专利名称：提高短距离无线考勤装置效率的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高短距离无线考勤装置效率的方法，属于无线考勤装置制 造和控制的技术领域。
背景技术：
现有技术中的无线考勤装置，采用逐一接收并纪录员工信息的方式进行考 勤，在上、下班员工进出密集时，需要排队打卡，浪费时间，考勤效率低，不适 合人员流量大、出入口多的企、事业单位使用。
发明内容
技术问题本发明目的是提供一种提高短距离无线考勤装置效率的方法，提 高大规模人数、多出入口场合的员工考勤效率。
技术方案为解决现有技术中存在的技术问题，本发明所设计的提高短距离 无线考勤装置效率的方法，用于包括考勤主服务器、考勤分站、射频员工工号卡 的考勤装置，考勤分站可以为若干个、射频员工工号卡的数量等于被考勤员工人 数。所述考勤分站由分站处理器、分站存储器、分站射频接收模块构成，所述射 频员工工号卡由工号卡处理器、工号卡存储器、工号卡射频发送模块构成，每个 工号卡存储器中唯一地烧录一个员工的工号信息。
本发明的方法包含以下步骤
a)启动考勤装置，系统进行初始化-
al)建立员工编号，各考勤分站为各个员工建立一个统一的与其工号一一对 应的员工编号；
a2)在各考勤分站中构建环形缓冲器，该环形缓冲器由首尾相连的多个相同
的结构体组成，每个结构体中包含员工信息数据包指针、数据包长度、结构体标
志位三个成员；其中，员工信息数据包指针用于指示该结构体所登记的员工信息
数据包在内存上的起始存储地址，数据包长度用于记录该结构体所登记的员工信 息数据包的长短，结构体标志位置1和置0分别表示本结构体处于使用和空置状
态，所有结构体的成员在初始状态全部置O;
a3)在各考勤分站中建立两个表格，表l为员工登记表，表2为员工登记拷 贝表，该两表分别由容量为被考勤员工总数的一维数组构成，该两表的一维数组 的诸元素与被考勤员工一一对应，各个元素的下标分别为员工编号，该两表中的
各个元素的初始值全部为0;
b)使能时钟，开始考勤考勤主服务器对所有的考勤分站发出对时命令， 考勤分站接到对时命令后使能本身实时时钟，开始考勤；
c) 接收员工信息数据包:考勤分站接收位于该分站考勤范围内的射频员工 工号卡采用无线方式发送的员工信息数据包；
d) 存储员工信息数据包考勤分站根据收到的某个员工信息数据包的长度，
为该员工信息数据包在考勤分站的内存上分配一块相应的内存空间，将该员工信
息数据包存入其中；
e) 预登记员工信息数据包根据考勤分站接收并存储员工信息数据包的先 后顺序，从环行缓冲器的任意一个结构体开始，按顺时针或者逆时针方向，以一 个结构体登记一个数据包的方式，对数据包进行逐一登记；
f) 读取员工工号当任一考勤分站的处理器空闲时，从环行缓冲器的任意一 个结构体开始，按顺时针或者逆时针方向，依次循环检查环形缓冲器中各结构体 的标志位，如某结构体标志位为l，则根据该结构体的员工信息数据包指针所指 向的某一员工信息数据包在内存上的起始存储地址和数据包长度，从地址开始处 读出该数据包中的数据，得到该名位于考勤范围内的员工工号；
g) 登录员工位置状态
考勤分站根据步骤f)所得到的员工工号所对应的员工编号，将表1中下标 为该员工编号的元素置1，然后将存储该员工信息数据包的相应内存空间释放， 并将预登记该员工信息数据包的结构体中的各成员清0;
h) 判断员工位置状态变化
考勤分站每经过一个员工位置判断周期，将上述表1与表2相比较， hl)如相同下标的元素在表1中为1，在表2中为0，则判定该元素所对应 的员工在判断周期内进入考勤分站考勤范围；
5
h2)如相同下标处元素在表1中为0，在表2中为1，则判定该元素所对应 的员工在判断周期内走出考勤分站考勤范围；
h3)如相同下标处元素在表1和表2中均为1，或者在表1和表2中均为0 ， 则判定此员工在判断周期内的位置状态没有变化；
i)将表l中的数据拷贝到表2上，然后将表1清0，返回步骤g);
j)记录员工位置状态变化信息记录步骤hl) 、 h2)所判定的员工位置状 态变化情况和变化时间；
k)考勤主服务器索要考勤信息考勤主服务器每经过一个巡检周期，采用 总线巡检的方式向考勤分站索要考勤信息；
1)考勤分站发送考勤信息考勤分站处理器接到考勤主服务器的巡检命令 后，将包含员工位置状态变化信息的考勤信息，发送给考勤主服务器；
m)汇总考勤信息考勤主服务器汇总员工考勤信息，完成本考勤周期的考 勤过程。
有益效果本发明提供的提高短距离无线考勤装置效率的方法， 一方面采用 环行缓冲器来对接收的员工信息数据包首先进行预登记，待到考勤分站的处理器 空闲时，再进行数据报的解析,提高了分站接收人员信息数据包的效率，避免了 员工密集通过时丢失数据包的问题，提高了考勤可靠性。另一方面，又采用了员 工登记表和员工登记拷贝表配合工作的方式，来判断员工位置状态变化，只有在 员工位置发生变化的时候才产生新的数据，减少了大量的冗余数据，减轻数据总 线的传输压力，提高整个考勤装置的考勤速度，每个分站的考勤速度可达平均每 秒60人。
图1为本发明的硬件结构框图。
图2为本发明实施例的分站射频接收模块的电路原理图。 图3为本发明实施例的工号卡射频发送模块的电路原理图。 图4为本发明的工作流程图。
图5为本发明实施例的射频员工工号卡工作流程图。
图中有考勤主服务器l、考勤分站2、射频员工工号卡3、分站处理器21、
分站存储器22、分站射频接收模块23、工号卡处理器31、工号卡处理器32、工 号卡射频发送模块33、分站直序扩频射频芯片230、工号卡直序扩频射频芯片 330、平衡/不平衡变换器L6。
具体实施例方式
下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细描述。 1、本发明实施例的硬件基础-
如图1，本发明用于由考勤主服务器1、考勤分站2以及射频员工工号卡3 组成的无线考勤装置，考勤分站2可以为若干个，射频员工工号卡3的数量等于 被考勤员工的人数。所述考勤分站2由分站处理器21、分站存储器22、分站射 频接收模块23构成，所述射频员工工号卡3由工号卡处理器31、工号卡存储器 32、工号卡射频发送模块33构成，每个工号卡存储器31中唯一地烧录一个员工 的工号信息。考勤主服务器1为PC电脑，分站处理器21采用南京博芯公司生 产的SEP3203处理器，存储器22采用Intel公司生产的28F160C3存储器，分站 射频接收模块23由分站直序扩频射频芯片230、 F型天线ANT1和匹配电路连 接而成，分站直序扩频射频芯片230采用Chipcon公司的CC2420射频芯片 (CC2420射频芯片符合短距离无线通信网络协议标准，支持IEEE 802.15. 4标 准的物理层，并嵌有IEEE 802.15.4标准的MAC层部分功能)。每一个分站处理 器21分别通过各自的数据总线和考勤主服务器1连接，分站处理器21通过存储 器接口和存储器22相连,分站处理器21的串行接口通过数据总线与CC2420芯片 中的串行接口相连，分站射频接收模块23和工号卡射频发送模块33通过无线方 式连接。参见图2，分站射频接收模块23由分站直序扩频射频芯片230、 F型天 线ANT1和匹配电路连接而成，F型天线ANT1的输入端A23和地之间顺序连 接有第一电容C1、第二电容C2、第三电感L3和第三电容C3，第一电感L1的 一端连接在第一电容Cl与第二电容C2的连接点、另一端连接在第三电感L3与 第三电容C3的连接点，在第二电容C2与第三电感L3的连接点和地之间顺序连 接第二电感L2和第四电容C4，分站直序扩频射频芯片230的第一差分接口 Dl 接于第二电容C2与第三电感L3的连接点，分站直序扩频射频芯片230的第二 差分接口 D2接于第二电感L2与第四电容C4的连接点，分站直序扩频射频芯片 230的转换开关接口D3接于第三电感L3与第三电容C3的连接点，其中，第一
电容为5.6皮法、第二电容为0.5皮法、第三电容为0.5皮法、第四电容为100 纳法、第一电感为7.5纳亨、第二电感为5.6纳亨、第三电感为7.5纳亨。CC2420 射频芯片的第6引脚即为图2中分站直序扩频射频芯片230的第一差分接口 Dl， 该芯片的第7引脚即为图2中分站直序扩频射频芯片230的第二差分接口 D2， 该芯片的第8引脚即为图2中分站直序扩频射频芯片230的开关转换接口 D3。F 型天线231的输入阻抗为50欧姆、工作频率为2.4G赫兹。射频员工工号卡3由 Freescale公司的MC13213芯片、第二 F天线ATN2、第三F天线ATN3以及匹配 电路构成，其中，工号卡处理器31、工号卡存储器32以及工号卡直序扩频射频 芯片330均集成在MC13213芯片上(MC13211芯片内嵌单片机HC08和与符合短 距离无线通信网络协议标准的无线收发器，同样支持IEEE 802.15. 4标准的物理 层)。参见图3，工号卡直序扩频射频芯片330与第二F天线ATN2、第三F天线 ATN3通过匹配电路连接，构成工号卡射频发送模块33:工号卡直序扩频射频芯 片330的第四差分接口 D4与第五差分接口 D5之间顺序连接第五电感L5、第五 电容C5、第四电感L4，平衡/不平衡变换器L6的第一接点D6接于第五电感L5 和第五电容C5的连接点，平衡/不平衡变换器L6的第三接点D8接于第四电感 L4和第五电容C5的连接点，在电源Vcc与地之间接有第六电容C6，平衡/不平 衡变换器L6的第二接点D7接于电源Vcc和第六电容C6的连接点；平衡/不平衡 变换器L6的第四接点D9与地之间顺序连接第七电容C7、第八电容C8、第九电 容C9，第七电感L7与第九电容C9并联，平衡/不平衡变换器L6的第五接点D10 接地，第八电容C8与第九电容C9的连接点连接馈电端口 A33，其中的第五电容 为1皮法、第六电容为IO皮法、第七电容为IO皮法、第八电容为10皮法、第 九电容为1.8皮法、第四电感为4.7纳亨、第五电感为4.7纳亨、第七电感为 2. 2纳亨；平衡/不平衡变换器L6的第1引脚即为它的第四接点D9，第2引脚即 为它的第二接点D7，第3引脚即为它的第一接点D6，第4引脚即为它的第三接 点D8，第5引脚即为它的第五接点D10; MC13213的第35引脚即为图3中工号 卡直序扩频射频芯片330的第五差分接口 D5，该芯片的第36引脚即为图3中工 号卡直序扩频射频芯片330的第四差分接口 D4。第二天线^JT2和第三天线ANT3 构成的双F型天线，第二天线ANT2和第三天线ANT3的馈电端相连构成双F天线 的馈电端口A33;第二天线ANT2和第三天线ANT3相同，均为F型天线，它们的 输入阻抗为50欧姆、工作频率为2. 4G赫兹。
2、本发明实施例的具体工作流程如下
参见图4，本实施例的被考勤员工总数为1000，员工位置判断周期取15秒， 考勤主服务器的巡检周期取45秒。
a )用户启动无线考勤装置，系统进行初始化-
al)建立员工编号，各考勤分站为各个员工建立一个统一的与其工号一一对 应的员工编号；
a2)在各考勤分站中构建环形缓冲器，该环形缓冲器由首尾相连的100个相 同的结构体组成，每个结构体中包含员工信息数据包指针、数据包长度、结构体 标志位三个成员；其中，员工信息数据包指针用于指示该结构体所登记的员工信 息数据包在内存上的起始存储地址，数据包长度用于记录该结构体所登记的员工 信息数据包的长短，结构体标志位置1和置0分别表示本结构体处于使用和空置
状态，所有结构体的成员在初始状态全部置O;
a3)在各考勤分站中建立两个表格，表1为员工登记表，表2为员工登记拷 贝表，该两表分别由容量为1000的一维数组构成，该两表的一维数组的1000 个元素分别与1000个被考勤的员工一一对应，各个元素的下标分别为员工编号， 该两表中的各个元素的初始值全部为0;
b)使能时钟，开始考勤考勤主服务器对所有的考勤分站发出对时命令， 考勤分站接到对时命令后使能本身实时时钟，开始考勤；
C)接收员工信息数据包考勤分站接收位于该分站考勤范围内的射频员工 工号卡采用无线方式发送的员工信息数据包；
d) 存储员工信息数据包考勤分站根据收到的某个员工信息数据包的长度， 为该员工信息数据包在考勤分站的内存上分配一块相应的内存空间，将该员工信 息数据包存入其中；
e) 预登记员工信息数据包根据考勤分站接收并存储员工信息数据包的先 后顺序，从环行缓冲器的任意一个结构体开始，按顺时针方向，以一个结构体登 记一个数据包的方式，对数据包进行逐一登记；
f) 读取员工工号当任一考勤分站的处理器空闲时，从环行缓冲器的任意一 个结构体开始，按顺时针方向，依次循环检査环形缓冲器中的各结构体的标志位， 如某结构体标志位为1，则根据该结构体的员工信息数据包指针所指向的某一员
工信息数据包在内存上的起始存储地址和数据包长度，从地址开始处读出该数据 包中的数据，得到该名位于考勤范围内的员工工号；
g) 登录员工位置状态
考勤分站根据步骤f)所得到的员工工号所对应的员工编号，将表1中下标 为该员工编号的元素置1，然后将存储该员工信息数据包的相应内存空间释放， 并将预登记该员工信息数据包的结构体中的各成员清0;
h) 判断员工位置状态变化
考勤分站每经过15秒钟的时间，将表1与表2相比较一次， hl)如相同下标的元素在表1中为1，在表2中为0，则判定该元素所对应 的员工在本判断周期的15秒内进入考勤分站考勤范围；
h2)如相同下标处元素在表1中为0，在表2中为1，则判定该元素所对应
的员工在本判断周期的15秒内走出考勤分站考勤范围；
h3)如相同下标处元素在表1和表2中均为1，或者在表1和表2中均为0 ， 则判定此员工在本判断周期内的15秒内的位置状态没有变化；
i) 将表l中的数据拷贝到表2上，然后将表1清0，返回步骤g);
j)记录员工位置状态变化信息记录步骤hl) 、 h2)所判定的员工位置状 态变化情况和变化时间；
k)考勤主服务器索要考勤信息考勤主服务器每经过45秒钟的时间，采用 总线巡检的方式向各考勤分站的索要考勤信息；
1)考勤分站发送考勤信息考勤分站处理器接到考勤主服务器的巡检命令 后，将包含员工位置状态变化信息的考勤信息，发送给考勤主服务器；
m)汇总考勤信息考勤主服务器汇总员工位置状态信息，完成本考勤周期 的考勤过程。
3、参见图5，本实施例的射频员工工号卡的工作步骤为-
1) 初始化；
2) 发射员工信息数据包；
3) 休眠三秒；
4) 看门狗到期唤醒，回到步骤2)。
权利要求
1、一种提高短距离无线考勤装置效率的方法，其特征在于，该考勤装置包括考勤主服务器、考勤分站、射频员工工号卡，每个射频员工工号卡内存中唯一地烧录着一个员工的工号信息，该方法的步骤如下a)启动考勤装置，进行初始化a1)建立员工编号，各考勤分站为各个被考勤员工建立一个统一的、与其工号一一对应的员工编号；a2)在各考勤分站中构建环形缓冲器，该环形缓冲器由首尾相连的多个结构体组成，每个结构体中包含员工信息数据包指针、数据包长度、结构体标志位三个成员；其中，员工信息数据包指针用于指示该结构体所登记的员工信息数据包在内存上的起始存储地址，数据包长度用于记录该结构体所登记的员工信息数据包的长短，结构体标志位置1和置0分别表示本结构体处于使用和空置状态，所有结构体的成员在初始状态全部置0；a3)在各考勤分站中建立两个表格，表1为员工登记表，表2为员工登记拷贝表，该两表分别由容量为被考勤员工总数的一维数组构成，该两表的一维数组的诸元素与被考勤员工一一对应，各个元素的下标分别为员工编号，该两表中的各个元素的初始值全部为0；b)使能时钟，开始考勤考勤主服务器对所有的考勤分站发出对时命令，考勤分站接到对时命令后使能本身实时时钟，开始考勤；c)接收员工信息数据包考勤分站接收位于该分站考勤范围内的射频员工工号卡采用无线方式发送的员工信息数据包；d)存储员工信息数据包考勤分站根据收到的某个员工信息数据包的长度，为该员工信息数据包在考勤分站的内存上分配一块相应的内存空间，将该员工信息数据包存入其中；e)预登记员工信息数据包根据考勤分站接收并存储员工信息数据包的先后顺序，从环行缓冲器的任意一个结构体开始，按顺时针或者逆时针方向，以一个结构体登记一个数据包的方式，对数据包进行逐一登记；f)读取员工工号当任一考勤分站的处理器空闲时，从环行缓冲器的任意一个结构体开始，按顺时针或者逆时针方向，依次循环检查环形缓冲器中各结构体的标志位，如某结构体标志位为1，则根据该结构体的员工信息数据包指针所指向的某一员工信息数据包在内存上的起始存储地址和数据包长度，从地址开始处读出该数据包中的数据，得到该名位于考勤范围内的员工工号；g)登录员工位置状态考勤分站根据步骤f)所得到的员工工号所对应的员工编号，将表1中下标为该员工编号的元素置1，然后将存储该员工信息数据包的相应内存空间释放，并将预登记该员工信息数据包的结构体中的各成员清0；h)判断员工位置状态变化考勤分站每经过一个员工位置判断周期，将表1与表2相比较，h1)如相同下标的元素在表1中为1，在表2中为0，则判定该元素所对应的员工在判断周期内进入考勤分站考勤范围；h2)如相同下标处元素在表1中为0，在表2中为1，则判定该元素所对应的员工在判断周期内走出考勤分站考勤范围；h3)如相同下标处元素在表1和表2中均为1，或者在表1和表2中均为0，则判定此员工在判断周期内的位置状态没有变化；i)将表1中的数据拷贝到表2上，然后将表1清0，返回步骤g)；j)记录员工位置状态变化信息记录步骤h1)、h2)所判定的员工位置状态变化情况和变化时间；k)考勤主服务器索要考勤信息考勤主服务器每经过一个巡检周期，采用总线巡检的方式向考勤分站索要考勤信息；l)考勤分站发送考勤信息考勤分站处理器接到考勤主服务器的巡检命令后，将包含员工位置状态变化信息的考勤信息，发送给考勤主服务器；m)汇总考勤信息考勤主服务器汇总员工考勤信息，完成本考勤周期的考勤过程。
全文摘要
提高短距离无线考勤装置效率的方法，应用于短距离无线考勤装置中，其步骤如下启动考勤装置，进行初始化建立员工编号、构建环形缓冲器、建立员工登记表和员工登记拷贝表；使能时钟，开始考勤；接收员工信息数据包；存储员工信息数据包；预登记员工信息数据包；读取员工工号；登录员工位置状态；判断员工位置状态变化；将员工登记表中的数据拷贝到员工登记拷贝表上；记录员工位置状态变化信息；考勤主服务器索要考勤信息；考勤分站发送考勤信息；考勤主服务器汇总员工考勤信息，完成本考勤周期的考勤过程。该方法大幅度地提高了短距离无线考勤装置的考勤效率和可靠性。
文档编号G07C1/10GK101105868SQ20071002561
公开日2008年1月16日 申请日期2007年8月8日 优先权日2007年8月8日
发明者昊 刘, 轩 张, 晨 方, 王琢玉, 陆生礼 申请人:东南大学