RFID-basiertes Anwesenheits- und Zeiterfassungssystem

Unser System ermöglicht eine einfache An-/Abmeldung per RFID-Chipkarte, zeigt den Status groß auf einem 7-Zoll-Touchdisplay an, gibt akustische Rückmeldung und protokolliert alle Aktionen. Zusätzlich werden Minusstunden im Zeitfenster 08:00–15:00 Uhr berechnet (ohne Plusstunden).

RFID Toggle-Login
Touch-GUI (Vollbild)
Akustisches Feedback
Minusstunden-Saldo
Logging & JSON-Daten
Projektlaufzeit
1 Woche
Projektgruppe
B4
Einsatz
Schulisches Azubi-Projekt (IHK-orientiert)
Kernzeit
08:00–15:00 Uhr

Projektziel

Aufbau eines kostengünstigen, leicht bedienbaren Systems zur automatisierten Anwesenheits- und Zeiterfassung im schulischen Umfeld – als Ersatz für fehleranfällige, manuelle Listen.

  • Eindeutige Identifikation über RFID-UID
  • Sofortige Rückmeldung über Display & Pieper
  • Nachvollziehbare Protokollierung (Logfile)

Ausgangssituation / Problem

Manuelle Anwesenheitslisten sind oft ungenau, schwer auswertbar und führen zu Diskussionen über Zeiten. Außerdem fehlt Transparenz für die Betroffenen.

  • Einträge werden vergessen oder sind unleserlich
  • Auswertung kostet Zeit
  • Keine automatische Berechnung von Fehl-/Minusstunden

Lösungskonzept

Nutzer melden sich per RFID an/ab (Toggle). Die Oberfläche zeigt Status groß an und kehrt nach jeder Aktion automatisch zu „Bitte Karte anhalten“ zurück.

  • Anmeldung / Abmeldung per Karte
  • Unbekannte Karten werden erkannt (Anlernmodus möglich)
  • Akustisches Signal je nach Aktion
  • Minusstunden: verspäteter Start + Unterbrechungen

Hardware & Software

Umsetzung mit Standard-Komponenten, die gut dokumentiert und leicht erweiterbar sind.

  • Hardware: Raspberry Pi 3, RC522 (SPI), 7" Touchdisplay, aktiver 3,3-V-Buzzer, 3D-Gehäuse
  • Software: Python 3, tkinter (GUI), mfrc522 (RFID), RPi.GPIO (Buzzer), JSON + Logging
  • Daten: users.json (UID→Name), minusstunden.json (Saldo/Status), anmeldelog.txt

Projektplanung & Entscheidung

Wir verglichen Arduino-Ansatz, Raspberry-Pi-Ansatz und Fertigsystem. Die Nutzwertanalyse sprach klar für den Raspberry Pi 3 (GUI, Python, Erweiterbarkeit).

  • Warum Pi 3? GUI am Touchdisplay, Python-Bibliotheken, SPI/GPIO, Community
  • Warum nicht Arduino? GUI/Datenspeicherung deutlich aufwendiger
  • Warum kein Fertigsystem? teuer, wenig anpassbar, geringer Lernwert

Tests, Ergebnis & Ausblick

Das System wurde mit realistischen Szenarien getestet (Login/Logout, unbekannte Karten, Unterbrechungen, Minusstundenanzeige). Ergebnis: stabiler Betrieb und korrekte Berechnung.

  • RFID-Erkennung zuverlässig
  • Minusstunden minutengenau (z. B. −3:30 h)
  • Gehäuseintegration erfolgreich
  • Ausblick: CSV-Export, Netzwerk-Speicherung, Admin-Oberfläche