Ứng dụng điểm danh CLASS ART (khóa luận tốt nghiệp)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM NGƠ VIỆT CƯỜNG KHĨA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG ĐIỂM DANH CLASS ART CLASS ART ATTENDANCE APPLICATION KỸ SƯ NGÀNH KỸ THUẬT PHẦN MỀM TP HỒ CHÍ MINH, 2022 ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN KHOA CÔNG NGHỆ PHẦN MỀM NGÔ VIỆT CƯỜNG - 165200144 KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG ĐIỂM DANH CLASS ART CLASS ART ATTENDANCE APPLICATION KỸ SƯ NGÀNH KỸ THUẬT PHẦN MỀM GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN THS THÁI THỤY HÀN UYỂN TP HỒ CHÍ MINH, 2022 DANH SÁCH HỘI ĐỒNG BẢO VỆ KHÓA LUẬN Hội đồng chấm khóa luận tốt nghiệp, thành lập theo Quyết định số …………………… ngày Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ Thông tin Chủ tịch Thư ký Ủy viên Ủy viên ĐHQG TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TP HCM, ngày… tháng… năm…… NHẬN XÉT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN) Tên khóa luận: ỨNG DỤNG ĐIỂM DANH CLASS ART Nhóm SV thực hiện: Ngơ Việt Cường Cán hướng dẫn: ThS Thái Thụy Hàn Uyển 16520144 Đánh giá Khóa luận: Về báo cáo: Số trang: Số chương: Số bảng số liệu: Số hình vẽ: Số tài liệu tham khảo: Sản phẩm: Một số nhận xét hình thức báo cáo: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Về nội dung nghiên cứu: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Về chương trình ứng dụng: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Về thái độ làm việc sinh viên: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Đánh giá chung: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Điểm sinh viên: Ngô Việt Cường: /10 Người nhận xét (Ký tên ghi rõ họ tên) ĐHQG TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc CÔNG NGHỆ THÔNG TIN TP HCM, ngày… tháng… năm…… NHẬN XÉT KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP (CỦA CÁN BỘ PHẢN BIỆN) Tên khóa luận: ỨNG DỤNG ĐIỂM DANH CLASS ART Nhóm SV thực hiện: Ngô Việt Cường Cán hướng dẫn: ThS Thái Thụy Hàn Uyển 16520144 Đánh giá Khóa luận: Về báo cáo: Số trang: Số chương: Số bảng số liệu: Số hình vẽ: Số tài liệu tham khảo: Sản phẩm: Một số nhận xét hình thức báo cáo: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Về nội dung nghiên cứu: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Về chương trình ứng dụng: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Về thái độ làm việc sinh viên: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Đánh giá chung: …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… Điểm sinh viên: Ngô Việt Cường: /10 Người nhận xét (Ký tên ghi rõ họ tên) LỜI CẢM ƠN Trải qua thời gian dài học tập Trường Đại học Công nghệ Thông tin, tận tình giảng dạy giúp đỡ quý thầy cô, đặc biệt quý thầy cô khoa Công nghệ Phần mềm lúc kiến thức kỹ sinh viên chúng em vận dụng vào thực tế công việc Em xin bày tỏ lời cảm ơn quý thầy cô trường Đại học Cơng nghệ Thơng tin nói chung, q thầy khoa Cơng nghệ Phần mềm nói riêng, đặc biệt cô Thái Thụy Hàn Uyển Em cảm ơn nhiều ln quan tâm, tận tình hướng dẫn, đóng góp ý kiến để em hồn thành khóa luận Bên cạnh đó, em xin gửi lời cảm ơn đến công ty hSpace cho em hội để thử sức làm việc để tích lũy kinh nghiệm, từ đưa giải pháp, góp ý cho q cơng ty Cuối cùng, em xin cảm ơn gia đình, bạn bè, người bên cạnh động viên truyền thêm lượng, giúp em mạnh mẽ tự tin nhiều Hy vọng em nhận đóng góp q báu từ thầy để thân em hồn thiện bổ sung thêm kiến thức Em xin chân thành cảm ơn! Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2022 Ngơ Việt Cường ĐHQG TP HỒ CHÍ MINH CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc CÔNG NGHỆ THÔNG TIN ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT TÊN ĐỀ TÀI: Ứng dụng điểm danh Class Act Cán hướng dẫn: ThS Thái Thụy Hàn Uyển Thời gian thực hiện: Từ ngày 21/02/2022 đến ngày 11/06/2022 Sinh viên thực hiện: Ngô Việt Cường 16520144 Nội dung đề tài: Mục tiêu: − Xây dựng hệ thống phần mềm điểm danh sinh viên dạng client – server giúp nhà trường quản lý hiệu việc điểm danh sinh viên − Ứng dụng công nghệ nhận diện vân tay vào việc xử lý ảnh đối sánh vân tay sinh viên − Xây dựng ứng dụng client smartphone điểm danh sinh viên dựa công nghệ nhận diện vân tay , giúp sinh viên chủ động điểm danh vào lớp học − Ứng dụng smartphone thực điểm danh sinh viên dựa việc đối sánh vị trí mà sinh viên đứng với địa phịng học, cơng ty; vân tay lấy từ điện thoại với vân tay mẫu lưu trữ sở liệu − Sử dụng công nghệ Wifi để xác định vị trí sinh viên với độ xác cao − Xây dựng hệ thống server có nhiệm vụ nhận thông tin sinh viên gửi từ client bao gồm danh sách đặc trưng vân tay xử lý Sau đó, thực đối sánh với vân tay sinh viên mà lưu trữ sở liệu, thông báo kết ghi nhận thao tác điểm danh − Xây dựng App quản lý sở liệu lưu trữ thông tin sinh viên, giảng viên, lịch giảng dạy giảng viên, thời khóa biểu thơng tin điểm danh sinh viên − Ứng dụng thuật toán xử lý ảnh vân tay để lưu trữ đặc trưng vân tay − Ứng dụng thuật toán đối sánh vân tay dựa điểm đặc trưng vân tay để điểm danh sinh viên Phạm vi: − Phạm vi môi trường: Di động chạy hệ điều hành Android dùng cảm biến vân tay , sử dụng trường đại học , cao đẳng − Phạm vi đề tài môi trường phát triển: − Thiết bị: • Client: Điện thoại di động chạy hệ điều hành Android có cảm biến vân tay • Sever: Máy tính cài đặt Docker − Môi trường phát triển: o Ngôn ngữ: ▪ Java: Xây dựng ứng dụng điện thoại Android ▪ Python: Xây dựng Sever điểm danh máy tính − Phạm vi chức năng: o Client: Đọc vân tay, gửi lên server hiển thị thông tin trả từ Server o Server: Lưu trữ thông tin vân tay định danh thông tin vân tay cung cấp Xử lý tổng hợp thông tin điểm danh dựa vào nhu cầu giảng viên Hình 3-20 Giao diện bật redoc local url http://0.0.0.0:8000/redoc Nguồn: fastapi.tiangolo.com 3.7.5 Optional Depencies Pydantic: − ujson: JSON "parsing" nhanh − email_validator: validate email Starlette: − requests: bạn muốn tạo request, dùng TestClient − aiofiles: bạn muốn dùng FileResponse StaticFile − jinja2: bạn muốn dùng mẫu config mặc định − python-multipart: hỗ trợ "parsing" với request.form() − itsdangerous: hỗ trợ SessionMiddleware − graphene: hỗ trợ GraphQL FastAPI: − uvicorn: ASGI server phục vụ cho ứng dụng bạn − orjson: muốn dùng ORJSONResponse 45 Chương XÂY DỰNG HỆ THỐNG 4.1 Đặt vấn đề 4.1.1 Thực trạng quy trình điểm danh sinh viên trường đại học, cao đẳng: Nhận thấy việc điểm danh sinh viên vào buổi học thường tốn nhiều thời gian người điểm danh cần gọi tên, điểm mặt bạn lớp học Đối với lớp học có nhiều sinh viên cơng việc khó khăn xảy tình trạng gian lận điểm danh hộ Trong đề tài em nghiên cứu hệ thống nhận diện vân tay Ứng dụng điểm danh vân tay giúp cho việc điểm danh trở nên nhanh chóng dễ dàng khắc phục khuyết điểm , hạn chế việc điểm danh truyền thống Các câu hỏi đặt ra: − Người điểm danh với giáo viên , Kiểm tra IP Router phòng học ( Trường ) với IP điện thoại điểm danh để cung cấp quyền truy cập để điểm danh − Người điểm danh người cần điểm danh Sử dụng vân tay để xác minh danh tính sinh viên 4.2 Hướng giải - Sử dụng điện thoại có sinh trắc học vân tay để điểm danh sinh viên Giáo viên mở app window bật Server Mạng cục để sinh viên kết nối, cấp quyền truy cập để điểm danh Giải câu hỏi người điểm danh sinh viên - Sau sinh viên cấp quyền điểm danh ghi mã số sinh viên gửi lên Server để lưu trữ thông tin sinh viên điểm danh Mỗi sinh viên điểm danh cho thân Giải câu hỏi sinh viên sinh viên cần điểm danh 4.3 Xác định phân tích yêu cầu 4.3.1 Danh sách Actor 46 STT Ý nghĩa Tên Actor LECTURER Giảng viên STUDENT Sinh viên Bảng 4-1 Danh sách Actor 4.3.2 Danh sách Use-Case 4.3.2.1 Use-case Giảng Viên Hình 4-1 Use-case Giảng viên 47 Mơ tả use-case Tên use-case Quản lí thơng tin sinh viên Giảng viên xem danh sách sinh viên điểm danh điểm danh Quản lí Server Giảng viên bật tắt server để sinh viên điểm danh Quản lí WLAN Giảng viên bật tắt WLAN để cấp quyền truy cập cho sinh viên Bảng 4-2 Use-case Giảng viên 4.3.2.2 Use-case Sinh viên Hình 4-2 Use-case Sinh viên 48 Mơ tả use-case Tên use-case Đăng kí Sinh viên vào app đăng kí để điểm danh Điểm danh Sinh viên sử dụng vân tay để điểm danh giảng viên cấp quyền truy cập Bảng 4-3 Use-case Sinh viên 4.4 Thiết kế sở liệu InforStudent Mô tả: Lưu thông tin sinh viên điểm danh STT Tên Kiểu Ràng buộc unique Ý nghĩa ID sinh viên _id ObjectId idFinger String ID vân tay idUser String Mã số sinh viên username String Tên sinh viên Bảng 4-4 Danh sách thuộc tính InforStudent 49 4.5 Thiết kế hệ thống Hiện nay, hầu hết trường học thực điểm danh theo phương pháp truyền thống: giảng viên sử dụng danh sách sinh viên lớp học, gọi tên điểm danh sinh viên Giả sử số lượng sinh viên lớp học buổi trung bình 100 người, khoảng 10 giây điểm danh người lần điểm danh lớp học phải tới 1000 giây, tức 16 phút Có thể nhận thấy rõ ràng hình thức điểm danh làm lãng phí lớn công sức thời gian giảng dạy giảng viên, với bất cập mang lại, ảnh hưởng không nhỏ đến việc truyền dạy kiến thức cho sinh viên buổi học Để giải thách thức quy trình điểm danh thực tế hệ thống phần mềm xây dựng gồm ba thành phần chính: server xử lý điểm danh, client bao gồm ứng dụng smartphone ứng dụng app quản trị thông tin windows giảng viên Server làm nhiệm vụ xử lý việc thực điểm danh sinh viên ứng dụng client điện thoại di động sở liệu Khi có yêu cầu thực điểm danh từ client, server nhận thông tin sinh viên cần điểm danh từ client, server dựa vào thông tin cung cấp, truy xuất sở liệu để lấy thông tin tương ứng sở liệu sinh viên thực đối sánh chúng Nếu kết trả phù hợp, server ghi nhận lần điểm danh sinh viên, thông báo kết app giảng viên App cung cấp cho giảng viên nhằm mục đích theo dõi thơng tin sinh viên điểm danh Dựa vào app giảng viên dễ dàng theo dõi, quan tâm tình hình học sinh viên, từ giảng viên nhà trường lên kế hoạch nâng cao chất lượng đào tạo Ứng dụng Client điện thoại di động cung cấp chức cho sinh viên thực điểm danh Thông tin điểm danh sinh viên đưipkc nhận cách xác định vị trí thông qua WLAN cung cấp quyền truy cấp cho sinh viên điểm danh gửi cho server xử lý Ứng dụng client tích hợp thuật toán xử lý ảnh vân tay, sau thu danh sách đặc trưng vân tay gửi đến server để thực điểm danh 50 Cơ sở liệu quản lý thông tin xây dựng sau phân tích thơng tin cần thiết để quản lý việc điểm danh sinh viên chức phụ quản lý thông tin sinh viên, giảng viên Hình 4.3 Kiến thúc hệ thống Class ART 4.6 Thiết kế giao diện xử lý 4.6.1 Danh sách hình điện thoại: STT Mơ tả hình Tên hình Giao diện Đăng kí vào hệ thống Điểm danh Sử dụng vân tay để điểm danh Nhập mã số sinh Sau lấy mã vân tay sinh viên thành công, sinh viên nhập mã số sinh viên họ tên để lưu server lần viên, họ tên Điểm danh thành công Hiển thị thông báo sinh viên điểm danh thành công Bảng 4-5 Bảng danh sách hình 51 4.6.2 Giao diện xử lý số hình Hình 4-4 Giao diện 52 Hình 4-5 Giao diện hướng dẫn điểm danh 53 Hình 4-6 Giao diện nhập thơng tin sinh viên 54 Hình 4-7 Giao diện điểm danh thành công 55 Chương KẾT LUẬN 5.1 Kết đạt Thông qua việc nghiên cứu tìm hiểu FastAPI, WLAN, đặc biệt FastAPI, em phát triển triển khai hệ thống điểm danh sinh viên đơn gian- hiểu cao khắc phục khó khăn điểm danh truyền thống như: tốn thời gian, bất tiện, điểm danh hộ ,… Về mặt kỹ thuật công nghệ, em đạt kết sau: − Tìm hiểu chế làm việc, ưu điểm, nhược điểm FastAPI ,WLAN − Tìm hiểu sử dụng ngôn ngữ Java, Python để viết App Server − Nâng cao kỹ lập trình nhiều khía cạnh khác hệ thống: back-end front-end ứng dụng di động Về mặt thực tiễn, em đạt kết sau: − Nâng cao kỹ tìm hiểu, nghiên cứu cơng nghệ − Nâng cao khả quản lý công việc − Xây dựng hệ thống theo dõi quy trình điểm danh với ứng dụng di động, app windows, đáp ứng yêu cầu đơn giản – hiệu 5.2 Thuận lợi khó khăn 5.2.1 Thuận lợi: − Đã có kiến thức tảng ngơn ngữ Javanên việc thực thi tính khơng gặp nhiều trở ngại sử dụng ngôn ngữ hay chế làm việc framework 5.2.2 Khó khăn: − Lần đầu tiếp xúc với công nghệ, framework mới, nên cách tiếp cận vấn đề kỹ thuật nhiều lúc gặp khó khăn; nhiều thời gian để sửa sai tìm giải pháp nhằm giải khó khăn kỹ thuật − Do thay đổi công nghệ từ Android 4.0 trở lên, việc bảo mật thông tin khách hàng trọng, việc liệu vân tay lưu nhiều điện thoại làm cho thơng tin khách hàng bị số thành phần xấu lợi dụng vào nhiều mục đích khác Nên thay đổi nhiều phạm vi dự định 56 ban đầu em đề : ‘Một điện thoại điểm danh cho tất sinh viên” Nhưng sau tìm hiểu phạm vị : “ Một điện thoại điểm danh cho sinh viên” − Do áp lực thời gian làm đề tài kiến thức lượng công viejc giải nhiều nên chịu áp lực thời gian 5.2.3 Hướng phát triển − Giảng viên tạo QRCode đưa cho sinh viên quét mã để kết nối với mạng cục − Thêm chức thêm, xóa, sử sinh viên cho giảng viên − Kết hợp thêm phân cứng cho việc điểm danh vân tay cho tất sinh viên − Sử dụng rộng rãi trường đại học, chấm công cho công nhân công ty 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tài liệu tiếng Việt [1] “Giới thiệu công nghệ sinh trắc học vân tay” https://www.ischool.vn/tin-tuc/tin-tu-ischool/gioi-thieu-ve-sinh-trac-dau-vantay_1758.html (truy cập ngày 25/05/2022) [2] “Đại biểu quốc hội lo ngại tình trạng học sinh, sinh viên mê game, trốn học” https://vov.vn/chinh-tri/quoc-hoi/dai-bieu-quoc-hoi-lo-ngai-tinh-trang-hocsinh-chui-bay-me-game-tron-hoc-post947689.vov (truy cập ngày 25/05/2022) [3] Khắc phục triệt để bồi dưỡng giáo viên kiểu điểm danh, ghi tên https://www.vietnamplus.vn/khac-phuc-triet-de-boi-duong-giao-vien-kieudiem-danh-ghi-ten/543085.vnp (truy cập ngày 25/05/2022) [4] “Giải pháp điểm danh vân tay cho trường học “ https://megatechco.vn/giai-phap-diem-danh-bang-van-tay-cho-truong-hoc/ (truy cập ngày 25/05/2022) Tài liệu tiếng Anh [5] “What is WLAN?” https://www.rfwireless-world.com/Terminology/what-is-wlan.html (truy cập ngày 05/06/2022) [6] “What is Client - Server? Advantages and disadvantages of Client Server model” https://www.heavy.ai/technical-glossary/client-server (truy cập ngày 05/06/2022) [7] “What is FastAPI? https://fastapi.tiangolo.com/ (truy cập ngày 05/06/2022) 58 [8] “What is MongoDB” https://www.mongodb.com/what-is-mongodb (truy cập ngày 10/06/2022) [9] “What is NoSQL” https://www.mongodb.com/nosql-explained (truy cập ngày 10/06/2022) [10] “What is Docker” https://docs.docker.com/get-started/overview/ (truy cập ngày 10/06/2022) 59 ... viên − Xây dựng ứng dụng client smartphone điểm danh sinh viên dựa công nghệ nhận diện vân tay , giúp sinh viên chủ động điểm danh vào lớp học − Ứng dụng smartphone thực điểm danh sinh viên dựa... năng: Điểm danh cho tổng hợp kết điểm danh − Khắc phục nhược điểm điểm danh truyền thống: o Dễ điểm danh dùm o Mất thời gian điểm danh o Tốn chi phí lớn để triển khai o Bất tiện cho người sử dụng. .. công ty − Xây dựng ứng dụng client smartphone điểm danh sinh viên dựa công nghệ nhận diện vân tay, giúp sinh viên chủ động điểm danh vào lớp học − Ứng dụng smartphone thực điểm danh sinh viên dựa