◆孫博

新一代一卡通系統(tǒng)下高校基于人臉識(shí)別應(yīng)用

◆孫博

（哈爾濱新中新電子股份有限公司 黑龍江 100000）

一卡通系統(tǒng)解決問題的實(shí)質(zhì)是以卡代證、以卡代幣（以及在線支付）、一卡多用，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一支付和結(jié)算。本文介紹了新一代一卡通系統(tǒng)下高校基于人臉識(shí)別應(yīng)用，供相關(guān)讀者參考。

一卡通；高校；人臉識(shí)別

1 校園一卡通系統(tǒng)簡(jiǎn)介

一卡通系統(tǒng)解決問題的實(shí)質(zhì)是以卡代證、以卡代幣（以及在線支付）、一卡多用，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一支付和結(jié)算。一卡通系統(tǒng)解決的問題是面向覆蓋范圍內(nèi)的卡片應(yīng)用系統(tǒng)、單一設(shè)備、關(guān)聯(lián)系統(tǒng)、用戶、設(shè)備等提供互通共享問題、統(tǒng)一服務(wù)問題、統(tǒng)一支付與結(jié)算問題、統(tǒng)一用戶管理問題、統(tǒng)一賬務(wù)問題、統(tǒng)一安全問題、統(tǒng)一身份認(rèn)證問題、統(tǒng)一卡務(wù)問題。涉及技術(shù)領(lǐng)域：貨幣電子化、電子身份、SAAS、信息安全、多卡應(yīng)用、軟件集成、多種機(jī)具等。是一個(gè)具有管理功能的電子化銀行系統(tǒng)，同時(shí)具有電子身份管理和身份識(shí)別認(rèn)證的功能。

2 校園一卡通發(fā)展進(jìn)程

隨著電子技術(shù)、軟件技術(shù)的迅速發(fā)展和高校應(yīng)用服務(wù)的不斷深入，以多部門應(yīng)用、IT環(huán)境虛擬化、大數(shù)據(jù)、行業(yè)卡整合、電子支付、近身服務(wù)、互聯(lián)網(wǎng)+等功能服務(wù)體系為主要特點(diǎn)的新一代校園卡系統(tǒng)將逐漸成為一卡通校園服務(wù)發(fā)展的潮流。

之前：以卡代幣、方便結(jié)算

解決以卡代幣，代替?zhèn)鹘y(tǒng)券票，應(yīng)用于食堂、超市、浴室等消費(fèi)場(chǎng)所。

第一階段：統(tǒng)一介質(zhì)，統(tǒng)一支付、結(jié)算和認(rèn)證。

之前是由各個(gè)部門獨(dú)立建設(shè)，獨(dú)立發(fā)卡，互不相連。隨著校園網(wǎng)的發(fā)展，統(tǒng)一介質(zhì)，統(tǒng)一支付、結(jié)算和認(rèn)證的設(shè)計(jì)成為主流。

第二階段：數(shù)據(jù)集中，網(wǎng)絡(luò)支付、自助服務(wù)。

第一階段以人工服務(wù)為主，兼有少量的公共自助設(shè)備。隨著個(gè)人腦的普及、互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)支付、自助服務(wù)成為發(fā)展趨勢(shì)。

第三階段：移動(dòng)支付、移動(dòng)服務(wù)。

第二階段以電腦為終端。隨著智能手機(jī)的普及、移動(dòng)業(yè)務(wù)的發(fā)展，移動(dòng)服務(wù)成為普遍的需求。

第四階段：專業(yè)化運(yùn)營(yíng)

第三階段是終端個(gè)人化普及化、應(yīng)用系統(tǒng)成熟化的結(jié)果，到一定階段，服務(wù)的提升會(huì)有瓶頸。專業(yè)化運(yùn)營(yíng)能夠突破這個(gè)瓶頸。

3 校園一卡通技術(shù)展望

新一代的校園一卡通系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容以建設(shè)藍(lán)圖為依據(jù)，重點(diǎn)圍繞身份管理、支付結(jié)算管理、認(rèn)證管理、運(yùn)維監(jiān)控及數(shù)據(jù)服務(wù)進(jìn)行建設(shè)，針對(duì)第三方接入管理建設(shè)開放平臺(tái)實(shí)現(xiàn)一卡通系統(tǒng)的靈活擴(kuò)展應(yīng)用，最終建設(shè)一個(gè)以數(shù)據(jù)資源中心為支撐，由身份管理平臺(tái)、支付平臺(tái)、卡管平臺(tái)、開放平臺(tái)及運(yùn)維監(jiān)控平臺(tái)為核心，各種應(yīng)用開放共存的一卡通生態(tài)圈。

在未來的校園中，豐富的自助服務(wù)和多樣化的支付將成為新一卡通系統(tǒng)的亮點(diǎn)，師生通過不同形式的自助終端可以享受到無處不在的自助服務(wù)，全新的在線支付形式與傳統(tǒng)卡支付的結(jié)合為學(xué)校師生提供多樣化的支付選擇，應(yīng)用場(chǎng)景覆蓋師生校園學(xué)習(xí)與生活的方方面面。新的一卡通系統(tǒng)在支付與結(jié)算系統(tǒng)方面進(jìn)行了全新的改造與部屬，實(shí)時(shí)結(jié)算極大提高了商戶的資金利用率，也為管理人員提高了工作效率，使用感受更加人性化與友好。

4 新一代一卡通特點(diǎn)

新一代“校園一卡通系統(tǒng)”，結(jié)合國(guó)內(nèi)高校一卡通建設(shè)、應(yīng)用情況及一卡通技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，圍繞電子支付和身份識(shí)別基本職能，以面向師生服務(wù)為目標(biāo)，打造標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、管理規(guī)范、形式多樣、功能豐富、安全可靠的技術(shù)領(lǐng)先的“智慧校園卡”服務(wù)體系。

4.1 介質(zhì)變化

打破傳統(tǒng)卡認(rèn)證模式，加入卡片、二維碼、指紋、手環(huán)、虹膜、車牌、人臉等新介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)介質(zhì)認(rèn)證互通（圖1）。

圖1 介質(zhì)認(rèn)證互通

4.2 方式變化

4.2.1擁有多樣化的認(rèn)證方式

打破傳統(tǒng)的卡認(rèn)證模式，加入二維碼等等新的介質(zhì)載體，并實(shí)現(xiàn)介質(zhì)互通。師生在出入各門禁通道及需身份認(rèn)證的場(chǎng)合時(shí)更加靈活，避免卡丟失或忘帶卡的意外。

4.2.2持卡用戶享受豐富的支付體驗(yàn)

新的校園一卡通規(guī)劃中，支付會(huì)以在線聯(lián)機(jī)支付為主，輔以傳統(tǒng)的卡支付。師生在校園內(nèi)各種消費(fèi)場(chǎng)所（食堂、超市、開水房、澡堂等）均可使用在線支付，支持二維碼掃碼支付、手機(jī)在線支付、NFC支付及第三方支付等。

5 建設(shè)背景

重視教育，才能贏得未來，教育是國(guó)家強(qiáng)大的基石。建設(shè)一個(gè)安全、高效、便捷舒適的校園環(huán)境，一直是教育部和社會(huì)各界人士關(guān)注的焦點(diǎn)。但是傳統(tǒng)依托人力的管理方式存在諸多的弊端。隨著機(jī)器深度學(xué)習(xí)的發(fā)展，人臉識(shí)別技術(shù)趨于成熟，已經(jīng)具備了商業(yè)化應(yīng)用的條件。因此，建設(shè)‘?dāng)?shù)字化’、‘信息化’校園成為當(dāng)下校園建設(shè)的主旋律。

6 現(xiàn)狀痛點(diǎn)

（1）龐大的師生數(shù)量，如果有效精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)門禁信息管理，如大門口、重要實(shí)驗(yàn)室、圖書館、學(xué)生宿舍、體育場(chǎng)館等；

（2）教室上課，根據(jù)學(xué)生名單點(diǎn)到，學(xué)生代簽到，替課，學(xué)生姓名生僻字，點(diǎn)到浪費(fèi)時(shí)間；

（3）校園人流量大，訪客眾多，如果實(shí)現(xiàn)高效的訪客管理；

（4）考勤容易出現(xiàn)代打卡，學(xué)生替課、代簽到。

7 建設(shè)效果

（1）人臉識(shí)別技術(shù)實(shí)現(xiàn)精細(xì)化門禁管理，不同場(chǎng)所可對(duì)人臉權(quán)限進(jìn)行控制；

（2）課堂簽到智能化，不再依賴人工點(diǎn)名；

（3）訪客信息快速讀取登記并授權(quán)門禁，實(shí)現(xiàn)刷臉通行；

（4）人臉識(shí)別打卡，告別代打卡。

7.1 人臉識(shí)別系統(tǒng)

隨著校園的逐步對(duì)外開放，社會(huì)人員大量涌入，致使學(xué)校管理難度加大，校園安全防范任務(wù)也越來越重，入室傷人、行竊、非法傳銷等案件頻現(xiàn)于新聞媒體，我們發(fā)現(xiàn)，在讓校園更開放以滿足學(xué)校融入社會(huì)的同時(shí)，需要更加關(guān)注校園本身的安全防范措施建設(shè)。

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和成熟，以門禁業(yè)務(wù)為核心的人員管理系統(tǒng)，可以幫助高校在人力防范的基礎(chǔ)上，對(duì)學(xué)校重要場(chǎng)所進(jìn)行全方位、全天候的管理，最大限度地減少各種安全隱患。

人臉識(shí)別系統(tǒng)通過面部特征的掃描，與校園卡，二維碼、指紋、車牌等實(shí)現(xiàn)介質(zhì)互通。師生在出入各門禁通道或就餐付費(fèi)等需要身份認(rèn)證的場(chǎng)合時(shí)更加靈活，帶來更好的體驗(yàn)。

7.1.1系統(tǒng)拓?fù)洌▓D2）

圖2 系統(tǒng)拓?fù)?/p>

7.1.2適用場(chǎng)景

適用學(xué)校大門、教學(xué)樓宇、宿舍樓宇、圖書館、實(shí)驗(yàn)室等需要身份認(rèn)證的場(chǎng)所。

（1）多種驗(yàn)證模式

在原有支持刷校園卡及掃碼的基礎(chǔ)上，增加人臉識(shí)別功能，三種模式可組合使用，

（2）活體檢測(cè)

無須配合的情況下完成活體檢測(cè)，防3D打印、電子屏、面具、頭套類黑客攻擊。

（3）識(shí)別速度快

可以在1秒內(nèi)可以完成識(shí)別。

（4）識(shí)別方便

基于深度學(xué)習(xí)的人臉檢測(cè)創(chuàng)新算法，特有的多點(diǎn)和多角度人臉識(shí)別檢測(cè)，可有效地檢測(cè)和跟蹤人臉；無論場(chǎng)景中是單人或多人，還是側(cè)臉、半遮擋、模糊等情景中，均能進(jìn)行精準(zhǔn)檢測(cè)。

（5）嵌入式軟硬一體設(shè)計(jì)

集成攝像頭、ARM嵌入式芯片和觸摸屏一體機(jī)設(shè)備，部署靈活，性能穩(wěn)定。

（6）解決痛點(diǎn)

7.2 人臉識(shí)別身份認(rèn)證

人臉識(shí)別系統(tǒng)與其他需要身份認(rèn)證的系統(tǒng)對(duì)接，通過人臉識(shí)別完成身份認(rèn)證，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)其他子系統(tǒng)的功能需求（圖3）。

圖3 人臉識(shí)別系統(tǒng)與其他需要身份認(rèn)證的系統(tǒng)對(duì)接

7.2.1人員通道管理

（1）門禁、宿管、考勤、迎賓

（2）訪客管理

（3）陌生人預(yù)警

7.2.2視頻監(jiān)控

（1）人員識(shí)別

（2）行為分析

（3）軌跡分析

7.2.3車輛管理

（1）停車?yán)U費(fèi)管理

（2）車輛信息識(shí)別

7.3 應(yīng)用場(chǎng)景

人臉通道機(jī)（圖4）；人臉考勤（圖5）；訪客預(yù)約（圖6）。

圖4 人臉通道機(jī)

圖5 人臉考勤

圖6 訪客預(yù)約