數(shù)字照片經(jīng)緯度識(shí)別在實(shí)習(xí)管理中的應(yīng)用

杜 彬

(山西職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 太原 030006)

隨著數(shù)字化校園建設(shè)工作的推進(jìn)，信息化系統(tǒng)也被廣泛應(yīng)用在大學(xué)生實(shí)習(xí)管理工作中，基于智能手機(jī)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的信息化系統(tǒng)在學(xué)校與學(xué)生之間建立便捷、順暢的實(shí)時(shí)信息傳遞渠道，為實(shí)習(xí)學(xué)生的統(tǒng)一管理、人身安全保障提供了有力的技術(shù)保障。

1 實(shí)習(xí)管理中考勤數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性需求

高校大學(xué)生實(shí)習(xí)管理工作具有參與人數(shù)多、地點(diǎn)分散、人員活動(dòng)隨機(jī)性強(qiáng)等特點(diǎn)，在增加了考勤管理難度的同時(shí)，還帶來(lái)了嚴(yán)重的人身安全隱患，而信息化的實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)是當(dāng)前各高校解決這一問(wèn)題的有效對(duì)策。通過(guò)在學(xué)生手機(jī)上安裝的客戶端APP可以有效的掌握學(xué)生實(shí)習(xí)過(guò)程中的考勤情況，以及在學(xué)生遭遇緊急情況時(shí)，通過(guò)系統(tǒng)的應(yīng)急處理機(jī)制及時(shí)發(fā)現(xiàn)并及時(shí)提供救助。因此，考勤打卡數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，就成為系統(tǒng)是否具備有效性與可靠性的基礎(chǔ)，其中對(duì)學(xué)生提交電子照片時(shí)所處的地理位置信息的準(zhǔn)確獲取是數(shù)據(jù)采集的核心。

對(duì)于地理位置信息的獲取功能，當(dāng)前主要以獲取用戶手機(jī)GPRS定位信息的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，該方式的缺點(diǎn)在于客戶端APP程序需要取得用戶的位置信息授權(quán)，在實(shí)際應(yīng)用中經(jīng)常被用戶屏蔽而導(dǎo)致地理位置信息獲取失敗，針對(duì)此類問(wèn)題，從數(shù)字照片中獲取用戶位置信息是一個(gè)有效的解決方案[1]。

2 經(jīng)緯度識(shí)別技術(shù)在實(shí)習(xí)數(shù)據(jù)中的應(yīng)用

2.1 系統(tǒng)模型的框架設(shè)計(jì)

本研究所設(shè)計(jì)的學(xué)生實(shí)習(xí)考勤管理系統(tǒng)模型由客戶端模塊和服務(wù)器端模塊兩部分組成，其中客戶端模塊安裝在學(xué)生手機(jī)中，在負(fù)責(zé)每日考勤打卡信息采集的同時(shí)，還提供緊急情況上報(bào)功能。每日考勤打卡信息包括兩部分，以文字方式描述的打卡數(shù)據(jù)和打卡現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)照片。而對(duì)于緊急情況上報(bào)信息，則學(xué)生只需啟動(dòng)客戶端的緊急情況上報(bào)功能，任意拍攝一張實(shí)時(shí)照片并上傳即可。

圖1 學(xué)生實(shí)習(xí)考勤管理系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)

服務(wù)器端模塊部署在網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器上，對(duì)日?？记诖蚩ㄐ畔⑦M(jìn)行地理位置有效性校驗(yàn)并將合格數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至數(shù)據(jù)庫(kù)中。而對(duì)于緊急情況上傳的圖片，則立即完成地理位置信息的提取和存儲(chǔ)并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)情況，一旦發(fā)現(xiàn)有新的緊急情況信息被存儲(chǔ)入，則啟動(dòng)預(yù)警短信發(fā)送機(jī)制。

2.2 主要功能的實(shí)現(xiàn)過(guò)程

1) 實(shí)習(xí)考勤管理客戶端的照片采集功能基于Android開(kāi)發(fā)框架實(shí)現(xiàn)，啟動(dòng)android.permission.CAMERA權(quán)限，調(diào)用手機(jī)的相機(jī)功能拍攝實(shí)習(xí)考勤打卡照片與緊急情況上報(bào)照片。同時(shí)禁用android.permission.WRITE_EXTERNAL_STORAGE權(quán)限，禁止上傳手機(jī)相冊(cè)中的舊照片，僅允許提交實(shí)時(shí)拍攝的照片文件[2]。

2) 地理位置識(shí)別的功能，在服務(wù)器端基于Python-3xifread開(kāi)發(fā)庫(kù)實(shí)現(xiàn)，使用Python-3xifread庫(kù)所提供的process_file函數(shù)提取照片文件中的經(jīng)緯度信息后，通過(guò)Baidu Map的 API接口baidu_map_api調(diào)用百度地圖庫(kù)數(shù)據(jù)進(jìn)行由經(jīng)緯度到地理位置名稱(精確至街道)的反向解析。

3) 打卡信息真實(shí)性校驗(yàn)功能的實(shí)現(xiàn)基于Python pymysql接口實(shí)現(xiàn)，將從照片文件中獲取的位置信息與數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的實(shí)習(xí)地點(diǎn)信息進(jìn)行比對(duì)，根據(jù)比對(duì)結(jié)果對(duì)每一條新提交的考勤打卡信息進(jìn)行標(biāo)記。

4) 緊急情況應(yīng)急處理功能的實(shí)現(xiàn)基于Python time接口與Python dysms庫(kù)實(shí)現(xiàn)，通過(guò)Python time接口提供的sleep函數(shù)以1000 ms為間隔對(duì)緊急情況數(shù)據(jù)表中數(shù)據(jù)的變化進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，基于新加入數(shù)據(jù)中的地理位置信息自動(dòng)構(gòu)建預(yù)警短信內(nèi)容，并使用Python dysms庫(kù)所提供的send_sms函數(shù)將短信自動(dòng)發(fā)送至輔導(dǎo)員、實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師等相關(guān)人員的手機(jī)中。

2.3 關(guān)鍵技術(shù)分析

系統(tǒng)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)采用MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行構(gòu)建，相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)訪問(wèn)操作均使用Python-pymysql接口實(shí)現(xiàn)。

1) 數(shù)字照片經(jīng)緯度識(shí)別的關(guān)鍵代碼

picdata = exifread.process_file(f) #解析數(shù)字照片中的信息

for picdata, value in picdata.items():

if re.match(' GPS GPSLinfo', picdata):

#獲取緯度數(shù)據(jù)

GPS[' GPSLinfo'] = str(value)

elif re.match(' GPS GPSWinfo', picdata): #獲取經(jīng)度數(shù)據(jù)

GPS[' GPSWinfo'] = str(value)

2) 將經(jīng)緯度數(shù)據(jù)解析為地理位置的關(guān)鍵代碼

lat, lng = GPS[' GPS_information'][ GPSLinfo'],GPS[' GPS_information'][' GPSWinfo']

baidu_map_api = "http://api.map.baidu.com/geocoder/v2/?ak={0}&callback=renderReverse&location={1},{2}s&output=json&pois=0".format(secret_key, lat, lng)#調(diào)用Baidu Map API接口

response = requests.get(baidu_map_api)

content = response.text.replace("renderReverse&&renderReverse(", "")[:-1]

baidu_map_address = json.loads(content)#獲取解析后的地址數(shù)據(jù)

3 結(jié)語(yǔ)

本研究綜合運(yùn)用Android框架與Python語(yǔ)言嘗試構(gòu)建了一個(gè)完全基于開(kāi)源技術(shù)的大學(xué)生實(shí)習(xí)管理系統(tǒng)原型，該系統(tǒng)以C/S模式運(yùn)行，具有開(kāi)發(fā)與部署成本低、易于實(shí)現(xiàn)和維護(hù)、系統(tǒng)便于擴(kuò)展等優(yōu)勢(shì)，為各高校通過(guò)自主研發(fā)信息化系統(tǒng)解決當(dāng)前學(xué)生實(shí)習(xí)管理工作中的問(wèn)題提供了有益的技術(shù)參考。