打卡鐘-基于指紋識別的企業員工考勤系統的設計

打卡鐘-基于指紋識別的企業員工考勤系統的設計
由于人體指紋信息具有可識別性、唯打卡鐘一性和終生不變性的特點， 且指紋識別技術日益成熟， 使得該技術在社會的各個領域都得到了廣泛應用[1]。考勤是現代企業管理的基礎， 也是衡量企業管理水平的重要標志。基于指紋識別的企業員工考勤系統的設計， 能夠徹底解決傳統打卡鍾、IC 卡考勤方式所經常出現的代打卡問題， 保證考勤數據的真實性， 真正體現公開、公平和公正， 因此能進一步提高企業管理的效率和水平。另外， 該系統塑膠齒輪還可與辦公管理、薪資系統等其他管理系統集成， 適合大中型企業的考勤管理應用。

由指紋考勤機、應用服務器、數據庫服務器和客戶機四部分組成， 其系統結構圖由圖1 所示。整個系統以遵循TCP/IP 協議的以太網作爲傳輸媒介， 通過一個HUB 將分布在企業中各處的指紋考勤機連入局域網。指紋考勤機主要進行指紋的采集， 並通過網絡傳送至應用服務器。在應用服務器中進行活體指紋與企業員工指紋庫的比對並根據自定義考勤規則自動生成考勤記錄。每個員工可以根據授權查看自己的考勤記錄， 管理人員也能蒸腳桶夠實時地監控員工在崗狀況和獲得考勤統計信息。

　指紋考勤機是本系統的重要組成部分， 其設計的好壞直接關系到整個系統的效率。32 位ARM嵌入式微處理器具有高性能、低功耗的特性， 已被廣泛應用于消費電子産品、無線通信和網絡通信等領域， 極其適合于對成本和功耗要求較苛刻的應用場合[2]。因此， 本系統采用Samsung 公司的基于ARM7TDMI 核的16/32 位RISC 嵌入式微處理器S3C44B0X。並以此爲中心， 設計了其它功能模塊: 一個4M的FLASH、一個8M的SDRAM、一個10M以太網接口、一個指紋采集器和采樣控制器以及其它外圍輔助電路模塊諸如時鍾電路、複位電路、電源模塊等。
　　指紋考勤機是一個嵌入式設備，從軟件層次結構上來看， 它是由設備驅動程序、嵌入式操作系統與考勤機應用程序三個層次所
組成。設備驅動程序是操作系統與硬件設備之間的橋梁， 操作系統在沒有設備驅動程序的支英文論文持下是無法正常支配硬件設備行爲的，因此需要根據指紋考勤機的各個硬件部分編寫對應的設備驅動程序， 並安裝到操作系統內核中。嵌入式操作系統選用uClinux， 它是專爲沒有存儲管理單元MMU 的微處理器設計的嵌入式Linux 操作系統， 它秉承了標准Linux 的優良特性， 是經過各個方面的小型
化改造後所形成的一個高度優化的、代碼緊湊的嵌入式Linux； 目前國內外采用ARM- uClinux 作爲嵌入式系統非常普遍。而處在最上層的考勤機應用程序則主要與應用程序服務器進行交互， 完成指紋考勤機的配置以及指紋的采集和傳輸。

勤機應用程序由指紋采集處理模塊、配置模塊和自動校時模塊構成， 三個模塊的功能描述如下:指紋采集處理模塊在響應XCR3256XL 的中斷後， 將接收到的所采集指紋的原始奇數場和偶數場數據組成完整的一幀， 即一個完整的指紋圖像， 然後進行圖像的預處理和指紋特征信息的提取， 最後將包含指紋特征信息和當前時間的簽到數據包通過網絡發送給應用服務器。
　　配置模塊在接收到來自應用程序服務器的配置考勤機控制命令後， 該模塊根據命令中的配置參數( 如: 當前時間、考勤有效時間、IP 地址、考勤機ID 等) 完成考勤機配置工作。
　　自動校時模塊在接收到應用服務器定時發來的校時數據包後， 更新考勤機當前時間， 然後應答應用程序服務器， 從而使兩者在時間上達到同步， 以保證考勤時間的准確性。

　應用程序服務器上運行著員工信息錄入程序、考勤服務程序和考勤管理程序三個程序。員工信息錄入程序用于錄入及修改企業員工的基本信息( 包括指紋的特征信息) 並將其存入數據庫中， 通常在系統初建立時及有新員工加入時使用。考勤服務程序自始至終運行著， 根據管理人員設置的時間間隔定時向考勤機發送時鍾同步信號， 如果超時沒有收到考勤機的應答， 表明考勤機故障或
網絡通信故障， 立即通過考勤管理程序通知管理人員； 一旦接收到指紋考勤機發送來的簽到數據包， 就將數據包放入待處理隊列中， 然後以FIFO 方式依次處理該隊列的每個數據包， 其處理過婚紗攝影程爲: 首先提取數據包中的指紋特征信息， 然後通過比對數據庫中員工指紋特征信息表就可以找到相匹配的記錄， 從而確定了員工ID， 再結合數據包中其他的信息( 如: 簽到時間) 、數據庫中該員工班次的信息以及考勤規則就能夠判定出該員工此次考勤的結果( 如: 正常出勤、遲到、早退等) ， 並自動生成考勤記錄存入數據庫的考勤記錄表中。