基于二维码的大学实验签到系统

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摘 要 随着信息网络技术的不断发展，人们对签到的便捷性要求越来越高，尤其是大学生群体；另一方面，签到的另一环节教师端也渐渐地在寻找更加新颖快捷的技术手段来减轻自己的工作量。在这样的环境下，基于二维码的大学实验签到系统应运而生，学生通过扫描个人信息二维码进行电子签到。系统包括学生使用端和教师控制端学生两部分，功能完善，能完全取代原始的纸质版签到，应用前景广泛。

关键词 二维码 移动互联 签到

中图分类号：TP316 文献标识码：A

1 二维码技术及其原理

二维条码（two-dimensional barcode）是用某种特定的几何图形按一定规律，在二维方向上分布的不同色块相间的图形记录数据符号信息的一种技术方式；在技术原理和代码编制上来说，它利用了构成计算机内部逻辑基础的10比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读，以实现信息自动处理。

二维条码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。堆叠式/行排式二维条码形态上是由多行短截的一维条码堆砌而成；矩阵式二维条码（又称棋盘式二维条码）它是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。在矩阵相应元素位置上，用深块的出现表示二进制1，浅块的出现表示二进制的0，色块的排列组合确定了矩阵式二维条码所代表的意义。矩阵式二维条码是一种建立在计算机图像处理技术、组合编码原理等基础上的新型图形符号自动识读处理码制。在会员管理系统中使用矩阵式QR二维条码以表示更多信息和保持最大限度的保密性。

二维条码是一种高密度，高信息量的便携式数据文件，是实现实体证件卡片等较大容量信息存储自动保存，并且便于携带可被机器自动识别的一种理想手段。归纳二维条码的主要特点如下：

（1）编码解码简单。二维条码符号容易制作，扫描操作也简单方便。

（2）高密度编码，信息容量大。可容纳多达 1850 个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。

（3）编码范围广。该条码可以把图片、声音、文字、网址、指纹等各种信息进行数字化编码，然后用条码表示出来；可以表示多种语言文字；甚至可表示图像数据。

（4）容错能力强，具有纠错功能。这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50%仍可恢复信息。在会员管理识读环境中，用户的手机需要展示二维条码，而用户手机的质量参差不齐就成为了一个要考虑的重要问题。二维条码的容错性能可以非常好的应用在会员管理中，手机屏幕质量和手机分辨率对二维条码的影响由于其天生的容错性被减少到最低。

（5）译码可靠性高。键盘输入错误误码率为三百分之一，利用光学字符识别技术的误码率为万分之一，普通条码译码错误率百万分之二左右，而二维条码误码率不超过千万分之一。

（6）可引入加密措施。保密性、防伪性好。

（7）设备所需成本低，易制作，持久耐用。在会员管理系统中，使用了普通200w像素以上级别普通摄像头作为图像输入和采集设备，依然可以控制在识别速度要求内。

（8）灵活实用，可配置性强。在实际项目中，二维码识别技术可以和多个其他外设组成一个统一的功能系统，完成更复杂的功能。

2 基于二维码的大学实验签到系统

基于二维码的大学实验签到系统是一套基于QR个人信息二维码的移动互联网模式下的签到管理系统平台，目前已经有了一整套签到流程及查看、设置功能。签到功能是学生使用端中一项重要功能，其中电子签到流程如下：

（1）学生携带手持设备（例如：一卡通并包含个人信息二维码），在计算机上进入相应的功能界面同时打开计算机的摄像头连接设备，扫描个人信息二维码，并以图片形式保存在指定的文件夹中。

（2）在二维码解析软件中对扫描图片进行解析，并将解析结果上传。

同时，教师端也应能够完成对签到结果的查看及一些其他功能：

①教师能够建立自己名下的班级信息数据库，并能对可能出现的学生变动、班级变化做出调整。

②教师能够设置、更改实验时间及地点，完成对自己名下班级的实验进行控制管理。

③教师能够查看实验签到情况，对本次试验的班级人员签到情况实现电子化查看，方便快捷。

④系统能够自动找出实验缺到学生名单，进一步减轻了教师的工作量。

3 结论

二维条码是迄今为止最经济实用的一种自动识别技术，在一维条码基础上发展起来的二维条码，在我国还处于研究和试点阶段，与国外还有相当大的水平差距。二维条码在接下来相当长的一段时间内，都是我国电子化签到环节中的一种强有力的验证方案。它的出现大大改变了传统的纸质签到模式以及新近出现的签到模式，增加了签到环节中的信息流通及沟通，便捷了教师的工作管理和学生的签到体验，为移动互联网中的现代化实验环境注入了新的活力，二维码技术在签到模式中的应用是签到模式发展的必然过程。