本发明涉及教学自动点名技术领域，特别涉及一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法。
背景技术：
移动互联网和设备在校园的普及，已经催生了很多便捷化校园教学管理的解决方案。配备蓝牙和无线Wi-Fi的移动智能设备在校园已是人手必备，加之传统的口头点名费时低效，催生了很多利用个人智能设备来便捷化课堂签到的方案。
公开号为CN105491244A的中国发明专利公开了一种基于WiFi和智能手机的课堂自动点名系统，包括智能手机点名主控端、WiFi无线路由器和智能手机签到端，智能手机点名主控端、智能手机签到端均与WiFi无线路由器连接，在智能手机点名主控端中，将课程需要考勤的所有学生的学号、姓名信息预先存储在其签到表中，智能手机签到端基于指纹验证功能和TCP协议通过签到报文和签到响应报文完成签到。在该点名系统中，智能手机点名主控端为老师使用，智能手机签到端为学生使用，为使得老师端和学生端能够顺利构建无线网络进行数据通信以完成点名，需要额外配置一台性能足够支撑教室内所有师生设备的无线路由，在部署上不够便利，同时也使硬件成本较高。
公开号为CN105913509A的中国发明专利公开了一种基于WiFi移动热点点名方法，智能手机控制端和智能手机签到端之间通过智能手机WiFi移动热点建立无线局域网系统，智能手机签到端开启WiFi，通过搜索连接热点，然后智能手机控制端为智能手机签到端分配IP和端口号，成功连接后，智能手机控制端发送签到数据包，然后等候智能手机签到端输入信息；智能手机签到端解析报文，打开页面输入相关信息，然后提交，将数据包发送返回给智能手机控制端；在智能手机控制端中根据返回的数据，可视化显示签到信息，如果签到成功，则标记出勤。所述点名方法提出利用教师端个人智能设备的自建Wi-Fi热点建立无线局域网，让学生端连接并进行认证信息的传输来完成点名。这种方法的不足在于受限于手机设备自建热点提供的连接上限，目前市面上的手机至多能够支持8-16台设备同时连接，对于百人级别的课堂，个人智能设备Wi-Fi芯片的性能已经不足以维持同时连接，即使采用传输完成后即断开的业务方式，也由于802.11协议栈的特性导致整个过程变得极为耗时，且增加了处理业务流程的复杂程度。因此，建立无线连接局域网的方案无法很好满足高等院校课堂学生越多越需要快速完成点名的需要。且由于市面上多数设备尚不支持自建热点和无线Wi-Fi功能同时开启，教师端开启自建热点后，也导致教师端此时需要上网只能通过4G、3G或者2G等运营商提供的网络。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，提高课堂签到点名的效率，节约成本，且不影响智能手机对无线Wi-Fi的使用。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，所述方法为：
教师移动端与服务器之间通过无线网络连接，学生移动端与服务器之间通过无线网络连接；
教师移动端打开WLAN直连功能，并向所述服务器发送开始签到请求、教师移动端物理地址和课程信息，所述课程信息包括教室号和教师名称；
服务器接收到所述的开始签到请求、教师移动端物理地址和课程信息，并将所述的教师移动端物理地址和课程信息生成课程列表；
学生移动端打开WLAN直连功能，搜索可连接的WLAN信号端的物理地址；
学生移动端向服务器发送准备签到请求；
服务器接收到所述的准备签到请求，并将所述课程列表发送至学生移动端；
学生移动端接收到所述的课程列表，接收到从课程列表中选择的教师移动端物理地址和课程信息，如果可连接的WLAN信号端的物理地址中包含选择的教师移动端物理地址，则学生签到成功，学生移动端向服务器发送签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，所述学生信息包括学号和学生名称；
服务器接收到学生移动端发送的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，并分发至与学生移动端选择的教师移动端物理地址对应的教师移动端；
教师移动端接收到所述的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，并生成签到列表。
本发明的有益效果在于：Wi-Fi Direct在移动终端中使用时对应的是要打开其WLAN功能，WLAN直连可与WiFi、4G、3G、2G无线网络共存，WLAN直连的适用范围较短，适用于单个教室内的信号搜索，便于单个教室内进行学生签到使用；当教师移动端打开WLAN直连功能，则可查看教师移动端物理地址，用该教师移动端物理地址作为教师移动端的标记；当学生移动端打开WLAN直连功能，则可查看学生移动端物理地址，用该学生移动端物理地址作为学生移动端的标记；课程信息包括教室号，在同一天时间内，不同课堂对应的教室号和教师移动端物理地址不可能都一样，因此将教师移动端物理地址和教室号联合起来作为课堂的标记；学生信息包括学号，学号可以作为学生的标记，学号与学生移动端物理地址联合起来作为学生签到的标记，防止代签到现象；教师移动端向服务器发送开始签到请求后，服务器接收教师移动端发送的信息并生成课程列表，减少服务器与教师移动端之间传输的数据量，节省教师移动端的流量；学生移动端向服务器发送准备签到请求后，服务器向学生移动端发送课程列表，减少学生移动端与服务器之间传输的数据量，节省学生移动端的流量；在学生移动端中接收选择的教师移动端物理地址，如果学生移动端搜索到的可连接的WLAN信号端的物理地址中包含其选择的教师移动端物理地址，则学生距离教师较近，学生在签到范围内，学生签到成功，在学生移动端中分析判断学生是否签到成功，使数据处理快速便捷，同样减少服务器与学生移动端之间的数据传输量，提高学生签到的认证效率；学生签到不成功，则不将任何信息发送至服务器，学生签到成功后，学生移动端将对应的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息发送至服务器，由服务器将这些信息发送至其签到对应的教师移动端，通过服务器实现对学生签到数据信息的分发；教师移动端接收到所述的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，并生成签到列表，一个课堂对应的签到信息在教师移动端汇总，便于教师通过教师移动端查看签到结果。
附图说明
图1为本发明实施例的基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法的流程图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
本发明最关键的构思在于：利用教师移动端和学生移动端的Wi-Fi Direct功能产生的物理地址对教师和学生的身份进行唯一的识别，并通过学生移动端对学生签到认证，通过服务器将学生签到信息分发给教师移动端，通过教师移动端统计签到情况，提高签到的效率。
请参照图1，本发明提供了一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，所述方法为：
教师移动端与服务器之间通过无线网络连接，学生移动端与服务器之间通过无线网络连接；
教师移动端打开WLAN直连功能，并向所述服务器发送开始签到请求、教师移动端物理地址和课程信息，所述课程信息包括教室号和教师名称；
服务器接收到所述的开始签到请求、教师移动端物理地址和课程信息，并将所述的教师移动端物理地址和课程信息生成课程列表；
学生移动端打开WLAN直连功能，搜索可连接的WLAN信号端的物理地址；
学生移动端向服务器发送准备签到请求；
服务器接收到所述的准备签到请求，并将所述课程列表发送至学生移动端；
学生移动端接收到所述的课程列表，接收到从课程列表中选择的教师移动端物理地址和课程信息，如果可连接的WLAN信号端的物理地址中包含选择的教师移动端物理地址，则学生签到成功，学生移动端向服务器发送签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，所述学生信息包括学号和学生名称；
服务器接收到学生移动端发送的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，并分发至与学生移动端选择的教师移动端物理地址对应的教师移动端；
教师移动端接收到所述的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，并生成签到列表。
进一步的，所述课程信息还包括上课时间和下课时间，便于学生知晓或者确认课堂的时间。
进一步的，在教师移动端中还包括：
教师移动端接收到所述的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，根据学号由小到大的顺序生成签到列表。
由上述描述可知，在教师移动端中按照学号从小到大的顺序对签到列表进行排序，便于查看。
进一步的，在学生移动端中还包括：
学生移动端打开WLAN直连功能，搜索可连接的WLAN信号端的物理地址，并生成可连接WLAN信号列表；
如果可连接WLAN信号列表中包含选择的教师移动端物理地址，则学生签到成功。
由上述描述可知，学生移动端对搜索到的可连接的WLAN信号端的物理地址生成可连接WLAN信号列表后，再与教师移动端物理地址进行比较，便于数据处理。
进一步的，在学生移动端中还包括：
在学生移动端中预存储有包含教师名称和学生信息的综合信息列表；
学生移动端接收到输入的学生信息，学生移动端根据课程列表查找到与选择的教师移动端物理地址对应的教师名称；
根据综合信息列表对接收到的输入的学生信息与选择的教师名称进行验证：如果验证成功，则学生签到成功；如果验证不成功，则学生签到不成功。
由上述描述可知，在学生移动端中存储有综合信息列表，根据综合信息列表来分析判断接收到的输入的学生信息，与接收到的从课程列表中选择的教师移动终端物理地址是否匹配，如果匹配，则学生签到成功，如果不匹配，则签到不成功，使课程信息与学生信息是否匹配有据可依，符合实际课程安排情况；由于教师移动端物理地址会随着教师移动端的更换而改变，学生移动端物理地址会随着学生移动端的更换而改变，因此综合信息列表中不包含教师端物理地址和学生移动端物理地址，保持综合信息列表的长期有效性。
进一步的，在学生移动端中还包括：
学生移动端接收到输入的学生信息，将所述学生信息预存储在学生移动端中。
由上述描述可知，学生信息经过一次输入后，存储在学生移动端中，便于以后使用，避免每次签到都要在学生移动端上重新输入学生信息，使用便捷，节省签到时间。
进一步的，在教师移动端中还包括：
教师移动端发送更新签到名单请求至服务器；
服务器接收到所述的更新签到名单请求，将与选择该教师移动端物理地址对应的学生移动端的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息分发至教师移动端。
由上述描述可知，教师移动端发送更新签到名单至服务器，服务器将接收到的与该教师移动端对应的学生移动端的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息分发至教师移动端，使教师移动端发送请求时服务器才分发信息，节省教师移动端上的数据流量。
进一步的，在教师移动端中还包括：
教师移动端中设定有上课时间；
如果教师移动端接收到的签到时间晚于上课时间，则将与该签到时间对应的学生信息标记为迟到。
由上述描述可知，在教师移动端中根据上课时间对学生是否迟到进行分析判断，逻辑合理，数据处理便捷。
进一步的，在教师移动端中还包括：
教师移动端中存储有包含教师名称和学生信息的综合信息列表；
将签到列表与综合信息列表进行比较，如果综合信息列表中的学号在签到列表中没有出现，则将该学号对应的学生信息标记为旷课。
由上述描述可知，在教师移动端中根据综合信息列表对学生是否旷课进行分析判断，逻辑合理，数据处理便捷。
进一步的，在学生移动端中还包括：
学生移动端中设定有上课签到时间，所述上课签到时间早于或者等于上课时间；
如果实际时间到达上课签到时间，则学生移动端向服务器发送准备签到请求。
由上述描述可知，学生移动端中设定上课签到时间，如果实际时间到达上课签到时间，则学生移动端自动向服务器发送准备签到请求，具有提醒学生移动端进行上课签到的功能，防止学生忘记签到。
进一步的，在学生移动端中还包括：
学生移动端中设定有下课签到时间，所述下课签到时间等于或者晚于下课时间；
如果实际时间到达下课签到时间，则学生移动端向服务器发送准备签到请求。
由上述描述可知，学生移动端中设定有下课签到时间，如果实际时间到达下课签到时间，学生移动端自动向服务器发送准备签到请求，实现学生在下课时的自动签到，一方面提醒学生移动端进行下课签到，另一方面在下课时进行签到便于教师移动端统计学生早退情况。
进一步的，在服务器中还包括：
服务器将所述的教师移动端物理地址和课程信息生成课程列表；
服务器接收到下一个开始签到请求，若下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和教室号与课程列表中包含的开始签到请求对应的教师移动端物理地址和教室号冲突，则将课程列表中与之冲突的开始签到请求对应的教师移动端物理地址和课程信息删除，并将下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和课程信息加入课程列表中；
若下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和教室号在所述课程列表中不存在，则将下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和课程信息加入课程列表中。
由上述描述可知，服务器接收到的下一个开始签到请求如果与课程列表中的教师移动端物理地址和教室号冲突，则将与之冲突的教师移动端物理地址和课程信息删除，将下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和课程信息加入课程列表中，实际运行时，一个教室号在同一时间内不可能对应两个教师移动端物理地址，所谓冲突是指同一个教室号对应的教师移动端物理地址不同，或者同一教师移动端物理地址对应的教室号不同，用于当老师处于下一个教室上课，或者该教室在下一课堂有另外一个老师进来上课时及时更新课程列表中的信息，保持课程列表中信息的实时性；服务器接收到的下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和教室号如果不存在，则将之加入课程列表，实现新的开始签到请求的添加，同样是为了保持课程列表中信息的实时性。
请参照图1，本发明的实施例一为：
一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，教师移动端为智能手机，学生移动端也为智能手机，教师移动端上安装与该点名方法对应的教师端APP，学生移动端上安装与该点名方法对应的学生端APP；
教师移动端与服务器之间通过无线WiFi、4G、3G、或者2G中的一种连接，学生移动端与服务器之间通过无线WiFi、4G、3G、或者2G中的一种连接；
教师移动端打开WLAN直连功能，老师通过教师端APP点击“开始课堂签到”按钮向所述服务器发送开始签到请求，并连同教师移动端物理地址和课程信息一起发送，所述课程信息包括教室号和教师名称；
服务器接收到所述的开始签到请求、教师移动端物理地址和课程信息，并将所述的教师移动端物理地址和课程信息生成课程列表；
学生移动端打开WLAN直连功能，搜索可连接的WLAN信号端的物理地址；
学生移动端通过学生端APP点击“准备签到”按钮向服务器发送准备签到请求；
服务器接收到所述的准备签到请求，并将所述课程列表发送至学生移动端；
学生移动端接收到所述的课程列表，学生在学生移动端上对课程列表中的信息进行选择，学生移动端接收到学生从课程列表中选择的教师移动端物理地址和课程信息，如果可连接的WLAN信号端的物理地址中不包含选择的教师移动端物理地址，则学生签到不成功，如果可连接的WLAN信号端的物理地址中包含选择的教师移动端物理地址，则学生签到成功，学生移动端向服务器发送签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，所述学生信息包括学号和学生名称；
服务器接收到学生移动端发送的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，并分发至与学生移动端选择的教师移动端物理地址对应的教师移动端；
教师移动端接收到所述的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，并生成签到列表。
本发明的实施例二为：
一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，在实施例一的基础上，在信息处理方面具体还包括：
1、教师移动端接收到所述的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息，根据学号由小到大的顺序生成签到列表，便于老师查看核对签到列表。
2、学生移动端打开WLAN直连功能，搜索可连接的WLAN信号端的物理地址，并生成可连接WLAN信号列表；
如果可连接WLAN信号列表中包含选择的教师移动端物理地址，则学生签到成功。
通过可连接WLAN信号列表，便于与学生选择的教师移动端物理地址进行分析比较，数据处理便捷。
本发明的实施例三为：
一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，在实施例一的基础上，在学生签到判断方面具体还包括：
在学生移动端中预存储有包含教师名称和学生信息的综合信息列表；
学生移动端接收到学生输入的学生信息，学生移动端根据课程列表查找到与选择的教师移动端物理地址对应的教师名称；
根据综合信息列表对接收到的输入的学生信息与选择的教师名称进行验证：如果验证成功，则学生签到成功；如果验证不成功，则学生签到不成功。
根据综合信息列表全面判断学生签到是否成功。
在具体操作时，学生移动端接收到输入的学生信息，将所述学生信息预存储在学生移动端中，便于下次签到时学生不必重新输入学生信息。
本发明的实施例四为：
一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，在实施例一的基础上，在关于迟到旷课分析方面具体还包括：
教师移动端中设定有上课时间，上课时间由老师在教师移动端上输入；
如果教师移动端接收到的签到时间晚于上课时间，则将与该签到时间对应的学生信息标记为迟到。
教师移动端中存储有包含教师名称和学生信息的综合信息列表；
将签到列表与综合信息列表进行比较，如果综合信息列表中的学号在签到列表中没有出现，则将该学号对应的学生信息标记为旷课。
本发明的实施例五为：
一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，在实施例一的基础上，在签到列表更新方面具体还包括：
在发送了开始签到请求后，在上课期间，如果老师想更新签到列表，老师点击教师端APP上的“更新签到列表”按钮，教师移动端发送更新签到名单请求至服务器；
服务器接收到所述的更新签到名单请求，将与选择该教师移动端物理地址对应的学生移动端的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息分发至教师移动端。
在本实施例中限定了服务器向教师移动端分发信息的条件；当然，如果依据实施例一，在实际使用时，服务器也可实时向教师移动端分发信息，无需条件限制。
本发明的实施例六为：
一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，在实施例一的基础上，在学生移动端的签到便利性方面具体还包括：
学生移动端中设定有上课签到时间，所述上课签到时间早于或者等于上课时间，上课签到时间由学生通过学生端APP进行设定；
如果实际时间到达上课签到时间，则学生移动端向服务器发送准备签到请求。可实现自动发起签到，防止学生忘记。
学生移动端中设定有下课签到时间，所述下课签到时间等于或者晚于下课时间，下课签到时间由学生通过学生端APP进行设定；
如果实际时间到达下课签到时间，则学生移动端向服务器发送准备签到请求。下课也进行签到，便于统计早退现象。
本发明的实施例七为：
一种基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，在实施例一的基础上，在课程列表的更新方面具体还包括：
服务器将所述的教师移动端物理地址和课程信息生成课程列表；
服务器接收到下一个开始签到请求，若下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和教室号与课程列表中包含的开始签到请求对应的教师移动端物理地址和教室号冲突，比如同一教室号对应的教师移动端物理地址不同，或者同一教师移动端物理地址对应的教室号不同，则将课程列表中与之冲突的开始签到请求对应的教师移动端物理地址和课程信息删除，并将下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和课程信息加入课程列表中；
若下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和教室号在所述课程列表中不存在，则将下一个开始签到请求对应的教师移动端物理地址和课程信息加入课程列表中。
综上所述，本发明提供的基于Wi-Fi Direct的课堂点名方法，在教师移动端中发起开始签到请求，触发签到动作，在服务器中生成与开始签到请求相关的课程列表，并当接收到学生移动端发送的准备签到请求时，将课程列表发送至学生移动端进行选择，在学生移动端中通过课程列表和包含教师名称和学生信息的综合信息列表对学生签到信息进行验证，如果验证成功才将学生移动端对应的签到时间、学生移动端物理地址和学生信息发送至服务器，让服务器分发至对应的教师移动端，最后在教师移动端生成签到列表，教师移动端还可根据签到列表和综合信息列表统计学生的迟到、旷课情况，学生在下课时进行二次签到，便于统计早退情况，即在教师移动端触发签到动作并统计签到情况，在服务器中生成课程列表并分发学生签到信息，在学生移动端中对学生签到信息进行验证，使教师移动端与服务器之间，以及学生移动端与服务器之前传输的数据少，同时将对学生签到的验证分散在学生移动端中进行，大大提高学生签到的效率，另外，教师移动端和学生移动端上的WLAN打开仅起到识别作用，无需相互连接，并且WLAN信号距离有限，有效对学生与老师之间的距离进行限制，有效对学生签到距离进行限制，签到准确性高，另外在改造时，仅需在学生移动端、教师移动端和服务器中进行软件改造即可，无需增加任何的硬件设备，更无需增加路由器，同时不影响学生移动端、教师移动端上的无线网络的使用。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。