BEACON İŞARETÇİLERİ KULLANILARAK GERÇEKLEŞTİRİLEN ÖĞRENCİ YOKLAMA SİSTEMİ

Transkript

1 BEACON İŞARETÇİLERİ KULLANILARAK GERÇEKLEŞTİRİLEN ÖĞRENCİ YOKLAMA SİSTEMİ Bu çalışmada beacn işaretçileri kullanılarak öğrenci yklama sistemi gerçekleştirilmiştir. Sistem mbil uygulama, veritabanı, web servisler ve beacnlardan luşmaktadır. Beacnlar geliştirilen bu sistemin dnanımsal bileşenleridir. Mbil uygulama andrid işletim sistemi için geliştirilmiştir. Uygulama beacnlardan gelen sinyalleri algılayacak ve yklama kaydı için geliştirilen web servise istek gönderecektir. Veritabanında öğrenciler, eğitmenler, bunların derslerine ait bilgiler ve katılım bilgileri tutulmaktadır. Web servis ise gelen isteklere göre ilgili kntrlleri yapıp yklama kaydı için gerekli veritabanı kaydını gerçekleştirmektedir. SENARYO - Öğrenci mbil uygulama üzerinden sisteme giriş yapar. - Öğrenci ders için sınıfa geldiğinde akıllı cihazının internet ve bluetth bağlantılarını aktif duruma getirir. - Uygulama arka planda çalışır ve sınıfta bulunan beacn un yaydığı sinyalleri yakalar. - Uygulama, öğrencinin sınıfta kalma süresini hesaplar ve eğer bu süre önceden belirlenen süreye ulaştıysa web servise http isteği gönderir. - Yapılan web servis isteğinden gelen cevaba göre öğrenci bildirimler yluyla bilgilendirilir. BEACON - Beacn cihazlar, BLE teknljisi ile dnatılmış, düşük güçlü ve düşük maliyetli elektrnik vericilerdir. - Andrid ve ios cihazlar ile haberleşebilmektedir. - Beacn cihazlar, BLE Advertising larak ta adlandırılan belirli sıklıkta kablsuz sinyaller yayar. - Mbil cihazlar, Beacn cihazlardan aldıkları verilere göre tepki vermektedirler. (uygulama çalıştırmaktadır) - Böylelikle mikr knum belirleme, bulunulan mekâna göre aktivitelerde bulunma gibi uygulamalar gerçekleştirilmektedir. Beacn cihazlarda yayılan Bluetth Sinyaller 4 farklı veri taşımaktadır. - Universal Unique Identifier (UUID) Tüm bir beacn ağını tanımlamak için kullanılır (Üretici firma bilgisi) 16 bayt uzunluğundadır. Örneğin, mbil cihazdaki uygulama kendine ait UUID algıladığında veri paketinin geri kalan kısmını dinlemeye başlar. - Majör Üst ağ adresidir. 2 bayt uzunluğundadır. - Minör Alt ağ adresidir. 2 bayt uzunluğundadır. Aynı üst ağ içerisindeki ilgili cihazı göstermek için kullanılır. VERİTABANI Sistem içerisinde kalıcı larak tutulması gereken veriler veritabanında saklanmaktadır. Veritabanında öğrenciler, eğitmenler, dersler, sınıflar, ders prgramları, ders kayıtları, katılımlar ve bu katılımların saatleri tutulmaktadır. Bu tablları inceleyecek lursak;

2 - Öğrenciler tablsunda sisteme kayıtlı öğrenciler ve bu öğrencilere ait bilgiler tutulmaktadır. - Eğitmenler tablsunda sisteme kayıtlı eğitmenler ve bu eğitmenlere ait bilgiler tutulmaktadır. - Dersler tablsunda açılan dersler ve bu derslere ait bilgiler tutulmaktadır. - Kayıtlar tablsunda ilgili döneme ait öğrencilerin seçtiği dersler ve döneme ait bilgiler tutulmaktadır. - Sınıflar tablsunda sınıf isimleri ve bu sınıflarda bulunan beacn işaretçilerine ait bilgiler tutulmaktadır. - Prgramlar tablsunda derslere ait zaman bilgileri tutulmaktadır. - Katılımlar tablsunda öğrencilere ait yapılan ders katılımları tutulmaktadır. - Katılım saatleri tablsunda ise öğrencilerin yaptığı katılımlar saatlik larak tutulmaktadır. Veritabanı ER(Varlık İlişki) diyagramı aşağıda gösterilmiştir. WEB SERVİS Geliştirilen web servis ile yklama kaydı yapılmaktadır. Php ile geliştirilmiştir. Bu web servise, öğrenciye ait veritabanında kayıtlı lduğu id, majör ve minör bilgileri ile HTTP POST isteği gönderildiğinde sırasıyla aşağıdaki işlemler yapılır. - Öncelikle POST isteği ile gelen majör ve minör değerlerine ait bir sınıf lup lmadığı veritabanındaki sınıflar tablsu üzerinden kntrl edilir.

3 Eğer bu majör ve minör değerleri bir sınıfı işaret etmiyrsa yapılan isteğe bununla ilgili JSON frmatında bir cevap verilir ve başka bir işlem yapılmaz. Eğer bu değerler bir sınıfı işaret ediyrsa bu sınıfa ait id bilgisi bir değişkene alınır. - Snra isteğin geldiği saatte sınıfta bir dersin lup lmadığı prgramlar ve dersler tablları üzerinden kntrl edilir. Eğer isteğin yapıldığı tarih ve saatte sınıfta bir ders yk ise yapılan isteğe bununla ilgili JSON frmatında bir cevap verilir ve başka bir işlem yapılmaz. Eğer bir ders varsa bu derse ait id bilgisi bir değişkene alınır. - Daha snra bu dersin POST isteği ile gelen öğrencinin seçilen dersleri arasında lup lmadığı öğrenciler ve kayıtlar tablları üzerinden kntrl edilir. Eğer bu öğrencinin seçilen dersleri arasında anda sınıfta lan ders yksa yapılan isteğe bununla ilgili JSON frmatında bir cevap verilir ve başka bir işlem yapılmaz. Eğer var ise kntrller devam ettirilir. - Sn larak öğrencinin tarih ve derse ait yklama kaydı lup lmadığı katılımlar tablsu üzerinden kntrl edilir.

4 Öğrencinin tarihte derse ait yklama kaydı yksa yeni yklama kaydı katılımlar tablsuna eklenir ve saat için de bir kayıt katılım saatleri tablsuna eklenir. Yapılan isteğe durumla ilgili JSON frmatında bir cevap verilir. Eğer yklama kaydı var ise bir snraki adıma geçilir. - Öğrencinin saat için daha önceden kayıt lup lmadığı katılım saatleri tablsu üzerinden kntrl edilir. Kayıt var ise herhangi bir işlem yapılmayıp gelen isteğe durumla ilgili JSON frmatında bir cevap verilir. Eğer yk ise de saat için bir kayıt katılım saatleri tablsuna eklenerek yklama kayıt işlemi yapılır ve gelen isteğe durumla ilgili JSON frmatında bir cevap verilir.

5 MOBİL UYGULAMA Mbil uygulama andrid işletim sistemi için geliştirilmiştir. Uygulama tarafında beacnlardan gelen sinyalleri algılayabilmek için ek bir kütüphane kullanılmıştır. Bununla ilgili birçk kütüphane bulunmaktadır. Bu çalışmada altbeacn sdk kullanılmıştır. AltBeacn sdk içerisinde beacn sinyallerini yakalamak/işlemek için iki farklı yöntem söz knusudur. Bunlar mnitring ve ranging larak adlandırılmaktadır. Bunun dışında sdk içerisinde regin larak adlandırılan bir yapı da bulunmaktadır. Bu kavramlarla ilgili detaylı bilgi aşağıda verilmiştir. KAVRAMLAR Regin: Yakalanacak sinyallerin kapsamını daraltmak için kullanılmaktadır. Beacnlardan gelen sinyaller önceden belirlenen bu regin un içerisinde yer alıyrsa işlemler yapılır. Regin un dışında kalan beacnlardan gelen sinyaller göz ardı edilir. Regin tanımlarken 4 değişken kullanılmaktadır. Bunlar taramaya ait unique bir string, uuid, majör ve minör bilgileridir. Örneğin string, null, null, null larak regin tanımlanırsa uygulamanın çalıştığı cihazın kapsama alanına giren tüm beacn sinyalleri yakalanacak ve işlemler gerçekleştirilecektir. Bir başka örnekte string, uuid, null, null larak regin tanımlaması yapılırsa sadece cihazın kapsama alanındaki belirlenen uuid ye sahip beacn sinyalleri yakalanacak ve işlemler gerçekleştirilecektir. Mnitring: Bu sinyal yakalama/işleme yönteminde önceden belirlenen regin da sürekli tarama yapılır. İçerisinde bulunan verride mettlar sayesinde sadece önceden belirlenen bu regin a bir beacn un girmesi çıkması durumlarında işlemler yapılabilir. Kapsama alanına giren beacnlara ait verilere ulaşılamaz. Ranging: Bu sinyal yakalama/işleme yönteminde de yine önceden belirlenen regin da sürekli tarama yapılır. Uygulamanın çalışacağı cihazın kapsama alanına giren ve belirlenen regin değerlerine sahip lan beacnlar ve bu beacnlara ait diğer veriler bu yöntem ile gözlemlenebilir. Mnitring den farkı ilgili regin a giren beacnlara ait verilere ulaşılabilmesidir. Bir başka fark ise mnitring de bulunan regin a beacn girmesi/çıkması durumunda tetiklenen verride mettların bu yöntemde lmamasıdır. UGYULAMA ADIMLARI - Öncelikle beacn sinyalleri ile işlem yapabilmek için altbeacn kütüphanesi andrid prjesine dâhil edilir. Kütüphane, prjeye bağımlılık larak eklenir. Bunu yapmak için andrid studi

6 editöründe sl tarafta bulunan prje penceresinden build.gradle dsyası açılır. Daha snra dsya içerisindeki dependencies bölümü altına altbeacn kütüphanesinin adresi eklenir ve prje build edilerek kütüphane ekleme işlemi tamamlanır. - Kütüphane ekleme işleminden snra beacn sinyallerini yakalamak ve http isteğinde bulunabilmek için gerekli lan bluetth ve internet izinleri uygulamaya AndridManifest dsyası yardımıyla eklenir. Arka planda çalışmasını istediğimiz kdların yer alacağı sınıf da bu dsya içerisinde belirtilir. Bu işlemleri yapmak için andrid studi editöründe sl tarafta bulunan prje penceresinden AndridManifest dsyası açılır. Gerekli izinler aşağıdaki şekilde de görüldüğü gibi <uses-permissin> etiketleri arasına yazılarak eklenir. Arka plan kdlarının çalışacağı sınıf ise <applicatin> etiketi altına name değeri eklenerek belirtilir. - Bu iki adımdan snra uygulama kapalı lsa bile arka planda çalışacak kdların yer alacağı yeni bir sınıf luşturulur. Bu sınıfa Applicatin sınıfı extends edilir. Ayrıca altbeacn kütüphanesinden iki ayrı sınıf da luşturulan bu sınıfa implements edilir ve bu sınıfların verride mettları luşturulan sınıf içerisine eklenir.

7 - Gerekli değişkenler luşturulan bu sınıf içerisinde tanımlanır. Bu değişkenlere değer atmaları ncreate metdu içerisinde gerçekleştirilir. Arka plan tarama sıklığı gibi bazı atamalar burada yapılabilir. - Sn larak yapılan sinyal taramalarında kullanılacak yöntem belirlenerek taramalardan snra sinyal yakalanması durumunda yapılacak işlemler kdlanır. Arka plan taramada ranging sinyal yakalama/işleme yöntemi kullanılmıştır. Çünkü öğrencinin hangi sınıfta lduğunu anlamak için sinyal alınan beacn a ait majör ve minör bilgilerine ihtiyaç vardır. Arka planda sinyal tarama

8 işlemi başlayınca ranging işlemi de başlar. İlk defa bir beacn kapsama alanına girdiğinde bu beacn bir değişkene aktarılır. Bir snraki taramada eğer herhangi bir beacn sinyali alınmazsa öğrenci sınıftan çıkmış demek lacaktır ve bu yüzden herhangi bir işlem yapılmayacaktır. Eğer bir beacn sinyali yakalanırsa, sinyal alınılan beacn un önceden kayıtlanan beacn ile aynı lup lmadığı kntrl edilir. Eğer aynı değilse farklı bir sınıfa geçilmiş demektir ve yklama kayıt işlemi gerçekleştirilmeyecektir. Aynı ise geçen süre hesaplanacak ve eğer önceden belirlenen yklamaya imza atabilmek için gerekli süreye ulaşıldıysa web servise istek gönderilecektir. Gelen cevaba göre öğrenci, bildirim yluyla bilgilendirilecektir.

9 KAYNAKLAR 1 - Cüneyt Bayılmış ve Mehmet Özdemir, "Bluetth Düşük Enerji Teknljisine Sahip İşaretçi ve Akıllı Telefn Temelli Öğrenci Yklama Sistemi", Bilişim Teknljileri Dergisi, 9 (3), ,