基於Wi‑FiDirect的課堂點名方法與流程
2023-05-20 22:24:11 1
本發明涉及教學自動點名技術領域，特別涉及一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法。
背景技術：
移動網際網路和設備在校園的普及，已經催生了很多便捷化校園教學管理的解決方案。配備藍牙和無線Wi-Fi的移動智能設備在校園已是人手必備，加之傳統的口頭點名費時低效，催生了很多利用個人智能設備來便捷化課堂籤到的方案。
公開號為CN105491244A的中國發明專利公開了一種基於WiFi和智慧型手機的課堂自動點名系統，包括智慧型手機點名主控端、WiFi無線路由器和智慧型手機籤到端，智慧型手機點名主控端、智慧型手機籤到端均與WiFi無線路由器連接，在智慧型手機點名主控端中，將課程需要考勤的所有學生的學號、姓名信息預先存儲在其籤到表中，智慧型手機籤到端基於指紋驗證功能和TCP協議通過籤到報文和籤到響應報文完成籤到。在該點名系統中，智慧型手機點名主控端為老師使用，智慧型手機籤到端為學生使用，為使得老師端和學生端能夠順利構建無線網絡進行數據通信以完成點名，需要額外配置一臺性能足夠支撐教室內所有師生設備的無線路由，在部署上不夠便利，同時也使硬體成本較高。
公開號為CN105913509A的中國發明專利公開了一種基於WiFi移動熱點點名方法，智慧型手機控制端和智慧型手機籤到端之間通過智慧型手機WiFi移動熱點建立無線區域網系統，智慧型手機籤到端開啟WiFi，通過搜索連接熱點，然後智慧型手機控制端為智慧型手機籤到端分配IP和埠號，成功連接後，智慧型手機控制端發送籤到數據包，然後等候智慧型手機籤到端輸入信息；智慧型手機籤到端解析報文，打開頁面輸入相關信息，然後提交，將數據包發送返回給智慧型手機控制端；在智慧型手機控制端中根據返回的數據，可視化顯示籤到信息，如果籤到成功，則標記出勤。所述點名方法提出利用教師端個人智能設備的自建Wi-Fi熱點建立無線區域網，讓學生端連接並進行認證信息的傳輸來完成點名。這種方法的不足在於受限於手機設備自建熱點提供的連接上限，目前市面上的手機至多能夠支持8-16臺設備同時連接，對於百人級別的課堂，個人智能設備Wi-Fi晶片的性能已經不足以維持同時連接，即使採用傳輸完成後即斷開的業務方式，也由於802.11協議棧的特性導致整個過程變得極為耗時，且增加了處理業務流程的複雜程度。因此，建立無線連接區域網的方案無法很好滿足高等院校課堂學生越多越需要快速完成點名的需要。且由於市面上多數設備尚不支持自建熱點和無線Wi-Fi功能同時開啟，教師端開啟自建熱點後，也導致教師端此時需要上網只能通過4G、3G或者2G等運營商提供的網絡。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術問題是：提供一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，提高課堂籤到點名的效率，節約成本，且不影響智慧型手機對無線Wi-Fi的使用。
為了解決上述技術問題，本發明採用的技術方案為：
一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，所述方法為：
教師移動端與伺服器之間通過無線網絡連接，學生移動端與伺服器之間通過無線網絡連接；
教師移動端打開WLAN直連功能，並向所述伺服器發送開始籤到請求、教師移動端物理地址和課程信息，所述課程信息包括教室號和教師名稱；
伺服器接收到所述的開始籤到請求、教師移動端物理地址和課程信息，並將所述的教師移動端物理地址和課程信息生成課程列表；
學生移動端打開WLAN直連功能，搜索可連接的WLAN信號端的物理地址；
學生移動端向伺服器發送準備籤到請求；
伺服器接收到所述的準備籤到請求，並將所述課程列表發送至學生移動端；
學生移動端接收到所述的課程列表，接收到從課程列表中選擇的教師移動端物理地址和課程信息，如果可連接的WLAN信號端的物理地址中包含選擇的教師移動端物理地址，則學生籤到成功，學生移動端向伺服器發送籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，所述學生信息包括學號和學生名稱；
伺服器接收到學生移動端發送的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，並分發至與學生移動端選擇的教師移動端物理地址對應的教師移動端；
教師移動端接收到所述的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，並生成籤到列表。
本發明的有益效果在於：Wi-Fi Direct在移動終端中使用時對應的是要打開其WLAN功能，WLAN直連可與WiFi、4G、3G、2G無線網絡共存，WLAN直連的適用範圍較短，適用於單個教室內的信號搜索，便於單個教室內進行學生籤到使用；當教師移動端打開WLAN直連功能，則可查看教師移動端物理地址，用該教師移動端物理地址作為教師移動端的標記；當學生移動端打開WLAN直連功能，則可查看學生移動端物理地址，用該學生移動端物理地址作為學生移動端的標記；課程信息包括教室號，在同一天時間內，不同課堂對應的教室號和教師移動端物理地址不可能都一樣，因此將教師移動端物理地址和教室號聯合起來作為課堂的標記；學生信息包括學號，學號可以作為學生的標記，學號與學生移動端物理地址聯合起來作為學生籤到的標記，防止代籤到現象；教師移動端向伺服器發送開始籤到請求後，伺服器接收教師移動端發送的信息並生成課程列表，減少伺服器與教師移動端之間傳輸的數據量，節省教師移動端的流量；學生移動端向伺服器發送準備籤到請求後，伺服器向學生移動端發送課程列表，減少學生移動端與伺服器之間傳輸的數據量，節省學生移動端的流量；在學生移動端中接收選擇的教師移動端物理地址，如果學生移動端搜索到的可連接的WLAN信號端的物理地址中包含其選擇的教師移動端物理地址，則學生距離教師較近，學生在籤到範圍內，學生籤到成功，在學生移動端中分析判斷學生是否籤到成功，使數據處理快速便捷，同樣減少伺服器與學生移動端之間的數據傳輸量，提高學生籤到的認證效率；學生籤到不成功，則不將任何信息發送至伺服器，學生籤到成功後，學生移動端將對應的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息發送至伺服器，由伺服器將這些信息發送至其籤到對應的教師移動端，通過伺服器實現對學生籤到數據信息的分發；教師移動端接收到所述的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，並生成籤到列表，一個課堂對應的籤到信息在教師移動端匯總，便於教師通過教師移動端查看籤到結果。
附圖說明
圖1為本發明實施例的基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法的流程圖。
具體實施方式
為詳細說明本發明的技術內容、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖予以說明。
本發明最關鍵的構思在於：利用教師移動端和學生移動端的Wi-Fi Direct功能產生的物理地址對教師和學生的身份進行唯一的識別，並通過學生移動端對學生籤到認證，通過伺服器將學生籤到信息分發給教師移動端，通過教師移動端統計籤到情況，提高籤到的效率。
請參照圖1，本發明提供了一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，所述方法為：
教師移動端與伺服器之間通過無線網絡連接，學生移動端與伺服器之間通過無線網絡連接；
教師移動端打開WLAN直連功能，並向所述伺服器發送開始籤到請求、教師移動端物理地址和課程信息，所述課程信息包括教室號和教師名稱；
伺服器接收到所述的開始籤到請求、教師移動端物理地址和課程信息，並將所述的教師移動端物理地址和課程信息生成課程列表；
學生移動端打開WLAN直連功能，搜索可連接的WLAN信號端的物理地址；
學生移動端向伺服器發送準備籤到請求；
伺服器接收到所述的準備籤到請求，並將所述課程列表發送至學生移動端；
學生移動端接收到所述的課程列表，接收到從課程列表中選擇的教師移動端物理地址和課程信息，如果可連接的WLAN信號端的物理地址中包含選擇的教師移動端物理地址，則學生籤到成功，學生移動端向伺服器發送籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，所述學生信息包括學號和學生名稱；
伺服器接收到學生移動端發送的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，並分發至與學生移動端選擇的教師移動端物理地址對應的教師移動端；
教師移動端接收到所述的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，並生成籤到列表。
進一步的，所述課程信息還包括上課時間和下課時間，便於學生知曉或者確認課堂的時間。
進一步的，在教師移動端中還包括：
教師移動端接收到所述的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，根據學號由小到大的順序生成籤到列表。
由上述描述可知，在教師移動端中按照學號從小到大的順序對籤到列表進行排序，便於查看。
進一步的，在學生移動端中還包括：
學生移動端打開WLAN直連功能，搜索可連接的WLAN信號端的物理地址，並生成可連接WLAN信號列表；
如果可連接WLAN信號列表中包含選擇的教師移動端物理地址，則學生籤到成功。
由上述描述可知，學生移動端對搜索到的可連接的WLAN信號端的物理地址生成可連接WLAN信號列表後，再與教師移動端物理地址進行比較，便於數據處理。
進一步的，在學生移動端中還包括：
在學生移動端中預存儲有包含教師名稱和學生信息的綜合信息列表；
學生移動端接收到輸入的學生信息，學生移動端根據課程列表查找到與選擇的教師移動端物理地址對應的教師名稱；
根據綜合信息列表對接收到的輸入的學生信息與選擇的教師名稱進行驗證：如果驗證成功，則學生籤到成功；如果驗證不成功，則學生籤到不成功。
由上述描述可知，在學生移動端中存儲有綜合信息列表，根據綜合信息列表來分析判斷接收到的輸入的學生信息，與接收到的從課程列表中選擇的教師移動終端物理地址是否匹配，如果匹配，則學生籤到成功，如果不匹配，則籤到不成功，使課程信息與學生信息是否匹配有據可依，符合實際課程安排情況；由於教師移動端物理地址會隨著教師移動端的更換而改變，學生移動端物理地址會隨著學生移動端的更換而改變，因此綜合信息列表中不包含教師端物理地址和學生移動端物理地址，保持綜合信息列表的長期有效性。
進一步的，在學生移動端中還包括：
學生移動端接收到輸入的學生信息，將所述學生信息預存儲在學生移動端中。
由上述描述可知，學生信息經過一次輸入後，存儲在學生移動端中，便於以後使用，避免每次籤到都要在學生移動端上重新輸入學生信息，使用便捷，節省籤到時間。
進一步的，在教師移動端中還包括：
教師移動端發送更新籤到名單請求至伺服器；
伺服器接收到所述的更新籤到名單請求，將與選擇該教師移動端物理地址對應的學生移動端的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息分發至教師移動端。
由上述描述可知，教師移動端發送更新籤到名單至伺服器，伺服器將接收到的與該教師移動端對應的學生移動端的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息分發至教師移動端，使教師移動端發送請求時伺服器才分發信息，節省教師移動端上的數據流量。
進一步的，在教師移動端中還包括：
教師移動端中設定有上課時間；
如果教師移動端接收到的籤到時間晚於上課時間，則將與該籤到時間對應的學生信息標記為遲到。
由上述描述可知，在教師移動端中根據上課時間對學生是否遲到進行分析判斷，邏輯合理，數據處理便捷。
進一步的，在教師移動端中還包括：
教師移動端中存儲有包含教師名稱和學生信息的綜合信息列表；
將籤到列表與綜合信息列表進行比較，如果綜合信息列表中的學號在籤到列表中沒有出現，則將該學號對應的學生信息標記為曠課。
由上述描述可知，在教師移動端中根據綜合信息列表對學生是否曠課進行分析判斷，邏輯合理，數據處理便捷。
進一步的，在學生移動端中還包括：
學生移動端中設定有上課籤到時間，所述上課籤到時間早於或者等於上課時間；
如果實際時間到達上課籤到時間，則學生移動端向伺服器發送準備籤到請求。
由上述描述可知，學生移動端中設定上課籤到時間，如果實際時間到達上課籤到時間，則學生移動端自動向伺服器發送準備籤到請求，具有提醒學生移動端進行上課籤到的功能，防止學生忘記籤到。
進一步的，在學生移動端中還包括：
學生移動端中設定有下課籤到時間，所述下課籤到時間等於或者晚於下課時間；
如果實際時間到達下課籤到時間，則學生移動端向伺服器發送準備籤到請求。
由上述描述可知，學生移動端中設定有下課籤到時間，如果實際時間到達下課籤到時間，學生移動端自動向伺服器發送準備籤到請求，實現學生在下課時的自動籤到，一方面提醒學生移動端進行下課籤到，另一方面在下課時進行籤到便於教師移動端統計學生早退情況。
進一步的，在伺服器中還包括：
伺服器將所述的教師移動端物理地址和課程信息生成課程列表；
伺服器接收到下一個開始籤到請求，若下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和教室號與課程列表中包含的開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和教室號衝突，則將課程列表中與之衝突的開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和課程信息刪除，並將下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和課程信息加入課程列表中；
若下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和教室號在所述課程列表中不存在，則將下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和課程信息加入課程列表中。
由上述描述可知，伺服器接收到的下一個開始籤到請求如果與課程列表中的教師移動端物理地址和教室號衝突，則將與之衝突的教師移動端物理地址和課程信息刪除，將下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和課程信息加入課程列表中，實際運行時，一個教室號在同一時間內不可能對應兩個教師移動端物理地址，所謂衝突是指同一個教室號對應的教師移動端物理地址不同，或者同一教師移動端物理地址對應的教室號不同，用於當老師處於下一個教室上課，或者該教室在下一課堂有另外一個老師進來上課時及時更新課程列表中的信息，保持課程列表中信息的實時性；伺服器接收到的下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和教室號如果不存在，則將之加入課程列表，實現新的開始籤到請求的添加，同樣是為了保持課程列表中信息的實時性。
請參照圖1，本發明的實施例一為：
一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，教師移動端為智慧型手機，學生移動端也為智慧型手機，教師移動端上安裝與該點名方法對應的教師端APP，學生移動端上安裝與該點名方法對應的學生端APP；
教師移動端與伺服器之間通過無線WiFi、4G、3G、或者2G中的一種連接，學生移動端與伺服器之間通過無線WiFi、4G、3G、或者2G中的一種連接；
教師移動端打開WLAN直連功能，老師通過教師端APP點擊「開始課堂籤到」按鈕向所述伺服器發送開始籤到請求，並連同教師移動端物理地址和課程信息一起發送，所述課程信息包括教室號和教師名稱；
伺服器接收到所述的開始籤到請求、教師移動端物理地址和課程信息，並將所述的教師移動端物理地址和課程信息生成課程列表；
學生移動端打開WLAN直連功能，搜索可連接的WLAN信號端的物理地址；
學生移動端通過學生端APP點擊「準備籤到」按鈕向伺服器發送準備籤到請求；
伺服器接收到所述的準備籤到請求，並將所述課程列表發送至學生移動端；
學生移動端接收到所述的課程列表，學生在學生移動端上對課程列表中的信息進行選擇，學生移動端接收到學生從課程列表中選擇的教師移動端物理地址和課程信息，如果可連接的WLAN信號端的物理地址中不包含選擇的教師移動端物理地址，則學生籤到不成功，如果可連接的WLAN信號端的物理地址中包含選擇的教師移動端物理地址，則學生籤到成功，學生移動端向伺服器發送籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，所述學生信息包括學號和學生名稱；
伺服器接收到學生移動端發送的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，並分發至與學生移動端選擇的教師移動端物理地址對應的教師移動端；
教師移動端接收到所述的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，並生成籤到列表。
本發明的實施例二為：
一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，在實施例一的基礎上，在信息處理方面具體還包括：
1、教師移動端接收到所述的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息，根據學號由小到大的順序生成籤到列表，便於老師查看核對籤到列表。
2、學生移動端打開WLAN直連功能，搜索可連接的WLAN信號端的物理地址，並生成可連接WLAN信號列表；
如果可連接WLAN信號列表中包含選擇的教師移動端物理地址，則學生籤到成功。
通過可連接WLAN信號列表，便於與學生選擇的教師移動端物理地址進行分析比較，數據處理便捷。
本發明的實施例三為：
一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，在實施例一的基礎上，在學生籤到判斷方面具體還包括：
在學生移動端中預存儲有包含教師名稱和學生信息的綜合信息列表；
學生移動端接收到學生輸入的學生信息，學生移動端根據課程列表查找到與選擇的教師移動端物理地址對應的教師名稱；
根據綜合信息列表對接收到的輸入的學生信息與選擇的教師名稱進行驗證：如果驗證成功，則學生籤到成功；如果驗證不成功，則學生籤到不成功。
根據綜合信息列表全面判斷學生籤到是否成功。
在具體操作時，學生移動端接收到輸入的學生信息，將所述學生信息預存儲在學生移動端中，便於下次籤到時學生不必重新輸入學生信息。
本發明的實施例四為：
一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，在實施例一的基礎上，在關於遲到曠課分析方面具體還包括：
教師移動端中設定有上課時間，上課時間由老師在教師移動端上輸入；
如果教師移動端接收到的籤到時間晚於上課時間，則將與該籤到時間對應的學生信息標記為遲到。
教師移動端中存儲有包含教師名稱和學生信息的綜合信息列表；
將籤到列表與綜合信息列表進行比較，如果綜合信息列表中的學號在籤到列表中沒有出現，則將該學號對應的學生信息標記為曠課。
本發明的實施例五為：
一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，在實施例一的基礎上，在籤到列表更新方面具體還包括：
在發送了開始籤到請求後，在上課期間，如果老師想更新籤到列表，老師點擊教師端APP上的「更新籤到列表」按鈕，教師移動端發送更新籤到名單請求至伺服器；
伺服器接收到所述的更新籤到名單請求，將與選擇該教師移動端物理地址對應的學生移動端的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息分發至教師移動端。
在本實施例中限定了伺服器向教師移動端分發信息的條件；當然，如果依據實施例一，在實際使用時，伺服器也可實時向教師移動端分發信息，無需條件限制。
本發明的實施例六為：
一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，在實施例一的基礎上，在學生移動端的籤到便利性方面具體還包括：
學生移動端中設定有上課籤到時間，所述上課籤到時間早於或者等於上課時間，上課籤到時間由學生通過學生端APP進行設定；
如果實際時間到達上課籤到時間，則學生移動端向伺服器發送準備籤到請求。可實現自動發起籤到，防止學生忘記。
學生移動端中設定有下課籤到時間，所述下課籤到時間等於或者晚於下課時間，下課籤到時間由學生通過學生端APP進行設定；
如果實際時間到達下課籤到時間，則學生移動端向伺服器發送準備籤到請求。下課也進行籤到，便於統計早退現象。
本發明的實施例七為：
一種基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，在實施例一的基礎上，在課程列表的更新方面具體還包括：
伺服器將所述的教師移動端物理地址和課程信息生成課程列表；
伺服器接收到下一個開始籤到請求，若下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和教室號與課程列表中包含的開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和教室號衝突，比如同一教室號對應的教師移動端物理地址不同，或者同一教師移動端物理地址對應的教室號不同，則將課程列表中與之衝突的開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和課程信息刪除，並將下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和課程信息加入課程列表中；
若下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和教室號在所述課程列表中不存在，則將下一個開始籤到請求對應的教師移動端物理地址和課程信息加入課程列表中。
綜上所述，本發明提供的基於Wi-Fi Direct的課堂點名方法，在教師移動端中發起開始籤到請求，觸發籤到動作，在伺服器中生成與開始籤到請求相關的課程列表，並當接收到學生移動端發送的準備籤到請求時，將課程列表發送至學生移動端進行選擇，在學生移動端中通過課程列表和包含教師名稱和學生信息的綜合信息列表對學生籤到信息進行驗證，如果驗證成功才將學生移動端對應的籤到時間、學生移動端物理地址和學生信息發送至伺服器，讓伺服器分發至對應的教師移動端，最後在教師移動端生成籤到列表，教師移動端還可根據籤到列表和綜合信息列表統計學生的遲到、曠課情況，學生在下課時進行二次籤到，便於統計早退情況，即在教師移動端觸發籤到動作並統計籤到情況，在伺服器中生成課程列表並分發學生籤到信息，在學生移動端中對學生籤到信息進行驗證，使教師移動端與伺服器之間，以及學生移動端與伺服器之前傳輸的數據少，同時將對學生籤到的驗證分散在學生移動端中進行，大大提高學生籤到的效率，另外，教師移動端和學生移動端上的WLAN打開僅起到識別作用，無需相互連接，並且WLAN信號距離有限，有效對學生與老師之間的距離進行限制，有效對學生籤到距離進行限制，籤到準確性高，另外在改造時，僅需在學生移動端、教師移動端和伺服器中進行軟體改造即可，無需增加任何的硬體設備，更無需增加路由器，同時不影響學生移動端、教師移動端上的無線網絡的使用。
以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等同變換，或直接或間接運用在相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。