专利名称：出席跟踪系统及方法
技术领域：
本发明涉及跟踪个人的位置如学生进入或离开教室的系统和方法。
背景技术：
对于许多教育及其它机构，跟踪出席是既耗时又单调乏味的杂务。通常，老师通过叫每一学生在其被喊到时回答“到”或通过扫视教室以确定哪些学生出席而人工考勤。之后，老师将信息记下，并传送给学校管理部门，通过用手。如果学生在已考勤完毕后迟到进入教室，老师必须注意到该情况并中断教学以更新其出席记录。
这种传统的跟踪出席方法有很多缺陷。该方法单调乏味、耗时、且有人为差错。与所有基于纸张的记录系统一样，该系统易于丢失或把数据归错文档。
较差的出席记录的结果对学校、管理员和学校所在地区是非常重要的。在全国范围内，平均每日出席(ADA)是用于确定学校补助资金的关键统计数据。由于学校补助资金基于ADA数字，每当学生缺席时学校都在损失金钱。而且，当差的或不一致的出席跟踪错误地将出席的学生标记为缺席时，学校不必要地损失补助资金。
另外，传统的出席跟踪方法使其很难准备政府机构需要的出席报告。多个机构需要以特定的格式报告ADA和其它数据，但传统的跟踪出席方法没有提供准备这些报告的简易方法。
至少一自动出席监视系统已经开发且该系统使用学生特有身份标签或卡及无线阅读器以跟踪学生的物理位置。参见美国专利申请2003/0197607。但该系统没有提供任何用于确保出席数据诚实的验证手段。因多种原因可出现错误，例如，如果学生忘记佩带卡或如果学生通过对换标签或佩带缺席的朋友的标签而欺骗现有系统。同样，现有系统不能以学校行政部门和政府机构需要的多种格式产生报告或输出数据，也没有为老师提供任何产生即时出席报告的能力。
因此，需要一种不仅在学生进入或离开教室时计算和识别标签而且还具有确保出席数据诚实的结实装置的自动出席监视系统，且其具有准备政府机构和其它机构使用的专用出席报告的能力。
发明内容
本发明是自动出席监视系统，包括(i)具有无线通信能力的学生特有标识标签；(ii)用于在学生进入特定区域时检测标签的扫描器；(iii)由老师用于验证自动出席计数的手持计算设备；(iv)与扫描器通信的至少一服务器；及(v)在服务器上运行的、用于接收和管理从扫描器接收的出席数据的软件。使用本系统，学校管理人员能够保持准确的出席记录，以在学生在学校校园活动时跟踪学生的位置，并容易地准备各个政府机构使用的报告。
所述系统的概览如图3中所示。在步骤100，学生进入教室，之后在步骤110，扫描器读他们的标签。在步骤120，数据从扫描器传给服务器，在步骤130，服务器产生临时出席报告。在步骤140，临时出席报告被发送给老师的手持计算设备。在步骤150，老师在视觉上检查教室以验证临时出席报告。如果没有变化(步骤160)，数据被最后定下来；如果需要改变，则老师在步骤170进行改变，之后在步骤180使数据最后定下来。
图1为本发明的单扫描器实施例的框图。
图2为本发明的更复杂实施例的框图，其具有多个扫描位置。
图3为根据本发明实施例的方法的主要步骤的流程图。
图4提供了本发明一实施例的图形及文本概览。
图5为根据本发明实施例的将被显示在手持计算设备上的临时出席报告。
图6为示出根据本发明实施例的出席监视软件的操作的流程图。
图7为根据本发明实施例的标签在与学生ID卡组合并使用叠片结构覆盖时的分解透视图。
图8为根据本发明实施例的扫描系统如安装在门口时的透视图。
图9a-9c为不同管辖区域的样本ADA报告格式。
具体实施例方式
本发明是自动出席监视系统，包括(i)具有无线通信能力的学生特有标识标签；(ii)用于在学生进入特定屋子时检测标签的扫描器；(iii)与扫描器通信的至少一服务器；(iv)由老师用于验证扫描器和服务器产生的临时出席报告的手持计算设备；及(v)在服务器上运行的、用于接收和管理从扫描器接收的出席数据的软件。
标签标识标签10用于识别每一学生。参见图1、2、3、7。在一实施例中，标签为射频标识(RFID)标签，如马里兰州Rockville的Matrics，Inc.生产和出售的标签。在该实施例中，每一标签10由RFID芯片12组成，其为读/写格式，且其包含加密的学生标识符。在一实施例中，标签10上的加密通过确保芯片12上的标识号除非与服务器上的软件匹配否则无用而起作用。参见图7。每一标签10还包括标签天线14，其连到芯片并以扇状结构包围芯片，环绕标签自身的整个外周。参见图7。标签10可以是各种大小，且在一实施例中，它们可以为大约2英寸×2英寸。在该实施例中，标签10为无源标签，这意味着它们仅响应于扫描器20的激活发射信号。
标签10包含学生特有的加密标识数据，从而当扫描器20读标签时，系统可识别学生。在一实施例中，学生特有的加密标识数据包括加密的学生标识号。加密的数据不向其它扫描器提供可用信息，使得百货商店内或其它位置的兼容扫描器不能读学生的信息。这有助于保护学生的隐私。
在一实施例中，标签10与标准学生ID卡14(具有照片和学号)组合以形成单一单元，之后，标签和ID卡被层压以进行保护，或者它们可被封装在硬塑料壳中。参见图7。在该实施例中，组合单元用于两个目的经阅读器22向服务器30提供加密的标识信息，及用作标准学生ID卡。然而，标签10上的加密标识信息通常将不与学生ID号相同，而是对应于学生ID号，软件50将能够基于加密信息识别学生。标签通常将为只读标签。
学生可将他们的标签10放在其口袋或背包中，但首选地，学生将使用系索将标签10挂在其脖子上，以使扫描器20(其包括阅读器22和天线24)读标签10的能力最大化。
扫描器扫描器20在学生进入教室时检测标签10。参见图1、3和8。通常，扫描器20应永久安装在教室入口附近，如门口的上方或两侧。参见图8。由于多个学生可能同时进入教室，扫描器应具有在短时间内读许多标签10的能力，在一实施例中，扫描器可每秒读高达200个标签。
当使用RFID标签时，扫描器20将同样为RFID扫描器。因而，在一实施例中，扫描器可以是Matrics AR 400无线扫描器。该特定的扫描器具有8.75英寸×11.75英寸的尺寸，及2英寸的深度。其重6磅并具有三个LED用于可视的状态验证。电源为1.2安培、24伏特直流电源。Matrics AR 400还包括称为Matrics可见性管理器(MVM)的网络设备，其为基于软件的计算机系统，其允许阅读器22和每一学生的标签10中的加密标识数据之间的通信。MVM还管理阅读器并使它们相互连接。其为带有控制服务器并将服务器连到RFID阅读器的专有Matrics软件的、基于Linux的系统。MVM通常被封装在服务器30的附近区域内，但也可放在其它位置，如邻近扫描器20。当然，也可使用许多其它扫描器，系统也可使用其它软件程序以将MVM的功能集成在服务器内。
扫描器20由阅读器22和分开的天线系统24组成。参见图1和3。扫描器20通常将被封装在外壳26内。参见图8b。阅读器22的功能是在学生通过扫描器20时检测标签10。阅读器22还将数据传送给服务器30。如果阅读器22没有无线通信装置，则其可通过无线接入点32将数据传送给服务器30。阅读器20用标准硬件安装到每一门的两侧或上方。参见图8。
天线系统24的功能为激活标签。在一实施例中，只要学生在天线24的25英尺内天线24即激活标签。与阅读器一样，天线系统24可安装在门口的上方或沿门口的两侧安装。参见图8。只要学生经过扫描器，天线系统24即激活无源标签10，之后，来自己激活标签10的信号被天线24和阅读器22接收，阅读器22继而将信息发送给服务器30进行处理。
服务器原始出席数据实时从扫描器20发到服务器30，服务器30处理该数据以创建所需要的出席记录。参见图1和3。在一实施例中，服务器由包含IntelPentium 4处理器的微处理器、1G RAM、SCSI硬盘驱动器、CD-ROM、具有小的无线天线的无线网卡、标准网络接口卡、视频卡、键盘、鼠标、微软Windows2000专业版、17″平板LCD显示器、3.5″软驱、标准USB并行和COM端口组成。服务器30可被连接到标准黑白激光打印机。
当然，也可使用许多其它服务器结构，上面提供的服务器30的技术描述仅用于说明目的。有大量服务器模型和商标、内部微处理器结构、操作系统和外设将可用于在此描述的系统中。对于专利目的，“服务器”将一般地指任何适当的计算设备。
服务器30将能存取学生标识信息、课程时间表及其它数据，使得其可跟踪每一班的出席。其还能跟踪班组的出席，如所有新生班或所有在校班级的出席。服务器30还能以任何时间单位如一节课或一天跟踪和报告出席。如下所述，特别创建的软件50用于使服务器能实现这些功能。
手持计算设备手持计算设备40由老师或其它出席追踪者使用以验证由系统自动产生的临时出席报告。参见图5。在一节课已开始几分钟甚或几秒内，老师的手持计算设备将从服务器30接收临时出席报告，其指明哪些学生出席及哪些学生缺席。参见图4和5。之后，老师查看教室以确定报告是否准确和完整。
如图5中所示，在一实施例中，临时出席报告可指明学生姓名的列表及通过每一姓名指明该学生是出席、迟到还是缺席的状态符号。临时报告可包括每一节课或其它出席周期的座位图和出席表。所述图将用状态彩色编码表示该班中的每一学生绿色代表出席、红色代表缺席、黄色代表迟到。临时出席报告也可使用符号(三角形、正方形、圆形等)代替彩色编码的状态符号或连同其一起使用。
如果临时报告是准确和完整的，老师通过按压“接受”按钮对其进行认可。参见图5。如果其不准确或不完整，老师可纠正临时报告，其通过改变状态被错误记录的任何学生的出席状态(出席、缺席、迟到)进行。参见图5。例如，如果图5中的学生“Tom Smith”实际上出席但其忘记他的标签，从而被暂时标记为“缺席”，老师可改变Smith的状态，其通过使用铁笔接触Smith名字右边的红色圆圈、之后按压屏幕上的绿色菱形以指示Smith的状态应被改变为“出席”而实现。一旦已进行所有必要的改变，老师应按压“接受”键。
如果任何学生的实际座位分配已改变，出席跟踪器还可按临时出席报告上所反映的纠正座位分配。
当报告已被接受时，老师可打印一份该最终出席报告进行签名，其使用教室内与手持计算设备无线通信的打印机进行。学校管区通常要求老师在出席记录上签名，从而在大多数情况下，老师将打印所述报告，然后在将其送到学校管理部门之前在其上签名。
系统允许老师通过视觉检查验证出席的能力是非常重要的，因为没有该验证，学生可通过携带其朋友的标签10而欺骗系统。但是，通过给予每一老师一手持计算设备40，并通过将实时出席数据反馈给该设备，本系统具有确保出席记录准确的加强方法。
扫描器20在整节课期间继续监视出席情况，因而出席记录也将包括关于出席但迟到、及早退学生的数据。在指定时间段之后进入教室的学生将由服务器30和软件50标记为该节课迟到。之后，服务器30将“迟到名单”传给手持计算设备40以由老师接受或拒绝。如果老师希望接受特定学生的迟到指示，则老师在手持计算设备40上指出。如果老师希望拒绝迟到指示，因为学生对其迟到有有效的借口，则老师可使用手持计算设备40“拒绝”迟到名单，并还提供迟到指示为什么被拒绝的解释。该系统使报告及证明迟到行为所必须的时间量最少。
系统还监视在一节课期间已被标记为出席的学生进入和离开教室。这种监视将使学校能把一节课逝去的时间与学校安全问题如破坏行为相关联。这还使学校能跟踪一节课的分钟数，对于某些特殊学术课程其必须被跟踪。
手持计算设备40还可用作老师和教室的安全系统。通过使用设备屏幕上的应急按钮，老师将有能力召唤援助。该按钮当被触发时将向行政部门报警需要援助并提供位置或教室号。
手持计算设备40可采取许多形式，包括个人数字助理(PDA)。手持计算设备40必须具有屏幕或显示出席数据的其它装置，还必须具有输入设备如键盘或铁笔和触控板以由老师用于纠正自动出席数据。实际上，手持计算设备40甚至可以是标准教室桌面，对于本专利的目的，“手持计算设备”包括在教室内并可用于纠正临时出席报告的任何计算设备。在一实施例中，手持计算设备40将采用具有下述技术条件的PDA形式802.11g使能、3.5英寸彩屏、64MB Ram、SD槽、400MHz Intel X scale处理器、运行MicrosoftWindowsCE.NET4.1版。
手持计算设备40具有从服务器30发送和接收数据的装置。在一实施例中，手持计算设备40将使用无线技术，如802.11g无线技术。同样的无线协议可用于扫描器20和服务器30之间的通信。使用802.11g技术，范围(在当前技术条件下)为约280英尺，如果这不足以到达服务器30，可使用中继或无线接入点(WAP)32。参见图2、8。WAP通常具有通信天线34。参见图8。当然，也可使用现在存在的或将来开发的其它无线标准，包括802.11b、蓝牙等。同样，有线连接也可用于扫描器20、服务器30、和手持计算设备40之间的通信，尽管其相比无线连接而言不太合意。
手持计算设备40也将具有FRID标签，使得其可由扫描器20和服务器30跟踪。
软件本发明还包括接收、管理和输出由扫描器20收集的自动出席数据的新软件50。参见图6。该软件50将从扫描器20获得的出席数据与教室记录和文件进行比较和匹配。之后，软件50准备每一教室的临时出席报告并将该报告发送给适当的手持计算设备40，如上所述。软件50还响应于老师的纠正及响应于在一节课期间进入或离开教室的每一学生而更新出席记录。软件50可使用Visual Basic、Access、ODBC或其它适当的应用程序或开发工具实现。软件50与服务器的操作系统交互作用，在一实施例中其为Windows2000专业版。
软件50具有学生信息系统，在一实施例中，学生信息系统与Microsoft Access兼容或使用Microsoft Access创建。学生信息系统包含学生标识和描述数据的长列表。服务器30及其软件50可与主要的商业可用的学生信息系统如SASI、Aeries及某些在线式学生信息系统如Power School接合。这种接合能力使用户学校能容易地加载其学生标识信息、课程时间表、老师分配、教室号、学生出席代码。软件允许这种信息从美国学校目前使用的主要的软件信息系统SASI、Aeries和Power School上载。这使得学校行政部门能以相当直接且快速的方式上载所有需要的学生信息数据字段。这些系统通常包括这样的识别特征学生姓名、社会保障号、地址等。信息系统还包含课程时间表、教室位置、老师、一节课持续时间、迟到规则及整个学校的相关信息。使用该系统及扫描器提供的原始出席数据，系统可提供压缩的出席监视和报告。
软件50还产生各种报告，包括一时间段内所有教室的出席报告、整个学校全天每个学生的出席报告等。软件可产生与可用行政管理报告要求相一致的、任何时间单位的ADA报告，如按年、月、周、日、或一节课。
除了产生学校内部使用的报告以外，软件50帮助学校管理人员有效地满足各个政府机构的信息报告规范。学校管理人员需要向学校管区提供大量信息，包括ADA和其它出席数据。之后，管区需要向州和联邦政府提供汇总出席信息，证明所有学生出席和特定学术课程的出席。州向联邦政府提供另外的汇总出席数据，以用于资金补助目的及满足学术计划顺应规则。本系统的软件50被设计来以各种格式提供出席信息，使得本系统的报告将与学校管区及州和联邦政府要求的各种报告格式兼容。这可通过数据元的穷尽搜索实现，其包括用于将这样的重要参数编制为每日学生出席的各种公式。换言之，软件50操纵学生信息系统和出席报告的数据，使得其以各个管区和报告机构所需要的方式进行格式化。
图6a和6b为软件50的示例性流程图。在200，标签10输入系统；在210，时间戳被输入，其表明输入时间。在220，所扫描的数据与课程时间表进行比较，之后在230系统确定学生是出席、迟到还是缺席。在步骤240，软件50的编译组件按课程分类数据，并用学生的状态更新系统。之后，在250，编译组件将报告发送给手持组件，在260，手持组件将报告发送给手持计算设备40。在270，老师接受或改变报告，在280，数据被保存，直到发送给手持设备40为止。在290，老师或其它用户决定是否进行改变，如果没有变化(300)，则在330信息处理组件将变化写入数据库组件。如果有变化(310)，老师改变它们，然后在320于手持组件中更新信息。在340，数据库组件保存数据，在350，行政管理组件进行任何必须的人工变化。最后，在360，产生任何必须的报告。
图9a-9c示出了不同的州或管区可怎样使用相同的学生数据元准备其自己格式的报告。软件50被编程以按报告为其准备的特定管区认可的格式报告所需要的信息。
同样，由于本系统产生电子出席记录，报告可以电子形式输出给学校管区或其它机构，从而相较基于纸张的系统节约时间和资源。
其它实施例上面提供的描述集中在本发明用于监视、记录和管理教室的出席数据。然而，本发明可用在多种其它设置中。例如，除教室外本系统还可用于监视学校校园的其它区域的进入和外出。扫描器20可放在学校办公室、自助餐厅、休息室等中。这些另外的扫描器20将改善学校安全性和纪律性，因为它们向管理人员提供学生行踪的知识，即使他们不在教室中。没有校园范围的扫描器，定位学生特别在学校很大时将非常困难。
此外，本发明可用于办公楼、工厂、监狱、医院或知道个人的位置或他们进入或离开特定区域的时间是非常重要的任何其它设施中。
本领域技术人员将意识到，本发明可以不同于优选实施例的方式实施，优选实施例仅用于说明的目的而非限制。
实用性本发明具备实用性，因为其提供了使收集出席数据过程自动系统，并增加了出席数据特别是学生教室出席的可靠性。
本发明的另一目标是提供用于确定学生或其它个人是否出现在特定位置的硬件和软件。
本发明的另一目标是提供出席跟踪系统，其使教师或其它个人能以简单的方式验证所收集的出席信息。
本发明的另一目标是提供有助于将出席信息传送给集中位置的出席跟踪系统，其中出席信息可用于存储和/或进一步分析。
本发明的证明实用性的其它目标将从仔细阅读所包括的详细描述、从查看附图及包括于此的权利要求而变得显而易见。
权利要求
1.跟踪潜在出席者的出席的方法，包括提供具有手持计算设备的出席跟踪器；将临时出席报告传给出席跟踪器；及在出席跟踪器的直观检查基础上接受所述临时出席报告，从而产生最终出席报告。
2.根据权利要求1的方法，还包括在出席跟踪器的直观检查基础上修改所述临时出席报告。
3.根据权利要求1的方法，还包括打印和签署所述最终出席报告。
4.根据权利要求1的方法，还包括向每一潜在出席者提供标识标签；提供在潜在出席者进入或离开特定区域时检测标识标签的扫描器；及在来自扫描器的数据的基础上产生所述临时出席报告。
5.根据权利要求4的方法，其中所述标识标签被组合在学生ID卡中。
6.根据权利要求1的方法，其中所述手持计算设备具有应急按钮。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6的方法，其中所述出席跟踪器为老师。
8.根据权利要求4、5或6的方法，其中扫描器在学校教室中。
9.根据权利要求4、5或6的方法，其中所述扫描器在学校场地上，但不在学校教室中。
10.根据权利要求1、2、3、4、5或6的方法，其中所述临时出席报告具有彩色编码的信号指示潜在出席者的出席状态。
11.根据权利要求1、2、3、4、5或6的方法，还包括按不同格式产生出席报告以用于不同接受者。
12.跟踪潜在出席者的出席的系统，包括用于每一潜在出席者的标识标签；与每一标签相关联的数据，其中所述数据使能辨识与该标签相关联的潜在出席者；用于在出席者进入或离开特定区域时检测标识标签的扫描器；具有与所述扫描器通信的软件的服务器，用于从所述扫描器接收出席数据；及由所述特定区域中的出席跟踪器使用的手持计算设备，其中所述手持计算设备具有从所述服务器接收临时出席报告的装置，及其中所述手持计算设备具有使所述出席跟踪器能接受或修改所述临时出席报告的装置。
13.根据权利要求12的系统，其中所述数据为加密的标识数据。
14.根据权利要求13的系统，其中所述标识标签被组合在学生ID卡中。
15.根据权利要求14的系统，其中所述出席跟踪器为老师。
16.根据权利要求15的系统，其中所述扫描器在教室中。
17.根据权利要求16的系统，还包括用于按不同格式产生出席报告的软件。
18.根据权利要求17的系统，其中所述手持计算设备具有应急按钮。
19.根据权利要求18的系统，其中所述临时出席报告具有彩色编码的信号指示潜在出席者的出席状态。
20.跟踪出席的系统，包括在出席者进入区域时用于自动检测出席者的装置；用于产生临时出席报告的第一报告产生装置；用于验证所述临时出席报告的检查装置；用于修改所述临时出席报告的修改装置；用于接受所述临时出席报告的接受装置，从而产生最终出席报告；及用于以不同格式产生摘要出席报告的第二报告产生装置。
全文摘要
自动出席监视系统包括(i)用于每一潜在出席者的具有无线通信能力的标识标签(10)；(ii)用于在出席者进入特定房间时检测出席者的标签的扫描器(20)；(iii)至少一与扫描器通信的服务器(30)；(iv)由出席跟踪器如老师用以验证扫描器和服务器产生的临时出席报告的手持计算设备(40)；及(v)在服务器上运行的软件(50)，用于接收和管理从扫描器接收的出席数据及用于产生出席报告。
文档编号G09B3/00GK101044533SQ200580027641
公开日2007年9月26日 申请日期2005年8月16日 优先权日2004年8月16日
发明者迈克尔·多德森, 道格拉斯·阿勒斯, 伯尼·迪达里奥 申请人:印康公司