佟冬*

（吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林長(zhǎng)春，130000）

RFID 與人臉識(shí)別技術(shù)在開放實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用

佟冬*

（吉林建筑大學(xué)城建學(xué)院，吉林長(zhǎng)春，130000）

我國(guó)高校具有較多的研究實(shí)驗(yàn)室，在實(shí)驗(yàn)室開放管理過程中會(huì)遇到很多問題，開放過程中的人員和設(shè)備出入管理問題較為嚴(yán)峻。為了解決當(dāng)前人員身份確認(rèn)的可靠性，研究人員提出了相應(yīng)的解決措施，本文主要闡述了 RFID與人臉識(shí)別技術(shù)在開放實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用。

RFID與人臉識(shí)別技術(shù)；實(shí)驗(yàn)室管理；身份審核

引言

我國(guó)高校是人才培養(yǎng)的搖籃，隨著高校的規(guī)模不斷擴(kuò)大，招生數(shù)量也不斷增加，致使高校的學(xué)生數(shù)量達(dá)到新的高度，因此導(dǎo)致現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)無法滿足學(xué)生的和教師的需要，現(xiàn)有的教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)資源仍以一種傳統(tǒng)的模式運(yùn)轉(zhuǎn)，對(duì)于學(xué)習(xí)規(guī)劃、學(xué)業(yè)任務(wù)的安排非常有阻礙，因此創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室資源已經(jīng)成為了高校教學(xué)任務(wù)的重點(diǎn)，尤其是實(shí)驗(yàn)室的管理，對(duì)于學(xué)生而言，做一些自主創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)是非常必要的，同時(shí)在激增的學(xué)生情況下，開放型實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)必然的結(jié)果。我們來對(duì)比以下新舊實(shí)驗(yàn)室管理存在的差異，首先傳統(tǒng)試驗(yàn)是需要專人看守，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)開放，對(duì)學(xué)生和教師使用實(shí)驗(yàn)室都需要進(jìn)行專人記錄，雖然這樣對(duì)人員的身份確認(rèn)可以做到準(zhǔn)確無誤，但是無疑增加了人力資源成本和勞動(dòng)量。在RFID與人臉識(shí)別技術(shù)在開放實(shí)驗(yàn)室管理中，可以使用新進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)，分配學(xué)生和教師特有的唯一識(shí)別碼，通過卡號(hào)進(jìn)入，然后實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室使用的記錄，可以做到二十四小時(shí)開放。

1 概述

RFID是Radio Frequency Identification的簡(jiǎn)稱，中文含義就是通過利用空間電磁波為通道進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)象識(shí)別或者捕獲相關(guān)信息的作用。射頻技術(shù)是當(dāng)今世界應(yīng)用非常重要的技術(shù)，他是實(shí)現(xiàn)手機(jī)、電視、網(wǎng)絡(luò)通信的基礎(chǔ)，在人們生活中發(fā)揮著重要的作用。同時(shí)在開放型實(shí)驗(yàn)室的管理中，射頻技術(shù)也有非常廣泛的應(yīng)用，在實(shí)驗(yàn)用品、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的管理，實(shí)驗(yàn)人員的管理都有應(yīng)用，但是單一的射頻技術(shù)對(duì)于身份的識(shí)別會(huì)出現(xiàn)很多問題，例如身份卡被別人盜用、不明身份利用一些技術(shù)復(fù)制卡片，這樣就無法實(shí)現(xiàn)人員的管理。

射頻技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛，尤其是在國(guó)外發(fā)展非常迅速，很多領(lǐng)悟都在應(yīng)用。因?yàn)槠浞N類繁多，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)，商業(yè)，交通運(yùn)輸，人員管理等方面。但是在我國(guó)，由于射頻技術(shù)進(jìn)入較晚，我國(guó)的研究水平相對(duì)較低，但是隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，射頻技術(shù)已經(jīng)在各行各業(yè)開始應(yīng)用，雖然發(fā)展基礎(chǔ)不是很高，但是隨著技術(shù)的完善，射頻技術(shù)會(huì)逐漸成為我國(guó)重要的應(yīng)用技術(shù)。由于射頻技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室開放性管理應(yīng)用還沒有得到普及，仍處于實(shí)驗(yàn)階段，并且先進(jìn)的射頻技術(shù)也是實(shí)驗(yàn)室管理的核心，因此首先必須實(shí)現(xiàn)技術(shù)的成熟才能更高效的管理開放性實(shí)驗(yàn)室，但是僅僅應(yīng)用射頻技術(shù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要人臉識(shí)別技術(shù)的結(jié)合。

人臉識(shí)別技術(shù)是一種通過對(duì)人面部的器官進(jìn)行信息采集，然后輸入到計(jì)算機(jī)當(dāng)中，然后在進(jìn)行識(shí)別過程中與計(jì)算機(jī)的模型進(jìn)行人臉對(duì)比，面部特征一致就會(huì)通過，這種方式也存在很多弊端，對(duì)同一個(gè)人識(shí)別失敗率也非常高。

RFID與人臉識(shí)別技術(shù)結(jié)合技術(shù)是指通過兩層識(shí)別門檻，第一道門檻需要通過RFID技術(shù)認(rèn)證身份，單后第二道門檻是通過人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)。因?yàn)镽FID技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)都是通過計(jì)算機(jī)和相關(guān)傳感器自動(dòng)控制，對(duì)人員的工作量上是沒有增加的，同時(shí)提供了較為安全的認(rèn)證方法，并保證身份的唯一性。

2 RFID與人臉識(shí)別技術(shù)方案設(shè)計(jì)

RFID與人臉識(shí)別技術(shù)方案設(shè)計(jì)需要的硬件設(shè)備包括計(jì)算機(jī)、門禁器、電子門鎖、ID卡、具備識(shí)別功能的攝像頭、網(wǎng)線、報(bào)警器、監(jiān)控等。該方案的運(yùn)行過程：首先學(xué)生或者教師需要進(jìn)行人臉識(shí)別信息錄入，對(duì)人們面部特征進(jìn)行記錄，然后將人身份信息寫入ID卡，每一個(gè)ID卡對(duì)應(yīng)一個(gè)人臉信息，當(dāng)學(xué)生或者教師需要進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室時(shí)，第一步先激活門禁器，然后門禁器調(diào)出人臉錄入的信息，通過與識(shí)別人的臉部特征對(duì)比實(shí)現(xiàn)開鎖，電子開鎖器需要在兩項(xiàng)驗(yàn)證都通過且為同一人信息情況下才會(huì)開鎖，同時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)記錄該人的開鎖時(shí)間，并記錄人臉信息以便于后期校驗(yàn)。具體的流程如圖1所示：

圖1 RFID信息與人臉識(shí)別技術(shù)的工作流程

3 人臉認(rèn)證的工作流程

認(rèn)證系統(tǒng)開始工作的信號(hào)來自于RFID發(fā)出的信息，ID卡刷到門禁控制器上，門禁控制器將信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī)，然后主機(jī)通過遠(yuǎn)程控制開啟攝像頭，然后對(duì)刷卡人員進(jìn)行人臉信息采集，采集后的人臉數(shù)據(jù)通過信號(hào)線傳輸給主機(jī)，主機(jī)通過內(nèi)部人臉圖像數(shù)據(jù)庫進(jìn)行對(duì)比，認(rèn)證成功后門禁控制器和電子門鎖開始工作，打開實(shí)驗(yàn)室大門，如果驗(yàn)證失敗，門鎖不會(huì)開啟，但是同時(shí)會(huì)開啟警報(bào)，提示認(rèn)證人員信息不符，拒絕進(jìn)入，同時(shí)主機(jī)會(huì)記錄此次開鎖行為，提供給管理人員進(jìn)行備案。工作流程圖如圖2所示：

圖2 人臉認(rèn)證工作流程圖

4 射頻技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)在開放型實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)

先進(jìn)的RFID系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)大學(xué)校園實(shí)驗(yàn)室的無人值守，保障實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入人員的身份安全，并且有效的提高了實(shí)驗(yàn)室利用率和科學(xué)化管理水平。在結(jié)合人臉識(shí)別技術(shù)，雙重認(rèn)證能夠確保人員身份不被盜用，實(shí)現(xiàn)智能化的實(shí)驗(yàn)室管理。射頻技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)在開放型實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)中的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（1）非接觸操作，長(zhǎng)距離識(shí)別與認(rèn)證

開放型大學(xué)實(shí)驗(yàn)室的主要管理特點(diǎn)就在于工作內(nèi)容主要集中在人員進(jìn)出和設(shè)備進(jìn)出的管理，為了能夠?qū)崿F(xiàn)快速進(jìn)出，設(shè)備安全，在實(shí)驗(yàn)室入口處增加門禁設(shè)備和人臉識(shí)別設(shè)備能夠提有效的管理人員和設(shè)備進(jìn)出，對(duì)進(jìn)出進(jìn)行有效的記錄。實(shí)驗(yàn)人員無需浪費(fèi)等待時(shí)間，可以直接訪問主機(jī)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫資源的共享。

（2）多目標(biāo)識(shí)別，提高掃描速度

射頻技術(shù)和人臉識(shí)別技術(shù)能夠以超快的識(shí)別速度進(jìn)行工作，能夠同時(shí)處理多個(gè)用戶的識(shí)別，并且具有高精準(zhǔn)的特點(diǎn)，同時(shí)不增加大學(xué)開放型實(shí)驗(yàn)室的運(yùn)營(yíng)成本而提高整個(gè)運(yùn)行效率。

（3）沒有任何損耗，設(shè)備壽命長(zhǎng)

人臉識(shí)別技術(shù)無需任何接觸，只需要攝像頭對(duì)準(zhǔn)人臉即可，射頻技術(shù)使用的 id卡與門禁系統(tǒng)也是短暫接觸沒有摩擦，因此重復(fù)使用id卡不限次數(shù)，將設(shè)備成本降到最低。

（4）抗污染能力強(qiáng)，對(duì)識(shí)別率影響小

射頻技術(shù)標(biāo)簽是被安放在具有保護(hù)層的識(shí)別器中，人臉識(shí)別裝置也是在保護(hù)層外，鏡頭設(shè)置在玻璃面板內(nèi)部，因此可以很好的保護(hù)設(shè)備免受水，污物的外界因素的干擾，因此對(duì)于開放式的實(shí)驗(yàn)室管理更加方便和適用。

（5）記憶容量大，安全性高

因?yàn)樯漕l技術(shù)和人臉技術(shù)結(jié)合都才用計(jì)算機(jī)主機(jī)收集用戶信息，可以攜帶大量的用戶信息，滿足當(dāng)前高校大量的學(xué)生教師的需要，對(duì)設(shè)備信息也能夠?qū)崿F(xiàn)有效的管理。同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)分級(jí)保護(hù)，對(duì)不同級(jí)別的設(shè)備和人員設(shè)置不同的訪問權(quán)限，進(jìn)一步增強(qiáng)了安全性。

（6）體積小，形狀多樣

門禁系統(tǒng)可以根據(jù)不同實(shí)驗(yàn)室設(shè)置在門口的不同位置，大小可以隨著不同需求而改變，形狀也可以針對(duì)學(xué)生和教師自己設(shè)備運(yùn)輸方便而設(shè)計(jì)，這樣能夠精準(zhǔn)的進(jìn)行工作，同時(shí)適應(yīng)各種不同實(shí)驗(yàn)室的需要。

5 結(jié)束語

RFID技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)趨近于成熟，也廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，在門禁系統(tǒng)中應(yīng)用更為廣泛，但是在高校開放型實(shí)驗(yàn)室管理過程中，人們需要更高效的管理方式和方法，單獨(dú)的射頻技術(shù)管理方法已經(jīng)不能適應(yīng)日益增加的管理要求，因此，人臉識(shí)別技術(shù)和射頻技術(shù)結(jié)合成為必然趨勢(shì)，二者結(jié)合技術(shù)能夠買高校開放型實(shí)驗(yàn)室的管理中發(fā)揮重要作用，能夠有效的提升實(shí)驗(yàn)室的管理能力，提升門禁系統(tǒng)的安全性。為了給高校師生提供一個(gè)良好的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對(duì)RFID和人臉識(shí)別結(jié)合技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新是非常有必要的，將繁瑣的進(jìn)出設(shè)備和人員管理辦法簡(jiǎn)化，實(shí)現(xiàn)高效的管理，提高實(shí)驗(yàn)室工作效率和利用率。

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Application of RFID and Face Recognition Technology in Open Laboratory Management

TONG Dong*
(School of Urban Construction,Jilin University of Architecture,Jilin Changchun,130000,China)

There are many research laboratories in colleges and universities in our country,and many problems will be encountered in the process of opening management in laboratories. The problems of access control of personnel and equipment in the process of opening up are more serious. In order to solve the reliability of current identity verification,the researchers put forward corresponding solutions. This paper mainly expounds the application of RFID and face recognition technology in open laboratory management.

RFID and face recognition technology; laboratory management; identity verification

TP391.4

A

1672-9129(2017)06-0028-02

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.06.009

佟冬. RFID與人臉識(shí)別技術(shù)在開放實(shí)驗(yàn)室管理中的應(yīng)用[J]. 數(shù)碼設(shè)計(jì),2017,6(6)： 28-29.

Cite：TONG Dong. Application of RFID and Face Recognition Technology in Open Laboratory Management[J]. Peak Data Science,2017,6(6)： 28-29.

2017-02-07；

2017-03-15。

佟冬（1986-），男，吉林長(zhǎng)春人，研究生，研究方向：圖像預(yù)處理、智能控制。

E-mail：33320667@qq.com