【正文】 代早就利用指紋（手印）來簽押。1809年Bewick 把自己的指紋作為商標(biāo)。 1880年，F(xiàn)aulds在《自然》雜志提倡將指紋用于識別罪犯。之后，英國、美國、德國等的警察部門先后采用指紋鑒別法作為身份鑒定的主要方法。而指紋考勤利用人類指紋的特征,通過對指紋圖案采樣、特征信息提取并與庫存樣本相比較的過程來實現(xiàn)身份識別的高級技術(shù)。而低廉的成本又減少了高校的財力物力投入。通過TCP/UDP等協(xié)議進行網(wǎng)絡(luò)傳輸，提高了系統(tǒng)實時性。面向市場廣泛，適合學(xué)校及企業(yè)，符合當(dāng)前科技潮流。對學(xué)生的出勤進行公正合理并有效、科學(xué)地管理已成為各大高校面臨的現(xiàn)實課題。用戶不必保管和攜帶各種證件（如紙卡或IC卡等等），只要輕輕一按手指就可完成身份識別。管理人員操作電腦輕松查看考勤信息。 研究目標(biāo)與方法1．研究目標(biāo)（1）結(jié)合實際情況對項目進行科學(xué)詳細(xì)的可行性分析、需求分析。（3）高校指紋考勤系統(tǒng)軟件建模的方法、過程與具體步驟，應(yīng)用UML從不同的角度對網(wǎng)絡(luò)分布式考試系統(tǒng)進行圖形化表示。（5）外置嵌入式指紋模塊硬件標(biāo)準(zhǔn)的了解及控制。2．研究方法（1）文獻分析方法。（2）面向?qū)ο蠓椒?。論文中主要涉及到與建模密切相關(guān)的面向?qū)ο蠓治龊驮O(shè)計方法。選擇具體的高校指紋考勤系統(tǒng)為研究對象，分析與研究系統(tǒng)功能及實現(xiàn)過程，為系統(tǒng)的理論模型和軟件建模提供參照。本章首先討論高校指紋考勤系統(tǒng)可行性分析；最后進一步論述高校指紋考勤系統(tǒng)的各種需求。同樣采用Microsoft Visual Studio 2005 SP1平臺和SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫，使用C++語言結(jié)合網(wǎng)絡(luò)編程技術(shù)利用TCP/UDP等網(wǎng)絡(luò)協(xié)議編寫應(yīng)用Microsoft Windows XP /Vista/7系列操作系統(tǒng)的服務(wù)器模塊。 技術(shù)可行性技術(shù)可行性分析通常是對系統(tǒng)將要采用的一系列開發(fā)技術(shù)來進行分析，本節(jié)主要通過指紋識別技術(shù)的可行性、選擇Windows CE平臺作為操作系統(tǒng)的可行性、指紋管理與考勤客戶端模塊與服務(wù)器模塊所使用的通信協(xié)議的可行性以及系統(tǒng)實時性的可行性進行詳細(xì)的分析。指紋圖像獲取通過專門的指紋采集儀可以采集活體指紋圖像。對于分辨率和采集面積等技術(shù)指標(biāo)，公安行業(yè)已經(jīng)形成了國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)，但其他還缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。另外，也可以通過掃描儀、數(shù)字相機等獲取指紋圖像。主要方法包括JPEG、WSQ、EZW等。紋型是指紋的基本分類，是按中心花紋和三角的基本形態(tài)劃分的。我國十指紋分析法將指紋分為三大類型，九種形態(tài)。指紋形態(tài)特征包括中心（上、下）和三角點（左、右）等，指紋的細(xì)節(jié)特征點主要包括紋線的起點、終點、結(jié)合點和分叉點。2．操作系統(tǒng)可行性Windows CE是微軟開發(fā)的一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統(tǒng)，是基于掌上型電腦類的電子設(shè)備操作。一個典型的基于Windows CE的嵌入系統(tǒng)通常為某個特定用途而設(shè)計，并能在脫機情況下工作。并且在Windows CE平臺上可以使用Windows操作系統(tǒng)上的編程工具（如Visual C++等）、使用同樣的函數(shù)、使用同樣的界面網(wǎng)格，使絕大多數(shù)的應(yīng)用軟件只需簡單的修改和移植就可以在Windows CE平臺上繼續(xù)使用。（2）使用了對象存儲（object store）技術(shù)，包括文件系統(tǒng)、注冊表及數(shù)據(jù)庫。（3）擁有良好的通信能力。（4）支持嵌套中斷。這使得該操作系統(tǒng)具有嵌入式操作系統(tǒng)所要求的實時性。對高級別IST（中斷服務(wù)線程）的響應(yīng)時間上限的要求更加嚴(yán)格，在線程響應(yīng)能力方面的改進，幫助開發(fā)人員掌握線程轉(zhuǎn)換的具體時間，并通過增強的監(jiān)控能力和對硬件的控制能力幫助他們創(chuàng)建新的嵌入式應(yīng)用程序?？梢允归_發(fā)人員在控制嵌入式系統(tǒng)的時序安排方面有更大的靈活性。有了這些API，足可以編寫任何復(fù)雜的應(yīng)用程序。3．系統(tǒng)通信可行性網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是網(wǎng)絡(luò)上所有設(shè)備（網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、計算機及交換機、路由器、防火墻等）之間通信規(guī)則的集合，它規(guī)定了通信時信息必須采用的格式和這些格式的意義。一臺設(shè)備上的第n層與另一臺設(shè)備上的第n層進行通信的規(guī)則就是第n層協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議使網(wǎng)絡(luò)上各種設(shè)備能夠相互交換信息。作者在進行可行性分析的時候全面的考慮到了這些因素，而同時使用這兩種協(xié)議根據(jù)不同的實際情況要求，選擇相對來說更加正確的協(xié)議作為通信標(biāo)準(zhǔn)，大大提升了系統(tǒng)的運行速度和安全性，同時減少了對系統(tǒng)資源的占用。但是注意：指紋設(shè)備必須與服務(wù)器在同一個網(wǎng)段，因為是僅供學(xué)校內(nèi)部使用，指紋設(shè)備不在互聯(lián)網(wǎng)上暴露，設(shè)備上的考勤在校園網(wǎng)內(nèi)完成。在討論實時性之前，先簡單介紹一下實時操作系統(tǒng)的概念。這是一個非?？量痰囊?。 硬實時操作系統(tǒng)：準(zhǔn)時準(zhǔn)確地響應(yīng)所有的外部觸發(fā)，一次失敗將導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。這類操作系統(tǒng)在交換系統(tǒng)中經(jīng)常有應(yīng)用。所以，外部中斷的響應(yīng)時間（中斷延遲）是衡量其實時性的一個重要標(biāo)準(zhǔn)。Windows CE的中斷處理過程主要分為兩部分：中斷服務(wù)線程（IST）：處于驅(qū)動或者應(yīng)用中的中斷處理線程，由系統(tǒng)調(diào)度，完成大部分的中斷處理工作。中斷處理的主要部分在驅(qū)動或者應(yīng)用的中斷處理線程中。ISR和IST之間通過事件對象進行同步。ISR中通知內(nèi)核觸發(fā)相應(yīng)的事件對象。 Windows CE的中斷處理過程總的來說，Windows CE中斷處理過程結(jié)構(gòu)清晰，方便開發(fā)人員靈活設(shè)計IST。5．技術(shù)可行性總結(jié)通過以上詳細(xì)分析，高校指紋考勤系統(tǒng)在技術(shù)上是可行的。操作系統(tǒng)及軟件均為學(xué)校安裝或開源免費軟件，共計0元。系統(tǒng)回收效益，0開發(fā)經(jīng)費，而項目完成并投入使用后，大量減少了高?？记诠ぷ髦型度氲娜肆?、物力、財力資源。故本系統(tǒng)在經(jīng)濟上是可行的。 項目進度計劃表任務(wù)名稱工期開始時間完成時間資源名稱指紋考勤系統(tǒng)73個工作日2010年9月11日2010年12月21日軟件規(guī)劃12個工作日2010年9月11日2010年9月26日王翔,馮麗蕓,陳德源需求開發(fā)7個工作日2010年9月29日2010年10月6日陳德源設(shè)計12個工作日2010年10月7日2010年10月22日王翔,馮麗蕓,陳德源概要設(shè)計6個工作日2010年10月7日2010年10月14日王翔,馮麗蕓,陳德源實施20個工作日2010年10月23日2010年11月20日王翔,陳德源,馮麗蕓指紋管理模塊6個工作日2010年10月23日2010年10月30日王翔服務(wù)器模塊16個工作日2010年10月23日2010年11月14日陳德源指紋考勤模塊6個工作日2010年10月30日2010年11月7日王翔,陳德源系統(tǒng)集成15個工作日2010年11月21日2010年12月10日馮麗蕓,王翔,陳德源 提交7個工作日2010年12月11日2010年12月21日王翔,馮麗蕓,陳德源經(jīng)過詳細(xì)的項目進度計劃定制得出結(jié)論：高校指紋考勤系統(tǒng)的開發(fā)在時間上是可行的。所以，綜上所述，高校指紋考勤系統(tǒng)在使用上也是可行的。 系統(tǒng)功能模塊圖 系統(tǒng)技術(shù)需求[4]指紋管理與考勤客戶端模塊：目前已經(jīng)成功使用的門禁系統(tǒng)等類似的指紋記錄的系統(tǒng)。 C++是一種簡潔的語言，有利于開發(fā)出運行速度快，占用資源少的程序。能夠滿足對數(shù)據(jù)的及時存儲，和快速發(fā)送。能很好的實現(xiàn)通信的無阻礙。高校信息管理網(wǎng)站部分：高校學(xué)生考勤管理系統(tǒng)在目前的高校中使用還不普遍，但也有許多類似的成功案例：如教務(wù)管理系統(tǒng)、排課系統(tǒng)等。JSP是一種安全穩(wěn)定的動態(tài)網(wǎng)頁技術(shù)，目前國內(nèi)各企業(yè)的電子商務(wù)系統(tǒng)，ERP系統(tǒng)，銀行信息系統(tǒng)等基本上都用JSP開發(fā)的。為了使客戶端能夠從服務(wù)器中訪問數(shù)據(jù)，服務(wù)器必須具備以下兩個關(guān)鍵特征：一、對在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)提供單點訪問。SQL Server使用TransactSQL語言來維護、實現(xiàn)和訪問數(shù)據(jù)庫，TransactSQL是SQL（Structured Query Language）的一個子集標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)中將采用指紋點到，取代傳統(tǒng)的點到方式。每個部分才用任務(wù)收發(fā)并進行數(shù)據(jù)庫處理的方式進行互相操作。這就可以保證考勤的精確性，準(zhǔn)確登記遲到名單，和也減少了學(xué)生干部的工作量。 系統(tǒng)硬件部署圖 系統(tǒng)功能需求[5]本節(jié)主要對項目中三大模塊的具體功能進行詳細(xì)的需求分析，系統(tǒng)涉及到一系列用戶對象。各個用例都有相關(guān)聯(lián)系。其中指紋管理客戶端需要包括管理員登錄、登記新指紋入庫、查詢已錄入指紋信息、修改已錄入指紋信息、刪除已錄入指紋信息、清空指紋庫等一系列指紋管理功能。 指紋管理與考勤客戶端模塊狀態(tài)圖2．服務(wù)器模塊服務(wù)器模塊在PC平臺上使用，該模塊包含：設(shè)備配置管理，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控，任務(wù)的獲取、發(fā)送及回傳，指令系統(tǒng)等功能。設(shè)備工作管理主要是指管理指紋終端設(shè)備，管理設(shè)備的添加，刪除，實時監(jiān)控設(shè)備的狀態(tài)，做好固化工作的管理，及給設(shè)備發(fā)送考勤任務(wù)，接收設(shè)備的考勤結(jié)果。管理員可以通過指令間接操作指紋設(shè)備模塊，以及管理設(shè)備管理模塊，管理員可以通過Web對管理器進行配置，管理器可以根據(jù)配置執(zhí)行，管理器會記入下非法訪問的IP地址。任務(wù)的獲取、發(fā)送及回傳：據(jù)日期時間從服務(wù)器數(shù)據(jù)庫讀取今天要發(fā)送的任務(wù)，可以根據(jù)工作日讀取該工作日中需要考勤的任務(wù)，并發(fā)送給每個設(shè)備端，也可讓設(shè)備一個一個分別向服務(wù)器請求獲取考勤任務(wù)，使設(shè)備接收到考勤任務(wù)，存放任務(wù)。指令系統(tǒng)功能：生成任務(wù)指令，解析任務(wù)指令，并響應(yīng)相應(yīng)的任務(wù)事件。模塊將提供學(xué)生、教師及輔導(dǎo)員和教務(wù)處等三類用戶，其具體功能如下：l 學(xué)生：修改密碼，查看動態(tài)信息、查看各課程考勤信息，請假申請。l 教務(wù)處：修改密碼，查看動態(tài)信息、查看本學(xué)院教師和學(xué)生的考勤信息，及發(fā)布動態(tài)信息。l 信息查詢：該部分包括三個層次的權(quán)限和查詢結(jié)果：學(xué)生、教師（輔導(dǎo)員）、學(xué)院教務(wù)處管理員。l 公告發(fā)布：該部分主要對學(xué)院級別權(quán)限而言，可以及時對一些重要信息進行網(wǎng)上發(fā)布，也可以對有嚴(yán)重考勤問題的同學(xué)進行警告批評。指紋考勤客戶端與管理客戶端使用一個數(shù)據(jù)庫中的學(xué)生信息表，以用來驗證和存儲更新考勤信息；服務(wù)器的發(fā)送和獲取任務(wù)通過該數(shù)據(jù)庫中的任務(wù)接收表以及考勤信息表來實現(xiàn)；該客戶端并需要從服務(wù)器獲取的時間。 指紋考勤客戶端模塊序列圖服務(wù)器模塊與其他模塊的關(guān)系：通過與設(shè)備部分?jǐn)?shù)據(jù)庫中的任務(wù)接收表以及考勤信息表來實現(xiàn)任務(wù)的收發(fā)，并需要發(fā)送系統(tǒng)時間給設(shè)備部分；與PC機信息管理部分共同訪問操作一個數(shù)據(jù)庫用來獲取考勤任務(wù)及返還考勤結(jié)果。 業(yè)務(wù)流程示例圖管理客戶端（網(wǎng)頁）定時向服務(wù)器發(fā)送需要執(zhí)行的考勤任務(wù)（包括任務(wù)執(zhí)行時間，任務(wù)對象等等一系列信息，以唯一任務(wù)號作為標(biāo)識）。考勤客戶端接收到考勤任務(wù)，設(shè)定系統(tǒng)時鐘，獲取任務(wù)開始時間及結(jié)束時間，等待任務(wù)開始執(zhí)行。結(jié)束時間到，則結(jié)束該任務(wù)執(zhí)行，并等待下一任務(wù)執(zhí)行，執(zhí)行流程如上。管理客戶端通過PC機數(shù)據(jù)庫更新用戶的考勤信息。一節(jié)課 = 地點+時間+教師+課程名對象考勤信息 = 對象唯一標(biāo)識+點到時間+是否早退考勤任 = 數(shù)據(jù)格式（是任務(wù)）+考勤任務(wù)信息考勤任務(wù)信息 = 唯一標(biāo)識（時間+對象集編號）+任務(wù)開始時間+任務(wù)結(jié)束時間+對象集編號（課程號標(biāo)識）+任務(wù)執(zhí)行模式+是否早退檢查（該模式只有設(shè)置不可取消）?？记诮Y(jié)果 = 數(shù)據(jù)格式（考勤結(jié)果）+任務(wù)標(biāo)識+任務(wù)說明（是否有早退檢查）+對象考勤信息。其中學(xué)生對象關(guān)系模型應(yīng)當(dāng)包含學(xué)號、姓名、班級、性別、年齡和指紋信息；教師對象關(guān)系模型包含編號和用戶登錄密碼；考勤管理員對象關(guān)系模型包含設(shè)置考勤時間、設(shè)置考勤次數(shù)、設(shè)置考勤具體情況、設(shè)置缺勤處罰以及打印考勤表單；而考勤信息對象關(guān)系模型又包括：考勤日期、考勤任務(wù)編號（考勤次號）、學(xué)號、考勤時間、遲到早退時間、考勤結(jié)果（是否缺勤）、累計缺勤次數(shù)（在課程連堂的情況下）。 系統(tǒng)ER圖指紋管理與考勤客戶端數(shù)據(jù)庫總共有三張表，其中PersonInfo表主要用于存儲學(xué)生的學(xué)號以及指紋錄入指紋庫后產(chǎn)生的ID號，以學(xué)號作為唯一標(biāo)識，驗證時通過比對指紋特征值來識別學(xué)生身份，返回學(xué)號，并將其考勤信息保存或更新至PersonTask表中。 PersonTask表字段名字段名類型約束是否為主碼學(xué)號IDNchar(13)非空任務(wù)號TASKIDBIGINT非空點到時間ComeTimeNchar(6)非空是否早退LeaveTimeINT非空是否讀取IsreadINT非空Task表用于接收服務(wù)器發(fā)送的任務(wù)，并將其壓入任務(wù)隊列，以任務(wù)號作為唯一標(biāo)識，執(zhí)行任務(wù)時，指紋考勤模塊從表中分析、獲取任務(wù)等開始時間、結(jié)束時間等任務(wù)信息，從而能夠正確的執(zhí)行考勤任務(wù)。從而作者依據(jù)這些通信接口設(shè)計了設(shè)備考勤任務(wù)類、指紋模塊類、對象集類、考勤對象類、考勤結(jié)果類、任務(wù)表類、任務(wù)管理類、設(shè)備任務(wù)管理器類等一系列相關(guān)類來對整個項目通信部分進行編寫。將X:\WINCE500\PLATFORM（X表示W(wǎng)inCE安裝盤符，在這里為E）中的SMDK2410文件夾重新命名為SMDK_backup。將X:\WINCE500\PUBLIC\COMMON\OAK\CATALOG\。選擇Import，導(dǎo)入X:\WINCE500\PUBLIC\COMMON\OAK\CATALOG\。選擇“SAMSUNG SMDK2410:ARMV4I”作為BSP。按需選擇所需的應(yīng)用程序。在工作區(qū)選擇OSDesignView，在其中的ZY2410 Catalog items上點擊右鍵Setting…。在Locale選項卡點擊Clean All，隨后選擇中文(中國)。如上步所示添加其他需要的驅(qū)動及功能。選擇Build OSSysgen進行編譯，大約10分鐘后系統(tǒng)手動定制的系統(tǒng)編譯完成。 驅(qū)動添加列表在Catalog窗口中選擇驅(qū)動點擊右鍵選擇：Add to OS Design。以下是高校指紋考勤系統(tǒng)需要添加的驅(qū)動列表。添加路徑如下：BSPs → Samsung SMDK2410:ARMV4I →Device Drivers →Network