当前位置:首页 > 工业控制 > 电路设计项目集锦
[导读]印度尼西亚许多学校和机构都面临网络连接不稳定的问题。当网络中断时,基于云端的考勤系统完全失效,导致教师无法记录出勤情况,管理员也面临数据缺失的困境。

带ESP32-C3和RFID的智能考勤机(混合物联网)

问题

印度尼西亚许多学校和机构都面临网络连接不稳定的问题。当网络中断时,基于云端的考勤系统完全失效,导致教师无法记录出勤情况,管理员也面临数据缺失的困境。

解决方案

考勤机是一款基于ESP32-C3超级迷你板的离线优先混合物联网考勤系统,无论是否连接网络均可无缝运行,确保在任何网络环境下均无数据丢失。

在线时,数据会自动同步到 REST API 服务器。离线时,记录将存储在 MicroSDSD 卡队列或 ESP32 的内部闪存(NVS)中,待连接恢复后便会静默地进行后台同步。

工作原理

•学生将RFID卡刷卡到RC522读卡器上。

•系统会将卡片信息与内存中缓存的本地数据库进行比对(查找时间小于1毫秒,无需调用HTTP)。

•如果有效,记录将被保存到MicroSD卡上的分区CSV队列中,并附带CRC8校验和。

•后台任务每5分钟同步一次队列到服务器,且不会中断点击操作。

•如果没有SD卡,记录将回退到NVS闪存(40条记录,重启和深度睡眠期间持久保存)。

主要特点

•离线优先——无需网络即可使用;可存储多达1,500,000条记录在SD卡上

•本地RFID验证——无需服务器往返;触碰延迟<50ms

•静音背景同步 — 通过 REST API API API 每5分钟批量同步一次

•OTA固件更新 — — — 每3小时通过HTTPS自动进行空中下载更新

•配置模式——通过 captive portal portal 配置 WiFi 和 API 设置,无需重新刷机

•智能防重复——滑动窗口算法可在30分钟内阻止重复点击

•深度睡眠调度 — 在非工作时间自动节能(默认:18:00–次日05:00)

•AES-128-CBC 加密凭证 — 使用从 ESP32 的 eFuse MAC MAC 地址派生的密钥,在 NVS 中加密 WiFi 和 API API 密钥

硬件

•微控制器:ESP32-C333 超小型

•RFID 读写器:RC522(13.56 MHz,SPI)

•存储:MicroSDSD 模块(SPI)

•显示屏:OLED 0.96英寸 SSD1306(I2C)

•反馈:5V(PWM)主动蜂鸣器

•电源:5V USB / 3.7VV 锂电池

建筑

系统采用FreeRTOS多任务调度,包含三个并行任务:

•taskRfid — — 处理卡片读取和验证

•taskSync — — — 管理后台同步、OTA 和远程配置

•taskDisplay — 更新OLED显示屏

SD卡和显示访问通过互斥信号量进行保护,以防止任务之间的竞争条件。

结果

该系统已在马德拉斯大学(MTSN 111 潘德格朗)积极部署,并自2022年以来在真实校园环境中稳定运行,尽管网络状况时断时续,仍能持续稳定地处理每日考勤工作。

设备设置(配置)

本文编译自hackster.io

本站声明: 本文章由作者或相关机构授权发布,目的在于传递更多信息,并不代表本站赞同其观点,本站亦不保证或承诺内容真实性等。需要转载请联系该专栏作者,如若文章内容侵犯您的权益,请及时联系本站删除( 邮箱:macysun@21ic.com )。
关闭