[論文レビュー] IoT Based Smart Attendance System Using Rfid: A Systematic Literature Review

Kashif Ishaq, Samra Bibi|arXiv (Cornell University)|Aug 3, 2023

Organizational and Employee Performance被引用数 7

ひとこと要約

本システマティックレビューでは、教育機関におけるIoTベースのRFIDスマート出席システムに関する21件の研究を評価し、手動の出欠確認をリアルタイムのRFIDカードスキャンに置き換える自動化ソリューションを提案する。このシステムは、RFIDとIoT、Google Sheetsなどのクラウドプラットフォームを統合することで、正確性を向上させ、代わりに出席の問題を排除し、効率性を向上させる。

ABSTRACT

The use of Radio Frequency Identification (RFID) technology is ubiquitous in a number of businesses and sectors, including retail sales, smart cities, agriculture, and transportation. Additionally, educational institutions have started using RFID to track student attendance, combining this technology with Google Sheets and the Internet of Things (IoT) to build a real-time attendance tracking system. For a thorough examination of the creation of a student attendance system, this paper includes a systematic literature evaluation of 21 major research published on IoT based attendance systems employing RFID. This RFID-based attendance system enables automation, eliminating several problems connected with the manual process, such as time wasting, proxies, and the possibility of losing the attendance sheet, in contrast to the traditional attendance system, which depends on manual signatures. By creating a system that automatically registers students' attendance by merely flashing their student cards at the RFID reader, all the aforementioned difficulties may be successfully addressed. This automated method guarantees attendance monitoring accuracy and dependability while also saving time. This paper's conclusion highlights the significant advantages of implementing an IoT-based attendance system based on RFID technology. The suggested solution provides a trustworthy, efficient, and secure alternative to manual attendance techniques, successfully addressing their shortcomings. This paper offers helpful insights for institutions looking to create a cutting-edge attendance system that increases student involvement and academic achievement by looking at guiding principles, best practices, and the successful resolution of difficulties.

研究の動機と目的

• 教育機関におけるRFIDベースのIoT出席システムの設計、実装、有効性を調査すること。
• 代わりに出席、時間の浪費、記録の紛失といった、従来の手動出席システムの課題を特定すること。
• リアルタイムのデータ記録のために、RFIDとIoTおよびクラウドプラットフォーム（例：Google Sheets）の統合を評価すること。
• 信頼性があり、安全でスケーラブルなスマート出席システムを導入するためのベストプラクティスおよび指針を抽出すること。
• 既存の文献を通じて、このようなシステムが学生の関与度および学業成績に与える影響を評価すること。

提案手法

• 学術データベースに掲載された、IoTベースのRFID出席システムに関する21件の査読済み論文を対象としたシステマティックレビューを実施した。
• RFIDリーダーをIoTネットワークに接続してリアルタイムの学生出席追跡を実装した研究に焦点を当てた。
• システムアーキテクチャ、データフローのメカニズム、およびデータ永続化のためのクラウドベースのストレージ（例：Google Sheets）との統合を分析した。
• RFIDタグ（例：学生カードに搭載）やRFIDリーダー、マイコン（例：Arduino）、IoT通信プロトコルなどの技術的要素を評価した。
• レビューされた研究で報告されたセキュリティ、スケーラビリティ、信頼性の特徴を評価した。
• 共通する設計パターン、パフォーマンス指標、実装上の課題を特定するために、研究結果を統合した。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 RFIDベースのIoT出席システムは、手動出席方法と比較して、正確性と効率性をどのように向上させるか？
• RQ2 既存のRFID-IoT出席システムで使用されている主な技術的構成要素と統合パターンは何か？
• RQ3 このようなシステムの実装において一般的に報告される課題（例：セキュリティ、スケーラビリティ、コスト）は何か？
• RQ4 教育機関は、Google Sheetsなどのクラウドプラットフォームを、RFIDベースの出席システムにおけるデータ記録およびレポート作成にどのように活用しているか？
• RQ5 自動化された出席システムが、学生の関与度および学業成績に与えるとされる影響は何か？

主な発見

• RFID-IoTシステムは、カードスキャンによる登録プロセスの自動化により、出席確認に要する時間を顕著に削減した。
• 手動システムで一般的な代わりに出席や出席シートの紛失といった問題は、すべてのレビュー対象実装で効果的に解消された。
• Google Sheetsなどのクラウドプラットフォームとの統合により、リアルタイムのデータ記録、リモートアクセス、および機関間でのレポート作成が簡素化された。
• 適切にキャリブレーションされた場合、複数の研究で99％に近い認識率が報告され、システムの高い信頼性と正確性が示された。
• RFIDクローン攻撃のようなセキュリティ懸念が指摘されたが、大多数のシステムが基本的なアクセス制御と暗号化を実装してリスクを軽減していた。
• 教育機関では、出席追跡の簡素化により、学生の関与度と管理効率が向上したと報告した。