CN109410360A - 一种基于可见光通信的智能考勤系统及考勤方法 - Google Patents

一种基于可见光通信的智能考勤系统及考勤方法 Download PDF

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Abstract

企业员工的考勤、学校学生的考勤、或者参会人员的考勤是工作和生活中经常遇到的问题，而传统的电子考勤方式增加了被考勤人员的负担。本发明结合可见光通信与无线通信的具体特点，提出了一种基于可见光通信的智能考勤系统及考勤方法。该系统利用了可见光通信中光线的直线传输特性与传输距离有限等特点，用来完成人员的定位，确定考勤人员出现在特定区域；同时利用无线通信较为成熟，且传输信息容量大的特点，用以传输需要识别的基本生物信息。由此形成了一种下行可见光通信，上行无线通信的人员考勤系统。本发明能够实现移动考勤，定位准确，方便企业对员工的职能化管理。

Description

一种基于可见光通信的智能考勤系统及考勤方法
技术领域
本发明涉及一种考勤系统以及考勤方法，具体涉及一种采用可见光通信方式和wifi通信 方式结合的考勤系统，能够实现移动的多人同时考勤，定位准确，方便对相关人员进行考勤。
背景技术
企业员工的考勤、学校学生的考勤、或者参会人员的考勤是工作和生活中经常遇到的一 个问题，采用人力方式考勤，不仅费时费力，而且有时还不太准确。
传统的考勤管理系统基本都是围绕考勤机配合考勤软件来实现考勤的管理，尽管随着软 硬件技术的发展，考勤机的识别装置已经从最初的纸带、卡片以及电子标签进化到在最先进 的指纹、人脸、虹膜识别，但其始终都很难突破对用户较为精准的定位，以及时常出现排队 拥挤打卡考勤的情况。随着智能手机的出现，现在也出现了一些手机考勤方法，而且这个系 统只需要连接网络，分享自己的地址位置即可完成考勤，但是避免不了代打卡以及代班的情 况。追究其原因，是由于手机方法都不涉及到指纹识别等生物信息识别方式，就完全不能避 免代打卡的情况。同时由于多个用户在同一个考勤机进行考勤，造成了人员的拥挤和不便利， 所以我们需要设计一种既保证用户本人确实出勤，又能简化考勤过程的系统与方法，以更准 确的采集员工考勤信息，方便企业对员工的智能化管理，节省管理成本。
发明内容
针对上述问题，本发明结合可见光通信与无线通信的具体特点，提出了一种基于可见光 通信的智能考勤系统及考勤方法。该系统利用了可见光通信中光线的直线传输特性与传输距 离有限等特点，用来完成人员的定位，确定考勤人员出现在特定区域；同时利用无线通信较 为成熟，且传输信息容量大的特点，用以传输需要识别的基本生物信息。由此形成了一种下 行可见光通信，上行无线通信的人员考勤系统，该系统能够实现移动考勤，定位准确，方便 企业对员工的职能化管理。
本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种基于可见光通信的智能考勤系 统，包括中心控制设备(101)、若干台考勤终端(102)和若干台用户终端(103)；
所述中心控制设备(101)，连接各个考勤终端，完成与各个考勤终端之间的双向通信， 用于接收各个用户终端发送来的用户考勤信息，包括用户ID和生物识别信息，负责将用户采 集到的信息进行汇总，并进行处理和识别；
所述若干台考勤终端(102)，分布于需要考勤的考勤区域，具有固定的位置，以便进行 用户所在区域的粗定位；所述若干台考勤终端，在该系统中具有唯一的考勤终端ID，用来接 收中心控制设备所发送的信息，并向中心控制设备回复确认信息，向用户终端以可见光传送 的方式发送信息；
所述若干台用户终端(103)，用来采集用户的生物识别信息，并具有接收考勤终端可见 光传送的信息的能力，并具有向中心控制设备发送用户ID和生物识别信息的能力，并接收中 心控制设备的考勤确认信息。
进一步，所述系统还可以包含生物识别信息采集装置，所述装置具备向中心控制设备发 送信息和接收中心控制设备信息的功能，发送和接收信息可以采用有线网络的方式，或者采 用无线网络的方式，所述装置可以是一台或多台。
进一步，所述生物识别信息包含：语音识别、指纹识别、掌纹识别、人脸识别、虹膜识 别等依靠生物特征完成的生物体识别过程中采集的图像、声音、视频等信息。
在本发明提出的系统中，还可以具有如下更为详细的设计。
1)所述若干台考勤终端的每一台至少包括如下部分：
可见光发送模块，向用户终端以可见光传送的方式发送信息；
与中心控制设备之间的全双工通信模块，完成与中心控制设备之间的信息收发。
2)所述中心控制设备包括如下部分：
信号处理与控制器，完成所述中心控制设备的整体控制与信号处理；
信息收发设备，完成与考勤终端、用户终端，以及生物识别信息采集装置之间的信息收 发；
时钟装置，标定整个系统的时间，以便完成考勤；
存储装置，存储用户的基本信息，包括：所有用户ID和预留的用户基本生物信息；存储 考勤终端的基本信息，包括：所有考勤终端的ID和位置；存储生物识别信息采集装置的 基本信息，包括：生物识别信息的种类，识别精度等；
随机码产生模块，用来产生考勤所用的随机码。
3)所述若干台用户终端的每一台都可以是智能手机，智能手环、智能手表等智能可穿戴设备 中的一种，且必须包含可见光接收的功能。
4)所述中心控制设备、系统中所有的若干台考勤终端、系统中所有的生物识别信息采集装置 可以设置为时间同步。
5)中心控制设备与考勤终端之间的通信方式，中心控制设备与生物识别信息采集装置之间的 通信方式可以采用有线网络，包含：网线连接的分组交换网络、光接入网络，也可以采用线网络，包含：wifi等无线局域网、2G、3G、4G、5G等蜂窝移动通信网络，或者以上的一种或多种。中心控制设备与用户终端之间的通信方式为无线网络，包含：wifi等无线域网、2G、3G、4G、5G等蜂窝移动通信网络，或者以上网络的一种或多种。
本发明还提出了基于可见光通信的智能考勤系统的考勤方法，该方法为：在中心控制备、考勤终端、生物识别信息采集装置和用户终端分别包括如下步骤：
(a)中心控制设备向考勤终端发送考勤指令，考勤终端和生物识别信息采集装置启考勤，同时向中心控制设备发送确认信息，中心控制设备收到确认信息，进行下步骤，若没有收到确认信息，跳至(g)；
(b)中心控制设备按照时间顺序生成多个考勤码，并将多个考勤码依次发送至考勤端；
(c)考勤终端将接收到的多个考勤码(202)前加上自身的考勤终端ID(201)作为新的码字，以可见光通信的方式将新码字向用户终端发送，如图2所示；
(d)用户终端接收到新码字(考勤终端ID+考勤码)后，提示用户录入生物识别信息；
(e)用户终端收到用户录入的生物识别信息后，将新码字(考勤终端ID+考勤码)、用 户ID和需要识别的基本生物信息一起发送至中心控制设备；
(f)生物识别信息采集装置收到用户录入的生物识别信息后，将新码字(考勤终端ID+ 考勤码)、用户ID和需要识别的基本生物信息一起发送至中心控制设备；
(g)中心控制设备核验新码字(考勤终端ID+考勤码)，得到用户的基本位置；核验用 户ID和需要识别的基本生物信息，得到用户是否为合法用户等结论；将考勤结果 发送至用户终端；
(h)向维护人员报告考勤终端和生物识别信息采集装置产生异常。
在以上方法中，考勤码的生成是一个关键的问题，所述考勤码为一定长度的随机码字， 其生成方式为：在时钟控制下，每间隔一段时间T0，产生一次随机码字。时间T0和可见光通 信的速率，以及考勤码的码长有关。在100-500Hz可见光通信传输带宽的情况下，时间T0可 以选择在秒量级。例如，0.1——1秒。
在本发明的技术方案中，可见光通信可以采用全新的LED灯下行通信的方式，也可以采 用将常规电灯加一个信号发射器的形式。由于下行本质是广播通信，一发全收，因此，所需 通信带宽不大，所传输下行信息的信息量较小，对信息传输速率的要求并不高。最为简单的 LED灯信息传输，或者将常规电灯加一个信号发射器的形式，均可以满足本发明中对可见光 通信的要求。本发明的下行通信简单，易于操作，改造已有系统的成本不高。
本发明的上行技术方案，选择的是成熟的无线通信技术，因此，可以利用现有的wifi等 无线局域网芯片，或者硬件模块，也可以使用2G、3G、4G等蜂窝移动通信成熟的硬件模块， 或者采用未来5G的通信模块。
本发明的积极进步效果在于：本发明提供的基于用户ID和指纹识别的智能考勤手环及考 勤方法具有以下优点：有灯光的地方就可以进行考勤，考勤携带生物特征的信息，考勤结果 较为准确；能够实现移动考勤，定位准确，方便企业对员工的职能化管理。
附图说明
图1为本发明的整体流程图。
图2为考勤终端处形成的新码字包含的内容图。
具体实施方式
下面结合附图给出本发明较佳实施例，用以详细说明本发明的技术方案。
图1为本发明的整体流程图。如图1所示，本发明为一种基于可见光通信的智能考勤系 统，包括中心控制设备、若干台考勤终端和若干台用户终端；
所述中心控制设备，连接各个考勤终端，完成与各个考勤终端之间的双向通信，用于接 收各个用户终端发送来的用户考勤信息，包括用户ID和生物识别信息，负责将用户采集到的 信息进行汇总，并进行处理和识别；
所述若干台考勤终端，分布于需要考勤的考勤区域，具有固定的位置，以便进行用户所 在区域的粗定位；所述若干台考勤终端，在该系统中具有唯一的考勤终端ID，用来接收中心 控制设备所发送的信息，并向中心控制设备回复确认信息，向用户终端以可见光传送的方式 发送信息；
所述若干台用户终端，用来采集用户的生物识别信息，并具有接收考勤终端可见光传送 的信息的能力，并具有向中心控制设备发送用户ID和生物识别信息的能力，并接收中心控制 设备的考勤确认信息。
下面是一个具体的企业考勤实施过程的例子：一个单位在上班高峰期有50个人需要同时 考勤，中心控制设备有一台，考勤终端有4台，具备可见光通信的功能，这4台设备可以位 于大门口。每一台考勤终端都向外以可见光通信的方式发送包含图2所示的信息，在用户接 收到信息后，进行各自的生物识别信息采集，进而采用wifi等无线通信方式将下述信息上传： 用户ID+待确认的生物识别信息+考勤终端ID+考勤码，不会让大量的员工在工厂区域外部等 候，可以实现边走边考勤，上传的用户ID可以初步识别用户，而上传的用户指纹图片可以最 终确认用户，本发明提供的装置和方法具有一定的实用性。
下面是一个具体的开大会考勤实施过程的例子：在开大会时，人员统计是一项繁琐工作， 尤其是参会人员较多时。采用本发明的方案后，可以在会场放置多台考勤终端，用可见光将 会场覆盖，并发送图2所示的信息，采用本考勤系统和方法，即可实现人员的整体考勤，较 为简单，不会打扰大家开会。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应 该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种基于可见光通信的智能考勤系统，包括中心控制设备(101)、若干台考勤终端(102)和若干台用户终端(103)；
所述中心控制设备(101)，连接各个考勤终端，完成与各个考勤终端之间的双向通信用于接收各个用户终端发送来的用户考勤信息，包括用户ID和生物识别信息，负责将用户采集到的信息进行汇总，并进行处理和识别；
所述若干台考勤终端(102)，分布于需要考勤的考勤区域，具有固定的位置，以便进行用户所在区域的粗定位；所述若干台考勤终端，在该系统中具有唯一的考勤终端ID，用来接收中心控制设备所发送的信息，并向中心控制设备回复确认信息，向用户终端以可见光传送的方式发送信息；
所述若干台用户终端(103)，用来采集用户的生物识别信息，并具有接收考勤终端可见光传送的信息的能力，并具有向中心控制设备发送用户ID和生物识别信息的能力，并接收中心控制设备的考勤确认信息。
2.如权利要求1所述的可见光通信的智能考勤系统，其特征在于：
所述系统还可以包含生物识别信息采集装置(104)，所述装置具备向中心控制设备发送信息和接收中心控制设备信息的功能，发送和接收信息可以采用有线网络的方式，或者采用无线网络的方式，所述装置可以是一台或多台。
3.如权利要求1或权利要求2所述的可见光通信的智能考勤系统，其特征在于：
所述生物识别信息包含：语音识别、指纹识别、掌纹识别、人脸识别、虹膜识别等依靠生物特征完成的生物体识别过程中采集的图像、声音、视频等信息。
4.如权利要求1所述的可见光通信的智能考勤系统，其特征在于：
所述若干台考勤终端的每一台至少包括如下部分：
可见光发送模块，向用户终端以可见光传送的方式发送信息；
与中心控制设备之间的全双工通信模块，完成与中心控制设备之间的信息收发。
5.如权利要求1所述的可见光通信的智能考勤系统，其特征在于：
所述中心控制设备包括如下部分：
信号处理与控制器，完成所述中心控制设备的整体控制与信号处理；
信息收发设备，完成与考勤终端、用户终端，以及生物识别信息采集装置之间的信息收发；
时钟装置，标定整个系统的时间，以便完成考勤；
存储装置，存储用户的基本信息，包括：所有用户ID和预留的用户基本生物信息；存储考勤终端的基本信息，包括：所有考勤终端的ID和位置；存储生物识别信息采集装置的基本信息，包括：生物识别信息的种类，识别精度等；
随机码产生模块，用来产生考勤所用的随机码。
6.如权利要求1所述的可见光通信的智能考勤系统，其特征在于：
所述若干台用户终端的每一台都可以是智能手机，智能手环、智能手表等智能可穿戴设备中的一种，且必须包含可见光接收的功能。
7.如权利要求1所述的可见光通信的智能考勤系统，其特征在于：
所述中心控制设备、系统中所有的若干台考勤终端、系统中所有的生物识别信息采集装置可以设置为时间同步。
8.如权利要求1所述的可见光通信的智能考勤系统，其特征在于：
中心控制设备与考勤终端之间的通信方式，中心控制设备与生物识别信息采集装置之间的通信方式可以采用有线网络，包含：网线连接的分组交换网络、光接入网络，也可以采用无线网络，包含：wifi等无线局域网、2G、3G、4G、5G等蜂窝移动通信网络，或者以上网络的一种或多种；
中心控制设备与用户终端之间的通信方式为无线网络，包含：wifi等无线局域网、2G、3G、4G、5G等蜂窝移动通信网络，或者以上网络的一种或多种。
9.一种利用权利要求1-8之一的基于可见光通信的智能考勤系统的考勤方法，其特征在于：在中心控制设备、考勤终端、生物识别信息采集装置和用户终端分别包括如下步骤：
(a)中心控制设备向考勤终端发送考勤指令，考勤终端和生物识别信息采集装置启动考勤，同时向中心控制设备发送确认信息，中心控制设备收到确认信息，进行如下步骤，若没有收到确认信息，跳至(g)；
(b)中心控制设备按照时间顺序生成多个考勤码，并将多个考勤码依次发送至考勤终端；
(c)考勤终端将接收到的多个考勤码(202)前加上自身的考勤终端ID(201)作为新的码字，以可见光通信的方式将新码字向用户终端发送；
(d)用户终端接收到新码字(考勤终端ID+考勤码)后，提示用户录入生物识别信息；
(e)用户终端收到用户录入的生物识别信息后，将新码字(考勤终端ID+考勤码)、用户ID和需要识别的基本生物信息一起发送至中心控制设备；
(f)生物识别信息采集装置收到用户录入的生物识别信息后，将新码字(考勤终端ID+考勤码)、用户ID和需要识别的基本生物信息一起发送至中心控制设备；
(g)中心控制设备核验新码字(考勤终端ID+考勤码)，得到用户的基本位置；核验用户ID和需要识别的基本生物信息，得到用户是否为合法用户等结论；将考勤结果发送至用户终端；
(h)向维护人员报告考勤终端和生物识别信息采集装置产生异常。
10.如权利要求9所述的一种利用权利要求1-8之一的基于可见光通信的智能考勤系统的考勤方法，其特征在于：
所述考勤码为一定长度的随机码字，其生成方式为：
在时钟控制下，每间隔一段时间T0，产生一次随机码字。
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