比较成熟的技术，利于系统的升级和维护。这样信息化、自动化的学生入学管理方式，使对新生的入学管理更加规范和便捷，也能改善学校在家长心目中的第一印象。

3 硬件设计

本系统是以RFID射频识别技术为基础的，通过对入学管理系统的功能分析，硬件上可以分为以下两部分：

1. RFID标签

由于RFID标签是附在通知书上的，学生报到时手持标签靠近读卡器完成报到流程，需要RFID标签的体积不能过大。还要考虑学校经费的问题，考虑到无源RFID标签的体积较小，成本也比有源标签低廉，而且寿命长，可以循环使用，因此系统采用的是无源标签，S50非接触式IC卡^[7]。

1. 读写器

读写器的功能主要是有效的读取RFID标签上的学生身份信息，考虑到读写器的工作频率要和RFID标签相配套，还要能够防水防潮，当断电时数据不能够丢失，本系统选择的是MFRC522发送模块来作为读写器读写数据。

3.1 RFID技术概论

RFID无线射频识别技术是一种能够实现短距离的通信的系统。RFID无线射频识别技术根据它的工作频率有高低不同，分别分为低频、中高频、超高频以及微波这几种标签^[8]，本系统选择使用的无源标签就属于低频标签的范围之内。低频标签有它特有的优点，比如它节省电源，价格也比较低廉，而且非常适于短距离的信息读取，但是不能用于高速的识别。

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