3,加入无线局域网的智能手机签到端，通过发现报文和发现响应报文获得智能 手机点名主控端的IP地址和其使用的端口号;并将获得的IP地址和端口号保存在智能手机 签到端的控制端信息表中；控制端信息表包含的字段有：IP地址(4个字节）、端口号（2个字 节）、等待时间（2个字节，单位为秒）； 步骤14,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 完成此次签到，执彳丁步骤15; 步骤15,智能手机签到端完成此次签到后，退出其所在的无线局域网；如果智能手机签 至_的控制端信息表中存在相应的IP地址记录，且该记录对应的等待时间为总，则在2秒 后，重复执行步骤12、步骤13、步骤14;如果智能手机签到端的控制端信息表中不存在相应 的IP地址记录，则智能手机签到端完成签到。2. 根据权利要求1所述的基于WIFI和智能手机的课堂自动点名系统，其特征在于:所述 系统包括智能手机主控端、WIFI无线路由器和智能手机签到端，其中智能手机主控端和 WIFI无线路由器的连接为双向连接，WIFI无线路由器和智能手机签到端的连接为双向连 接;作为优选，所述的智能手机主控端和智能手机签到端使用具有指纹验证功能和WIFI无 线收发功能的智能手机，智能手机签到端和智能手机主控端可选用安卓系统的智能手机 或者是苹果智能手机，如果智能手机签到端选用苹果智能手机，其使用的操作系统应为 IOS9.1以上版本的系统;所述的WIFI无线路由器使用TP-LINK无线路由器。3. 根据权利要求1所述的基于WIFI和智能手机的课堂自动点名系统，其特征在于:所述 的发现报文、发现响应报文、签到报文、签到响应报文中包含的字段有：报文类型（1个字 节），学号（10个字节），MAC地址(6个字节），端口号（2个字节）、等待时间（2个字节，单位为 秒)和CRC校验和(2个字节）；其中，发现报文和发现响应报文是作为UDP报文的数据部分封 装到UDP报文中进行数据传送的；签到报文、签到响应报文是作为TCP报文的数据部分封装 到TCP报文中进行数据传送的；在发现报文中，端口号、等待时间信息无效;在发现响应报文 中，MAC地址和等待时间无效;在签到报文中，等待时间、CRC校验和信息无效;在签到响应报 文中，MAC地址、端口号和CRC校验和信息无效。4. 根据权利要求1所述的基于WIFI和智能手机的课堂自动点名系统，其特征在于，在步 骤13中，主要进行如下步骤： 步骤41，新加入的智能手机签到端向网络中以广播的方式发送发现报文，该报文中报 文类型的数值为0x01，学号数值为使用该智能手机签到端学生的学号，MAC地址为该智能手 机签到端的MAC地址，端口号为0,等待时间为0,将报文类型、学号、MAC地址、端口号和等待 时间作为待校验数据使用CRC算法计算获得CRC校验和； 步骤42,智能手机主控端收到广播报文后，按照报文格式对收到的报文进行解析，解析 出报文各个字段的内容;使用CRC校验和字段对该报文进行校验，如果该报文存在差错，则 直接丢弃，智能手机主控端不再进行后续处理;如果该报文不存在差错，则执行步骤43; 步骤43,如果智能手机主控端解析报文得到的报文类型的数值为0x01，则表示该报文 为发现报文;根据得到的学号信息在智能手机主控端的签到表中查找是否存在该学号，如 果在签到表中不存在该学生的学号，则将此发现报文丢弃，智能手机主控端不再进行后续 处理；如果在签到表中存在该学生的学号，则将签到表中的MAC地址设置为发现报文中的 MC地址，然后以单播的方式对发送该发现报文的智能手机签到端发送发现响应报文，其中 在发现响应报文中，报文类型数值为0x02,学号的数值等于所收到的发现报文中的学号字 段的值，端口号的数值为0 (1024S10000 )，MAC地址为0，等待时间为0，将报文类型、学 号、MC地址、端口号和等待时间作为待校验数据使用CRC算法计算获得CRC校验和； 步骤44，智能手机签到端收到报文后，按照报文格式对报文进行解析，在发现响应报文 IP首部中解析出的源IP地址即为智能手机主控端的IP地址;根据报文解析结果，使用CRC校 验和校验收到的报文是否存在差错，如果存在差错，执行步骤41和步骤42;如果不存在差 错，执行步骤45; 步骤45，如果解析得到的报文类型字段数值为0x02，表示该报文为发现响应报文，在该 智能手机签到端中将该智能手机主控端的IP地址和收到的端口号保存在控制端信息表 中； 步骤46,如果智能手机签到端广播发送发现报文后，在时间T(T=180秒）内仍然没有收 到智能手机主控端发送的单播发现响应报文，则智能手机签到端等待一个随机的时间先秒 之后（?.为一个随机数，1?土 3〇)重复执行步骤41和步骤42,一直到能够收到单播发现响 应报文为止。5. 根据权利要求1所述的基于WIFI和智能手机的课堂自动点名系统，其特征在于，在步 骤14中，主要进行如下步骤： 步骤51，当使用智能手机签到端进行签到时，智能手机签到端通过其指纹验证功能要 求学生输入指纹，并对输入的指纹和智能手机签到端中预先保存的指纹进行比较;如果验 证不通过，则签到失败；如果指纹验证通过，则智能手机签到端作为请求方，首先从智能手 机签到端的控制端信息表中读取IP地址和端口号（其中IP地址为智能手机主控端的IP地 址，端口号为智能手机主控端所使用的端口号），基于读取的IP地址和端口号在智能手机签 到端和智能手机主控端之间建立一条TCP连接； 步骤52,智能手机签到端以单播的方式向选中的智能手机主控端发送签到报文，报文 目的IP地址为智能手机签到端中保存的智能手机主控端的IP地址，其中报文类型数值为 0x03,学号使用该智能手机签到端学生的学号，MAC地址为智能手机签到端的MAC地址，端口 号为:，等待时间为0; 步骤53，智能手机主控端对收到的报文进行解析，解析出报文类型、学号信息；如果报 文类型字段为0x03，则表示该报文为签到报文;根据得到的学号信息和MAC地址信息在智能 手机主控端签到表中查找对应的记录，假定记录对应的签到次数用多表示，如果F = 〇，则 将该记录的签到次数加1，签到时间设置为当前智能手机主控端的系统时间，签退时间为 空；假定銜= 10:，如果CkP <嘗，则将该记录的签到次数加1，签到时间不变，签退时间为 空;如果P = W，则该记录的签到次数加1，签到时间保持不变，签退时间为当前智能手机主 控端的系统时间；如果F W，则该记录信息保持不变； 步骤54,智能手机主控端签到表信息更新成功后，智能手机主控端以单播的方式对发 送该签到报文的智能手机签到端发送签到响应报文，其中报文类型数值为0x04,学号的数 值等于所收到的签到报文中的学号，如果更新后的签到表中签到次数大于妒，等待时间为 〇秒，如果更新后的签到表中签到次数小于等于疋，等待时间为300秒，端口号为0，MAC地址 为〇; 步骤55，智能手机签到端收到签到响应报文后，对报文进行解析，如果报文类型字段数 值为0x04,表示此次签到成功;如果等待时间为0秒，清除智能手机签到端的控制端信息表 中保存的IP地址、端口号和等待时间； 步骤56,拆除手机签到端和智能手机主控端之间建立的TCP连接。
【专利摘要】本发明公开了基于WIFI和智能手机的课堂自动点名系统，系统由智能手机点名主控端、WIFI无线路由器和智能手机签到端组成，智能手机点名主控端用于记录多个智能手机签到端的签到信息，学生使用智能手机签到端完成签到，智能手机点名主控端和智能手机签到端均与WIFI无线路由器连接；智能手机签到端通过发现报文和发现响应报文获得智能手机点名主控端的IP地址和其使用的端口号；然后，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；从而能够让老师使用的智能手机点名主控端能够快速地手机所有学生的签到信息，在课堂上实现自动多次点名，提高定名效率，节省教学时间。
【IPC分类】G07C1/10, G06Q50/20, H04W84/12, H04L29/06, H04M1/725, H04W48/10, G06K9/00, H04W48/16
【公开号】CN105491244
【申请号】CN201610034884
【发明人】王新良, 张中卫, 靳翔, 刘小磊, 张伟
【申请人】河南理工大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月20日