Android的手机定位考勤APP的应用程序开发
目 录
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 课题来源 2
2 关键问题的研究 2
2.1 关键问题 2
2.2 关键技术 3
3 系统概要设计 5
3.1 业务流程 5
3.2 系统架构 5
3.3 系统功能 5
4 系统详细设计 7
4.1 公众基础方法类 8
4.2 Android前端页面设计 10
4.2 登录模块 11
4.3 查询历史记录模块 15
4.4 考勤模块 18
4.5 数据库设计 24
5 系统测试与运行 26
5.1 系统功能测试 26
5.2 系统数据分析 28
总 结 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录A 用户操作手册 34
1 引言
1.1 课题背景
随着移动互联网的发展，智能手机核心开发技术日趋成熟。智能手机的使用量已突破十亿。2016年1月到4月智能手机同比增长10.8%[1]。Android手机市场占有率最高，拥有丰富的内置活动（Android系统服务），包括电子邮件、网络浏览器和地图应用程序[2]，为应用程序的开发提供了良好的平台。
目前高校基于Android的手机定位考勤APP已经发展得比较完善，现有的考勤系统大多由教师手机客户端模块。学生手机客户端模块和后台服务器模块组成。已经可以实现考勤、查询历史记录、修改考勤记录等功能[3]。 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
r /> 1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
目前高校采用的考勤管理方式大多是人工考勤，除了纸质考勤和本文所述的手机定位考勤外，常用的考勤方式还有以下几种：
电子考勤：大多出现在办公系统，通过公司或学校搭建局域网，用户登录考勤系统，系统会记录签到的时间[4]。
指纹识别考勤：指纹识别技术使用需要准确知道用者身份的场合，在指纹识别机上按下指纹即可完成考勤任务。现在有两种指纹识别系统：联机型产品和脱机型产品，后者由于其使用方便得到广泛使用[5-7] 。目前已经实现单机完成考勤的全部过程，包括指纹识别，比对，时间管理，考勤记录由无线通信模块直接上传到处理机端[8]。
人脸识别考勤：最早可追溯到十九世纪八十年代，高尔顿发表了一篇人脸识别身份认证方法 [9]。后由于计算机网络快速进步，图像采集方法完善，人脸识别研究有了很大进步，人脸识别的考勤方式也渐渐地被探索和完善。该技术利用人的生物特征完成考勤任务。目前已经做到结合人脸检测、人眼定位、人脸特征提取和分类算法的基于人脸的智能定位考勤系统 [10,11]。
1.2.2 国外研究现状
国外中小学普遍实施考勤管理，然而高等院校内，考勤管理仍存在争议。马来西亚国家能源大学就是一所实施考勤管理的高校，学生考勤率达到80%才能参加期末考试 [12] 。相对于国内，国外考勤发展地更加智能化。欧美、日本一些发达国家在考勤领域更多的专注于门禁类的考勤业务 [13]。还有的考勤系统基于Web的体系结构，涉及各种开源网络技术，使在线考勤系统更有效率和成本效益[14,15]。以下是两种考勤管理系统：
使用秘密代码的自动考勤系统(SATS)，秘密代码采用MD5哈希算法每天为学生生成唯一的秘密代码。SAT由桌面应用程序，网络应用程序和移动应用程序组成，三个模块互相通信，用户可在移动端输入秘密代码完成考勤 [16]。
射频识别（RFID）的考勤系统，可用在学校考勤或公司考勤。与传统方法相比，更快速更便捷，将身份证放在读卡器上即可考勤成功[17,18]。在标记中使用唯一的号码作为一个对象的身份或作为跟踪设备[19]。
1.3 课题来源
本课题来源于考勤系统的应用需求，针对传统的考勤系统存在的弊端，目的是开发一种基于Android的手机定位考勤APP，实现了移动APP早操和/或晚考勤以及查询历史记录的功能。较传统考勤方便快捷，满足学校管理部门对学生在校出勤状况进行快速真实考核的需求。
2 关键问题的研究
Android手机拥有丰富的内置活动（安卓系统服务），包括电子邮件、网络浏览器和地图应用程序，为应用程序的开发提供了良好的平台[20]。基于Android的手机定位考勤APP的应用程序开发面临着以下的问题：
2.1 关键问题
获取地理位置：
考虑室内室外两种考勤情况，室内常采用Wi-Fi考勤，室外常采用GPS考勤。Wi-Fi定位应用在室内坏境的优点如下：广泛地覆盖，覆盖范围可达五十米到一百米；不受墙壁等障碍物的影响；扩展方便等[21-23]。
网络通信：
手机客户端要和服务器端实现数据交互，手机客户端将用户的学号和经纬度信息上传给服务器，服务器接收数据，判 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
断是否考勤成功将结果反馈给客户端，以及查询考勤记录等功能都需要解决网络通信的问题[24]。
系统界面设计：
Activity为Android应用提供了可视化用户界面，登录功能界面、考勤功能界面、查询历史记录界面都是本系统需要研究的重要问题。
2.2 关键技术
对于上文的关键问题，下文叙述了解决方法以及关键技术。
2.2.1 获取地理位置
卫星技术是通过卫星分析移动物体的经纬度，对其进行定位。主要是指GPS技术。基于网络的定位技术通过网络接入点等基础设施，计算出和移动终端的位置，主要是GSM和CDMA。GPS和GSM、CDMA的结合将会成为获取位置信息研究的新热点[25]。
本设计在考勤定位时采用了两种获取地理位置的方法基于GPS的定位和基于Wi-Fi的定位：
a) GPS依靠内置的GPS模块搜索来自卫星的定位数据，获取当前位置的经纬度，随着GPS技术的发展，基于位置的数据成快速地发展[26]。本系统使用百度地图的服务，将用户名和获取到的经纬度信息上传给服务器，服务器判断是否考勤成功将结果返回给客户端。
b) 基于Wi-Fi的定位主要是应用在晚间宿舍签到。每一个无线AP都有一个全球唯一的MAC地址，在开启Wi-Fi的情况下,即可扫描并收集周围的AP信号。将用户名和扫描到的MAC地址发送给服务器端，服务器端判断是否考勤成功，将考勤结果返回给客户端。
2.2.2 网络通信
在研究安卓应用的时候，将会涉及到网络通信的问题[27]，即服务器和客户端之间传输数据的问题，现在主要由HTTP协议实现[28]，目前最新的是Volley网络通信架构，其包含三个部分：底层网络通信部分、网络请求的管理层和底层网络通信实现的工具类[29]。
谷歌2013提出的Volley框架，具有使用方便和网络要求更快的优点，但它不支持网络服务。Volley包括了HTTP应用程序API，主要由请求队列的代理类，请求队列类、网络接口、网络接口和实现类，HTTP请求接口的HTTP请求实现类。
1 引言 1
1.1 课题背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.3 课题来源 2
2 关键问题的研究 2
2.1 关键问题 2
2.2 关键技术 3
3 系统概要设计 5
3.1 业务流程 5
3.2 系统架构 5
3.3 系统功能 5
4 系统详细设计 7
4.1 公众基础方法类 8
4.2 Android前端页面设计 10
4.2 登录模块 11
4.3 查询历史记录模块 15
4.4 考勤模块 18
4.5 数据库设计 24
5 系统测试与运行 26
5.1 系统功能测试 26
5.2 系统数据分析 28
总 结 30
致 谢 31
参 考 文 献 32
附录A 用户操作手册 34
1 引言
1.1 课题背景
随着移动互联网的发展，智能手机核心开发技术日趋成熟。智能手机的使用量已突破十亿。2016年1月到4月智能手机同比增长10.8%[1]。Android手机市场占有率最高，拥有丰富的内置活动（Android系统服务），包括电子邮件、网络浏览器和地图应用程序[2]，为应用程序的开发提供了良好的平台。
目前高校基于Android的手机定位考勤APP已经发展得比较完善，现有的考勤系统大多由教师手机客户端模块。学生手机客户端模块和后台服务器模块组成。已经可以实现考勤、查询历史记录、修改考勤记录等功能[3]。
r /> 1.2 国内外研究现状
1.2.1 国内研究现状
目前高校采用的考勤管理方式大多是人工考勤，除了纸质考勤和本文所述的手机定位考勤外，常用的考勤方式还有以下几种：
电子考勤：大多出现在办公系统，通过公司或学校搭建局域网，用户登录考勤系统，系统会记录签到的时间[4]。
指纹识别考勤：指纹识别技术使用需要准确知道用者身份的场合，在指纹识别机上按下指纹即可完成考勤任务。现在有两种指纹识别系统：联机型产品和脱机型产品，后者由于其使用方便得到广泛使用[5-7] 。目前已经实现单机完成考勤的全部过程，包括指纹识别，比对，时间管理，考勤记录由无线通信模块直接上传到处理机端[8]。
人脸识别考勤：最早可追溯到十九世纪八十年代，高尔顿发表了一篇人脸识别身份认证方法 [9]。后由于计算机网络快速进步，图像采集方法完善，人脸识别研究有了很大进步，人脸识别的考勤方式也渐渐地被探索和完善。该技术利用人的生物特征完成考勤任务。目前已经做到结合人脸检测、人眼定位、人脸特征提取和分类算法的基于人脸的智能定位考勤系统 [10,11]。
1.2.2 国外研究现状
国外中小学普遍实施考勤管理，然而高等院校内，考勤管理仍存在争议。马来西亚国家能源大学就是一所实施考勤管理的高校，学生考勤率达到80%才能参加期末考试 [12] 。相对于国内，国外考勤发展地更加智能化。欧美、日本一些发达国家在考勤领域更多的专注于门禁类的考勤业务 [13]。还有的考勤系统基于Web的体系结构，涉及各种开源网络技术，使在线考勤系统更有效率和成本效益[14,15]。以下是两种考勤管理系统：
使用秘密代码的自动考勤系统(SATS)，秘密代码采用MD5哈希算法每天为学生生成唯一的秘密代码。SAT由桌面应用程序，网络应用程序和移动应用程序组成，三个模块互相通信，用户可在移动端输入秘密代码完成考勤 [16]。
射频识别（RFID）的考勤系统，可用在学校考勤或公司考勤。与传统方法相比，更快速更便捷，将身份证放在读卡器上即可考勤成功[17,18]。在标记中使用唯一的号码作为一个对象的身份或作为跟踪设备[19]。
1.3 课题来源
本课题来源于考勤系统的应用需求，针对传统的考勤系统存在的弊端，目的是开发一种基于Android的手机定位考勤APP，实现了移动APP早操和/或晚考勤以及查询历史记录的功能。较传统考勤方便快捷，满足学校管理部门对学生在校出勤状况进行快速真实考核的需求。
2 关键问题的研究
Android手机拥有丰富的内置活动（安卓系统服务），包括电子邮件、网络浏览器和地图应用程序，为应用程序的开发提供了良好的平台[20]。基于Android的手机定位考勤APP的应用程序开发面临着以下的问题：
2.1 关键问题
获取地理位置：
考虑室内室外两种考勤情况，室内常采用Wi-Fi考勤，室外常采用GPS考勤。Wi-Fi定位应用在室内坏境的优点如下：广泛地覆盖，覆盖范围可达五十米到一百米；不受墙壁等障碍物的影响；扩展方便等[21-23]。
网络通信：
手机客户端要和服务器端实现数据交互，手机客户端将用户的学号和经纬度信息上传给服务器，服务器接收数据，判 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
断是否考勤成功将结果反馈给客户端，以及查询考勤记录等功能都需要解决网络通信的问题[24]。
系统界面设计：
Activity为Android应用提供了可视化用户界面，登录功能界面、考勤功能界面、查询历史记录界面都是本系统需要研究的重要问题。
2.2 关键技术
对于上文的关键问题，下文叙述了解决方法以及关键技术。
2.2.1 获取地理位置
卫星技术是通过卫星分析移动物体的经纬度，对其进行定位。主要是指GPS技术。基于网络的定位技术通过网络接入点等基础设施，计算出和移动终端的位置，主要是GSM和CDMA。GPS和GSM、CDMA的结合将会成为获取位置信息研究的新热点[25]。
本设计在考勤定位时采用了两种获取地理位置的方法基于GPS的定位和基于Wi-Fi的定位：
a) GPS依靠内置的GPS模块搜索来自卫星的定位数据，获取当前位置的经纬度，随着GPS技术的发展，基于位置的数据成快速地发展[26]。本系统使用百度地图的服务，将用户名和获取到的经纬度信息上传给服务器，服务器判断是否考勤成功将结果返回给客户端。
b) 基于Wi-Fi的定位主要是应用在晚间宿舍签到。每一个无线AP都有一个全球唯一的MAC地址，在开启Wi-Fi的情况下,即可扫描并收集周围的AP信号。将用户名和扫描到的MAC地址发送给服务器端，服务器端判断是否考勤成功，将考勤结果返回给客户端。
2.2.2 网络通信
在研究安卓应用的时候，将会涉及到网络通信的问题[27]，即服务器和客户端之间传输数据的问题，现在主要由HTTP协议实现[28]，目前最新的是Volley网络通信架构，其包含三个部分：底层网络通信部分、网络请求的管理层和底层网络通信实现的工具类[29]。
谷歌2013提出的Volley框架，具有使用方便和网络要求更快的优点，但它不支持网络服务。Volley包括了HTTP应用程序API，主要由请求队列的代理类，请求队列类、网络接口、网络接口和实现类，HTTP请求接口的HTTP请求实现类。
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