(Luận văn) xây dựng giải pháp thông minh giám sát nề nếp học sinh thpt sử dụng công nghệ iot

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG - Nguyễn Ngọc Quang XÂY DỰNG GIẢI PHÁP THÔNG MINH GIÁM SÁT NỀ NẾP HỌC SINH THPT SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ IOT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) HÀ NỘI - 2019 HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG - Nguyễn Ngọc Quang XÂY DỰNG GIẢI PHÁP THÔNG MINH GIÁM SÁT NỀ NẾP HỌC SINH THPT SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ IOT Chuyên ngành: HỆ THỐNG THÔNG TIN Mã số: 8.48.01.04 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT (Theo định hướng ứng dụng) NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TIẾN SĨ NGUYỄN TRUNG KIÊN HÀ NỘI - 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn Nguyễn Ngọc Quang ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG BÀI TOÁN QUẢN LÝ NỀ NẾP HỌC SINH CẤP BẬC THPT HIỆN NAY 1.1 Phân tích sở lý thuyết công tác quản lý nề nếp học sinh 1.1.1 Điểm danh nhiều lần ca học 1.1.2 Điểm danh kiểu xác suất 1.1.3 Điểm danh 1.1.4 Điểm danh theo ngẫu hứng 1.1.5 Kiểm tra thẻ 1.2 Phân tích bất cập công tác quản lý học sinh THPT CHƯƠNG PHÂN TÍCH BÀI TỐN QUẢN LÝ NỀ NẾP HỌC SINH TẠI TRƯỜNG THPT NGUYỄN TRÃI 11 2.1 Giới thiệu chung trường THPT Nguyễn Trãi – Thường Tín 2.2 Cơng tác quản lý nề nếp học sinh trường THPT Nguyễn Trãi – Thường Tín 11 15 2.3 Phân tích số cơng nghệ có thể sử dụng việc quản lý nề nếp học sinh 17 2.3.1 RFID 17 2.3.2 QR code 20 2.3.3 NFC 21 2.4 Đề xuất ý tưởng giải pháp quản lý nề nếp học sinh THPT sử dụng công nghệ, kỹ thuật ICT IoT 23 iii 2.4.1 Đề xuất ý tưởng 23 2.4.2 Bảng liệu giải pháp 24 2.4.3 Bảng liệu sản phẩm 29 CHƯƠNG 3.THIẾT KẾ, XÂY DỰNG VÀ THỬ NGHIỆM HỆ THỐNG QUẢN LÝ NỀ NẾP HỌC SINH SỬ DỤNG CÔNG NGHỆ ICT/IOT 33 3.1 Xây dựng đặc tả hệ thống 33 3.1.1 Các tác nhân mô tả 33 3.1.2 Các điều kiện phụ thuộc 34 3.1.3 Đặc tả yêu cầu chức 36 3.1.4 Đặc tả chi tiết chức hệ thống 37 3.2 Phân tích thiết kế hệ thống 53 3.2.1 Chức 53 3.2.2 Thiết kế chức 53 3.2.3 Xây dựng tích hợp hệ thống 59 3.3 Tích hợp thử nghiệm trường THPT Nguyễn Trãi – Thường Tín 61 3.3.1 Mục đích thử nghiệm 61 3.3.2 Mơ hình triển khai thử nghiệm 61 3.3.3 Kịch thử nghiệm 63 3.3.4 Kết thử nghiệm 67 KẾT LUẬN 69 TÀI LIỆU THAM KHẢO 70 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT Viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt API Application Programming Giao diện lập trình ứng dụng Interface CNTT Information Technology Công nghệ thông tin CSDL Data base Cơ sở liệu ĐTTM SmartCity Đô thị Thông minh GUI Graphical User Interface Giao diện đồ họa người dùng HĐH Operating system Hệ điều hành HTML HyperText Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn IC Integrated Circuit Mạch tích hợp Information and Công nghệ thông tin Communications Technology truyền thông ID Identification Sự nhận dạng IoT Internet of Things IT Information Technology Công nghệ thông tin International Telecomunication Liên Minh Viễn Thông Union Quốc Tế JSON JavaScript Object Notation Kiểu liệu mở LHQ United Nations Liên hiệp quốc MBO Management By Objective Quản trị theo mục tiêu MBP Management By Process Quản lý theo quy trình NFC Near-Field Communications Công nghệ giao tiếp trường gần QR Quick Response Mã phản hồi nhanh ICT ITU Mạng lưới vạn vật kết nối Internet RFID Radio Rrequency Identification Nhận dạng tần số sóng vô tuyến SQL Structured Query Language Ngôn ngữ truy vấn mang tính cấu trúc v SSC Smart Sustainable Cities Đô thị thông minh, bền vững THPT Highschool Trung học phổ thông URL Uniform Resource Locator Định vị Tài nguyên thống XML eXtensible Markup Language Ngôn ngữ đánh dấu mở rộng vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 0.1 Kiến trúc đô thị thông minh Hình 0.2 Mơ hình giáo dục thơng minh [2] Hình 0.3 Hệ thống ứng dụng CNTT giáo dục [2] Bảng 1.1 Điểm danh học sinh giảng đường Bảng 2.1 Khn viên trường Nguyễn Trãi – Thường Tín .11 Hình 2.2 Đội ngũ giáo viên trường 12 Hình 2.3 Các hình ảnh khác trường 13 Hình 2.4 Các hình ảnh khác trường 14 Hình 2.5 Ý tưởng giải pháp quản lý nề nếp học sinh sử dụng công nghệ, kỹ thuật ICT IoT 23 Hình 3.1 Các chức hệ thống 53 Hình 3.2 Mơ hình use case hệ thống 53 Hình 3.3 Biểu đồ case Đăng nhập 54 Hình 3.4 Biểu đồ Xem cấu trúc tổ chức 54 Hình 3.5 Biểu đồ gán người dùng vào tổ chức 55 Hình 3.6 Biểu đồ loại bỏ người dùng khỏi tổ chức 55 Hình 3.7 Biểu đồ thêm người dùng 56 Hình 3.8 Biểu đồ xóa người dùng 56 Hình 3.9 Biểu đồ cấp phát mã điểm danh 57 Hình 3.10 Biểu đồ thu hồi mã thẻ điểm danh 57 Hình 3.11 Biểu đồ đăng kí nhận thơng tin điểm danh qua email 58 Hình 3.12 Biểu đồ điểm danh học sinh 58 Hình 3.13 Mơ hình MVC 60 Hình 3.14 Tag thẻ RFID 62 Hình 3.15 Bo mạch reader 62 Hình 3.16 Vi xử lý 63 Hình 3.17 Sơ đồ kết nối với reader 63 Hình 3.18 Ảnh quẹt thẻ điểm danh RFID 64 Hình 3.19 Camera 64 vii Hình 3.20 Đầu đọc thẻ 64 Hình 3.21 Thẻ RFID 64 Hình 3.22 Xem thống kê điểm danh lớp tổ chức 66 Hình 3.23 Thống kê điểm danh cho giáo viên 67