一、目標綜述

本項目主要是為了設計一個可以方便高校學生考勤，并且和學生進行信息交流的平臺，并在此基礎上通過對學生和老師的全方位，多層次的在校數據的收集，并進行數據挖掘。得出一系列的比如教師價值曲線，學生能力增長曲線等數據結果。來強化學校的建設。在后期甚至于可以搭建一個全國的數據中心平臺，大家一起共享高校建設等相關信息。

二、系統交互模型（需求分析）

1.前提：(1)數據中心已經導入了學生教務中的個人信息，包括成績和選課等信息。(2)用戶連接到WIFI時自動跳轉到該系統的網站，WIFI所連接數據中心是單純的在學校內網，不可以連接到外部網絡。(3)連接后MAC地址的獲取和對比驗證時在服務器端自動進行的，對用戶來說是不可感知的。(4)教室里的電腦是通過以太網插口連接到數據中心的，教師不僅可以用教室內電腦瀏覽器，還可以通過手機，ipad，筆記本電腦等設備的瀏覽器控制點名。但是推薦用大屏幕的設備。

?2.點名鑒權流程為：學生帶手機到教室連接WIFI，利用手機自帶瀏覽器，首次連接需要注冊綁定手機MAC地址，提交三張頭像照片。非首次可直接登陸，只需要提交自己的座位號和一張照片即可（可選）。至此鑒權過程結束。另外由于頭像識別有一定的出錯率，只是可選的提交選項，如果判斷不是某人，將會有教師直接點名判斷。

以上原理為：a.學生的屬性有(1)位置不固定；(2)與手機有強隸屬關系，因此一般不會輕易把手機給別人；(3)有頭像，指紋等生物信息。b.手機的屬性有MAC地址，MAC地址有全球唯一性；(2)有攝像頭，可以實時獲取圖像。c.教室的屬性有(1)位置固定；(2)擁有WIFI，則WIFI的地址就可以和教室綁定，確定教室地址。????? 當手機連到WIFI并獲取MAC地址時，這時候b和c就能確定在同一位置，只要a是本人且和b能保證在同一位置，就能完全保證點名的準確性。這時候就利用了a的屬性(2)(3)以及教師的隨機抽查來最大限度地保證準確性。

??? 3.教師和管理員操作流程：教師為操控點名的進行以及分發文件。管理員為監控系統的運行狀況，以及進行數據的分析挖掘得到對學校建設等有價值的信息。

三、系統設計方案

??? 1．系統設計環境：

本系統主要呈現載體是網站，采用C/S的結構，便于維護和實現全平臺的訪問，降低開發成本。是在ASP.NET環境下以C#為主要開發語言，采用MVC三層架構，將業務邏輯，數據，界面顯示分離組織，并結合HTML，CSS，js，AJAX等技術完成整個系統的主要模塊的搭建。

??? 2.系統主要功能模塊：

??? 管理員：(1)登錄；(2)查看全部點名信息；(3)導入數據并進行數據分析與挖掘，將離散化的數據綜合分析（利用AdaBoost，GSP等多種數據挖掘算法和KNIME等多種數據挖掘工具）；(4)導出數據到外盤(提供excel、xml、txt、word格式）。

??? 教師：(1)注冊；(2)登錄；(3)查看學生信息；(4)點名（其中只提供抽查點名，原因交互模型中已經有說明）；(5)查看點名信息；(6)分發文件給學生（可以實現權限授權，保證每個學生只能看見自己權限下的信息，保證數據隱私性）；(7)導出數據到外盤(提供excel、xml、txt、word格式）。

??? 學生：(1)注冊綁定MAC；(2)登錄（無需輸入密碼，綁定的時候也不需要設置密碼，通過MAC校驗，座位號判斷，頭像識別判斷）；(3)查看個人信息及文件（用戶只要能連接到數據中心，什么時候都能下載教師上傳的文件。）；(4)對本節課及教師評價（為數據分析挖掘提供參考性信息）。

??? 3.技術要點：

??? (1)數據安全：使用RSA-128位公鑰加密算法，屬于非對稱加密。利用公鑰在數據存儲和數據傳輸過程進行加密，再利用私鑰進行解密。

??? (2)人臉識別[1]:人臉識別是計算機視覺和模式識別的當紅的研究課題，其具有非強制性，非接觸性，并發性等特征。Google，Microsoft，Baidu等許多大公司都在做相應的研究。此系統并沒有完全的自己搭設一套人臉識別系統，而是直接利用百度的人臉識別SDK來實現此項目需要的功能，當然人臉識別并不是100%的準確的，所以這個只是為了點名鑒權的一個輔助措施。

??? (3)數據挖掘:一般指從大量的數據中通過算法搜索隱藏于其中信息的過程。我們可以通過統計、在線分析處理、情報檢索模式識別等諸多方法挖掘出學生的出勤率和成績的關系，教師的評價和學生成績的關系，學生在高校學習價值曲線等信息。為高校建設提供幫助。

四、系統搭建方案

1.搭建云平臺數據中心：

(1)配置應用服務器：進行IIS配置，打開網絡服務等操作，用來部署系統，內部域名解析，提供用戶訪問的站點；

(2)配置數據庫服務器:部署SQL Server2008等系統數據庫，存儲所有數據；

(3)配置備份服務器:進行完全備份，降低RTO（系統恢復時間）），。還可以進一步進行利用第三方SaaS（軟件即服務）服務平臺，進行遠程備份，進一步提高容災性。

(4)若要實現全國性的數據共享，和更深度的大數據處理和數據挖掘，考慮到設備昂貴，可以購買阿里云這類服務，與各個高校的數據中心相連接，進行統一管理

2.配置校內WIFI環境：

(1)在每個教室根據其大小搭設無線WIFI發射器，用于用戶連接。

(2)將WIFI基站和內網云平臺連接,使用戶只能訪問內網云數據中心。

(3)鑒于我們學校現在已經建設好了可以連接外網的WIFI，可以直接利用這些設備，只需要簡單的WEB登錄重定向到內網目標網站即可，無需連接外網。

結語：

本系統通過將人臉識別，數據安全，數據挖掘等新技術引入到傳統的教育行業，實現了跨界的應用，并且充分利用了互聯網的優勢，將數據、業務信息化，連接化。順應了如今ConnectEverything的潮流，大學生創新，萬人創業的世情。在將來一方面我們會繼續完善此系統，另一方面也會繼續探索互聯網下的新型的應用。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的基于WIFI连接MAC绑定的点名及数据挖掘探究的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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