Android手机签到系统设计和实现.docx

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1、AndroidAndroid 手机签到系统设计和实现手机签到系统设计和实现摘 要本文介绍了基于 Android 平台的学生签到系统的设计和实现。目前，大多数高校还在以纸质点名签到，由于传统的学生签到方式既繁琐低效又费时费力，还无法解决学生代签的问题，因此本文基于 Android 平台，利用手机 MAC 地址的唯一性，系统设计实现学生的注册登录，利用 WiFi 热点技术进行签到的基本功能。这样实现的 Android 学生签到系统稳定性高，调高了管理效率，既节约成本又方便快捷。该系统能够及时有效的掌握学生上课时的出勤情况。关键词：关键词：学生签到系统；WiFi 热点；签到系统；手机 MAC 地址A

2、bstractThis paper introduces the design and implementation of student check-in systembased on Android platform.At present,most colleges and universities still sign in bypaper roll call.Because the traditional way of student sign in is not only tedious,inefficient,time-consuming and laborious,but als

3、o can not solve the problem ofstudent signing on behalf of others.Therefore,based on Android platform,this paperuses the uniqueness of mobile mac address,system design to realize the registrationand login of students,and the basic function of sign in using WiFi hotspot technology.This implementation

4、 of Android student check-in system has high stability,highmanagement efficiency,cost saving and convenient.The system can grasp theattendance of students in class timely and effectively.Key words:student sign in system;WiFi hotspot;sign in system;mobile MACaddress目 录第 1 章 引言随着时代的进步和科技的发展，网络通信使人们的生活

5、方式发生了天翻地覆的变化。计算机设计的一些软件和系统，在我们的生活中提供了许多方便，从而代替了一些较复杂的手工程序。而课堂考勤在高校的教学管理中又显得至关重要。现在大部分高校课堂的签到方式还是纸质点名签到，点名过程低效且繁琐，占用一部分的上课时间，最后的统计工作也极其费时费力。在这个“机不离手”的学生时代里，安卓手机的 GPS 定位功能及地图服务已经被越来越多的人重视和应用,手机上的位置服务也愈发的成熟，室外的 LBS 定位已经相对成熟，但是室内却不能够精准的定位。而手机 MAC 地址确是唯一确定。通过手机 MAC 地址实现一个适合高校班级使用并且方便快捷的Android手机签到系统就显得尤为

6、重要了。至今已有很多新兴签到的方式，比如人脸识别、眼球识别、指纹识别等，但是由于教室数量多，班级学生数目比较大，技术不够成熟，所以高校短期内无法普及。像人脸识别、眼球识别之类的识别系统由于手机硬件及技术的限制，识别的效率低下。这样的检测方式精确度不高，且人脸、眼球检测技术和指纹检测需要一定的识别率，统计时极有可能会出错，反而会加剧教师和教务处统计的工作量。有很多人通过手机客户端也实现了各种手机签到系统，比如利用蓝牙设备通讯技术完成的手机签到系统，未签到学生只需将个人信息发送至管理者的手机服务器端。但这样的手机签到系统还是存在缺陷，毕竟蓝牙覆盖范围很有可能存在别班同学，会受到外界的信息干扰，这样

7、就无法保证学生签到的信息和应出勤学生的唯一对应性，并且蓝牙设备是面向短距离通信，无法确定签到学生当前的具体位置就容易出错。针对手机 MAC 地址的唯一性，本文对通过手机 MAC 签到的系统进行了相关的技术研究，从手机 MAC 地址关键技术、Android 平台开发的系统设计及相关功能模块设计进行了理论研究与技术实现。第 2 章 安卓系统简介安卓（Android）的系统架构和其他操作系统一样，是一种基于 Linux 的自由及开放源代码的操作系统，其架构采用了分层形式，从高到低分为四层。第一层是 Android 应用程序层，其所有的程序都是 Java 语言编写；第二层 Android 应用架构层，

8、这一层主要提供构建应用程序可能用到的各种 API，Android 自带的一些核心应用就是使用这些 API 完成；最后分别是支持各个组件运行的 Android系统运行层和 Linux 内核层。Android 系统使用开源的核心库 SQLite，是一种适合所有应用程序可用，功能强劲的轻型关系型数据库引擎。占用的资源较低，使其广泛应用于智能手机，使得智能手机得到了迅速普及。Android 平台由操作系统、中间件、用户界面和应用软件组成。是首个为移动终端打造的真正开放移动软件,其开放的平台允许任何人在终端设备上开发。主要使用于移动设备，如智能手机和平板电脑，由 Google 公司和开放手机联盟领导及开

9、发1。MAC 地址（英语：MediaAccess ControlAddress），直译为媒体存取控制位址，也称为局域网地址（LAN Address），MAC 位址，以太网地址（Ethernet Address）或物理地址（Physical Address），它是一个用来确认网络设备位置的位址。在OSI 模型中，第三层网络层负责 IP 地址，第二层数据链路层则负责 MAC 位址。MAC 地址用于在网络中唯一标示一个网卡，一台设备若有一或多个网卡，则每个网卡都需要并会有一个唯一的 MAC 地址。第 3 章 系统分析3.1 可行性分析现代的大学课堂中，老师常常通过点名或用纸质签到的方式进行考勤。这种

10、传统的签到方式不仅管理复杂易出错，而且统计困难浪费时间，最后还无法解决学生代签的问题。针对这些问题，如果能够利用现在我们人人必备的智能手机进行签到，就很大程度的方便了教师管理，成本低，节省上课时间并且提高教学效率。3.2 需求分析3.2.1 系统总体需求分析系统角色说明具体如下：根据管理系统的使用范围，将用户划分为管理者、签到学生两类。（1）管理员：在第一次使用时需设置 WLAN 热点并修改名称及密码，将该班级所需签到学生的基本信息（学号、姓名、手机号、手机 MAC 地址等）录入手机 SQLite 数据库，对已签学生的签到情况进行整合统计并加以分析，以实现该系统信息的管理与维护功能，方便班级信

11、息表的导入，执行查询、添加、修改及删除操作。（2）签到学生：在第一次使用时无需登录注册，在主手机的 WiFi 热点覆盖范围内打开自己所需签到手机 WiFi，连接主手机打开系统程序点击签到。待管理者开启签到功能后进行匹配 MAC 地址，之后可以随时查看的自己签到情况。3.2.2 非功能需求为了能够使系统稳定、安全且高效地运行，系统应该满足以下功能需求。(1)可扩展性和开放性一个好的系统程序都需要不断地改进和创新，因此在开发编制本系统时，就需要很好的可扩展性和开放性，使得在开发过程中主体结构不变，可以随时根据用户的需求优化系统，添加新的功能或者减少不必要的功能，而不必将整个系统大规模改动。(2)易

12、用性和易维护性为用户提供一个简便快捷的操作界面，过程简单，流程简化，提高签到系统的交互流畅性，操作提示出现在合理的位置上，签到信息如果出错及时统计并反馈，尽可能地为方便用户使用，省时省力易维护。(3)响应速度在学生签到完毕后，系统应在短时间内提示学生签到成功与否，提高反馈速度，签到成功则可立即查看签到信息，未成功则及时向管理员反馈信息。提高响应速度是学生签到系统的重要性能指标，可以有效的避免各种情况的发生，提高教学效率。第 4 章 系统设计本系统是 Android 平台开发利用手机 MAC 地址实现签到的签到系统。该系统分为两个部分：主手机系统程序部分和学生签到手机 APP 部分。主手机在打开

13、 WIFI 热点后，打开系统 APP，点击“开始签到”即可开始签到。签到手机在WLAN 覆盖范围内自动连接上该 WLAN 后，主控手机可通过 WLAN 自动接收到签到信息，记录下签到手机的 MAC 地址并匹配检测是否一致，完成后给签到手机发送签到短信，提示确认签到成功。由于是手机 WLAN 热点覆盖范围有限，该系统可在一个 300?左右的教室非接触式快速签到，节省时间，并准确地记录签到学生名单以及签到时间等相关信息，对漏签和未签的学生进行提醒确认，方便进行考勤的最后总结和管理等。4.1 系统流程图为了更好地管理签到系统，将主控手机系统 APP 部分分为三大模块：学生信息录入模块、签到模块、信息

14、管理模块。学生信息录入模块，主要是构建数据库录入需要签到的学生信息；签到模块，检测所需签到手机是否在主控手机服务范围之内，判断是否是系统录入的学生信息，根据签到手机的 MAC 地址匹配检测识别成功，存储签到的学生信息并及时发送签到成功与否短信；信息管理模块，对签到信息生成报表，统计数据。主控手机系统 APP 流程图如下图所示：图 1 主手机系统流程图4.2.功能模块设计4.2.1 学生信息录入模块构建数据库来完成学生的信息录入，将签到学生的基础信息录入主手机数据库，对随后学生连接上热点的签到手机是否签到成功至关重要。该模块主要是对数据库数据进行操作，在第一次签到之前将签到人员的信息（姓名、班级

15、、学号、手机号码、手机 MAC 地址等）以班级为单位录入主手机数据库中或通过 Excel 导入数据库。当学生的信息有变动时，进行查询、修改、添加或删除操作。比如学生的手机号码变动，需要对数据库信息进行修改操作；当有人退出班级，则对数据库信息进行删除操作；有新学生转入本班，对数据库信息则应进行添加操作。图 1 学生信息导入模块顺序图4.2.2 签到模块系统签到模块是最主核心模块。学生签到的时侯选择需要签到的班级。主手机的管理者需先对需要请假的同学进行录入，上传他们请假的原因，保存，避免上课时间时未签到，系统一直对他们进行未签到短信提醒。然后主手机再开启WLAN 热点，当学生的签到手机连接到此热点

16、时，主手机端先下载好 ES 文件管理器。主手机系统 APP 使用 WIFI 热点的时候，打开 ES 文件管理器的根目录里找到 proc 目录，打开其中名称为 net 的目录，最后打开 arp 文件，便可获取学生签手机的唯一 MAC 地址以及签到手机的其他信息，其界面显示如图图 2 图 3 所示:将连接的多台设备的MAC地址根据相应签到学生基础信息一起录入数据库中，然后主手机再运行数据库，与数据库中已录入的 MAC 地址进行匹配检测，由此来确认是否是需要签到的学生信息。当签到成功后，系统会将签到的信息自动保存，并发送签到成功的短信给签到手机，当离签到截止时间前几分钟，系统将会自动提醒还未进行签到

17、的学生签到。如果上课时间到了再签到者，系统将会把签到信息保存，并统计。自动发送签到迟到的短信给签到手机，以便确认为迟到。当到下课时间还未签到时，系统便会自动发送旷课短信给未签到学生手机，以便主手机管理者能清楚地知道该班签到情况。4.2.3 信息管理模块当签到完成之后，数据库统计签到数据（签到总数、缺勤总数、请假人数、请假 原因等）在主控手机界面上显示，系统可将查询到的签到情况导出 xls、txt等常见数格式，以便课后做更精确的统计等等。第 5 章 签到系统的实现5.1 学生信息录入模块实现学生信息录入模块实现了 Excel 表与 SQLite 数据库的数据转换，操作需导入 JXL 开发包。在使

18、用该界面使用 ListView 逐层显示手机文件系统。ListView以以列表形式呈现数据，用 setOnItemClickListener 调用添加单击事件。将 Excel表中的学生信息导入 SQLite 数据库。在实现的过程中需创建 Excel 文件的输入流，通过函数 Workbook.getWorkbook()，调用 getSheet()输出流得到第一个工作表对象，获取行列数，结合 sheet.getCell()和 Cell.getContents()返还取出各行各列的值存入数组，将数组存入 SQLite 数据库。最后返回主界面，弹出对话框，显示导入成功。5.2 签到模块的实现此系统前，

19、首先要将主手机的 WIFI 设置为 WLAN 热点，并设置名称及密码。配置 WLAN 热点的设置只需一次完成即可。完成后打开主手机系统 APP 的界面，首先选择学生签到的所处班级，录入请假学生名单及详情，然后点击“开始签到”，系统便出现“热点已打开，可开始签到！”字样。只要是在热点 WIFI的信号覆盖范围之内，需签到的学生手机无需登录注册，系统便会自动连接上主手机，读取签到手机的唯一 MAC 地址，与数据库录存信息进行匹配。系统自动检测，若信息正确，系统便会自动发送签到成功信息到学生签到手机上，同时将签到信息存储起来。当所有学生完成签到，点击主控手机 APP 界面上的“签到结果查询”便可查看签

20、到的详细信息，如签到学生姓名、学号、签到的时间、请假学生名单、旷课学生名单等，以便统计信息。图 3 主手机显示签到界面图 4 签到成功短信界面结 论本文 Android 平台开发的学生签到系统是通过手机唯一 MAC 地址匹配数据库实现的定位签到系统。该设计实现的签到系统采用了多线程机制，WIFI 具有较高传输速率，可以实现多人同时签到且无需排队等待就能实现快速签到。并且由于受 WLAN 热点覆盖范围的局域限制，解决了学生代签的问题，提高了课堂效率。只需第一次签到之前建立 SQLite 数据库，存储或删除签到人员信息，以班级为单位建表，解决不同班级的问题。其自动短信回复功能，能让签到人员清楚地知

21、道自己的签到情况，有效避免各种情况的发生。省时省力，成本低、作用大、创新性强，此签到系统进行签到符合时代发展要求。本系统还可以扩展应用到企业内部员工会议上，系统不受硬件设备、空间以及预算的限制，相信随着 Android 手机的不断普及和发展，这种能够解决现实问题的签到系统会越来越受欢迎。参考文献1 卞俊,王绍雷,刘彩生,黄雪丽.基于安卓的学生教学辅助系统J.电子制作,2015(04):87-88.2 裴佳迪，马超，孙仁贵，等.Google Android 应用开发全程实录M.北京：人民邮电出版社，2012.3 狄三云,宋丽红,张铠.基于 Android 的手机签到系统J.计算机与现代化,201

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24、chong,Li Kuan-Ching.An Informative andComprehensive Behavioral Characteristics Analysis Methodology ofAndroid Application for DataSecurity in Brain-Machine Interfacing.J.Computational and mathematical methods inmedicine,2020,2020.14 Kahatapitiya,K.P L,et al.Smart Check List:Android Based Mobile Tracking System.Imperial journal of interdisciplinary research 2.12(2016).15 BROWN D,DAVIS C M,STANLICK S.Struts 2 in actionM:ManningPublications,2008.