基于人臉識(shí)別的值班簽到系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

謝亦才

摘要：本值班簽到系統(tǒng)以MVC為開發(fā)模式，采用JSP為前臺(tái)頁面開發(fā)技術(shù)、servlet開發(fā)跳轉(zhuǎn)等流程控制的控制器，Java語言開發(fā)業(yè)務(wù)邏輯等模型，以SQL SERVER2008為數(shù)據(jù)庫，tomcat為WEB服務(wù)器。開發(fā)了用戶管理、值班管理（包括部門排班、節(jié)假日排班、值周排班、生成值班信息等）、人臉識(shí)別設(shè)備管理、微信端值班情況查詢及上報(bào)等功能模塊。實(shí)現(xiàn)了值班簽到的真實(shí)性和無紙化，推進(jìn)了校園信息化建設(shè)。

關(guān)鍵詞：人臉識(shí)別；值班考勤；MVC

中圖分類號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）07-0200-03

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

1 引言

我國絕大部分大學(xué)都建設(shè)了占地面積大的新校區(qū)，需要每天安排值班人員巡查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)、報(bào)告、處置各種突發(fā)事件。為了加強(qiáng)對(duì)值班人員的管理，切實(shí)履行值班職責(zé)，需要對(duì)值班人員進(jìn)行簽到考勤。傳統(tǒng)的值班簽到考勤，很多采用紙質(zhì)簽名的方式，這種方式浪費(fèi)人力、物力，特別不能解決真實(shí)性問題，很容易代簽、事后補(bǔ)簽。如今可以利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使傳統(tǒng)的紙質(zhì)簽名考勤方式向網(wǎng)絡(luò)化和無紙化方向發(fā)展，有采用一卡通、指紋等打卡[1]的手段，但都無法解決真實(shí)性問題。目前采用人臉識(shí)別手段的值班考勤，能解決真實(shí)性問題，基于人臉識(shí)別的值班簽到系統(tǒng)就是因此而設(shè)計(jì)和開發(fā)的。可以有效解決代簽、事后補(bǔ)簽等問題，還可以圖文并茂的方式及時(shí)上報(bào)值班情況。

本文根據(jù)學(xué)校值班管理制度的實(shí)際業(yè)務(wù)需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套基于人臉識(shí)別的值班簽到系統(tǒng)。系統(tǒng)采用MVC架構(gòu)，使用JSP做前臺(tái)WEB頁面、HTML5做微信查看和上報(bào)情況前端、SQL Server2008 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫、JAVA編程實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)邏輯。系統(tǒng)有用戶管理、值班管理（包括部門排班、節(jié)假日排班、值周排班、生成值班信息等）、人臉識(shí)別設(shè)備管理、微信端值班情況查詢及上報(bào)等功能模塊。本系統(tǒng)的使用提高了值班人員的便捷性和工作效率。

2 系統(tǒng)架構(gòu)

為了使系統(tǒng)有更好的可擴(kuò)展性，便于后期的維護(hù)，本基于人臉識(shí)別的值班簽到系統(tǒng)采用MVC架構(gòu)，如圖1所示。

MVC 設(shè)計(jì)模式的核心是實(shí)現(xiàn)三層甚至多層的松散耦合，它將應(yīng)用程序抽象為模型、控制器以及視圖3 個(gè)部分，三者既分工又合作地完成用戶提交的任務(wù)[2]。實(shí)現(xiàn)了視圖層、業(yè)務(wù)層和模型層的分離。

（1）視圖層（View）：提供用戶交互界面，包括登錄界面、排班頁面、值班上報(bào)頁面、刷臉記錄頁面、設(shè)備管理頁面等。它依據(jù)模型數(shù)據(jù)創(chuàng)建的，可以從 Model 訪問數(shù)據(jù)，并指定如何表示數(shù)據(jù)。

（2）控制器（Controller）：負(fù)責(zé)從視圖讀取數(shù)據(jù)，并向模型發(fā)送數(shù)據(jù)，然后根據(jù)用戶動(dòng)作和 Model 處理的結(jié)果，選擇一個(gè) 視圖作為這個(gè)用戶請(qǐng)求響應(yīng)的一部分。

（3）模型層 （Model）：負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)庫中存取數(shù)據(jù)，用于處理應(yīng)用程序業(yè)務(wù)邏輯，比如登錄認(rèn)證、排班錄入、生成預(yù)排班記錄、值班上報(bào)、設(shè)置值班類型、查詢值班情況等。

3 功能設(shè)計(jì)

該人臉識(shí)別簽到系統(tǒng)的功能有管理員系統(tǒng)和微信端查詢及上報(bào)情況子系統(tǒng)兩大模塊，其中管理員系統(tǒng)功能包括用戶管理、值班管理（包括部門排班、節(jié)假日排班、值周排班、生成值班信息等）、微信端值班情況查詢及上報(bào)、人臉識(shí)別設(shè)備管理等功能模塊。功能圖2所示：

4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

依據(jù)系統(tǒng)功能模塊， 按照數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)規(guī)范[3]，數(shù)據(jù)庫主要有用戶表、值班記錄表、值班調(diào)整表、值班類型表、設(shè)備表信息表等。其中以用戶表和值班記錄表為例如表1所示：

5 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

根據(jù)系統(tǒng)功能和數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的總體工作流程如圖3所示：

5.1 系統(tǒng)開發(fā)工具

本系統(tǒng)總體采用MVC開發(fā)模式，用JSP技術(shù)開發(fā)視圖層，其中微信端用HTML5，Java語言開發(fā)模型層，Servlet開發(fā)控制層。采用SQL SERVER2008做數(shù)據(jù)庫，TOMCAT做WEB服務(wù)器。

5.2 生成預(yù)值班記錄

系統(tǒng)每天晚上12點(diǎn)根據(jù)值班安排表自動(dòng)生成第二天的值班人員名單，簡(jiǎn)稱為預(yù)值班記錄，該預(yù)值班記錄只有工號(hào)和日期字段值，其他的諸如簽到時(shí)間、簽退時(shí)間、情況報(bào)告和狀態(tài)等字段暫設(shè)置為空，第二天各個(gè)值班人員確實(shí)通過刷臉簽到（退）時(shí)填入。部分核心代碼如下：

public void generateDuty（Integer scheduleId） {

SimpleCondition condition = new SimpleCondition（）；

condition.andEqual（"scheduleId"， scheduleId）；

List scheduleList = dutySchedulemapper.list（condition）；

for （DutyDeptScheduleVO dutyScheduleVO ： scheduleList） {

SimpleCondition itemCondition = new SimpleCondition（）；

itemCondition.andEqual（"scheduleId"， dutyScheduleVO.getScheduleId（））；

itemCondition.andEqual（"dataFlag"， BaseConstant.DATA_FLAG_NORMAL）；

itemCondition.orderAsc（"dutySort"）；

List itemList = dutyScheduleItemService.list（itemCondition）；

if （itemList == null） {throw new ProgramException（"排班明細(xì)不能為空！"）； }

if （itemList ！= null && dutyScheduleVO.getDutyNum（） > itemList.size（）） {

throw new ProgramException（"值班人數(shù)大于員工數(shù)，請(qǐng)重新設(shè)置"）；}

dutyDeptRecordService.deleteDutyRecordBatch（new Date（）， dutyScheduleVO.getOrgId（）， DutyTypeEnum.DeptDuty.getIndex（））；

if （ScheduleTypeEnum.WEEKLOOP.getIndex（） == dutyScheduleVO.getSheduleType（）） {generateWeekLoop（dutyScheduleVO， itemList）；}

else if （ScheduleTypeEnum.DAYLOOP.getIndex（） == dutyScheduleVO.getSheduleType（）） {generateDayLoop（dutyScheduleVO， itemList）；}

else if （ScheduleTypeEnum.FIXED.getIndex（） == dutyScheduleVO.getSheduleType（）） {generateFixed（dutyScheduleVO， itemList）；

} else if （ScheduleTypeEnum.CADRE.getIndex（） == dutyScheduleVO.getSheduleType（）） {generateCadre（dutyScheduleVO， itemList）；}

else if （ScheduleTypeEnum.WEEKEND.getIndex（） == dutyScheduleVO.getSheduleType（））

{generateWeekend（dutyScheduleVO， itemList）； }}PartitiveFields fields = new PartitiveFields（）；

fields.put（"status"， 2）；UserUtil.initUpdateInfo（fields）；updatePartitive（fields， scheduleId）； }}

5.3 微信端查詢

微信端查詢包括查看值班人員的簽到簽退時(shí)間和值班情況上報(bào)。這個(gè)功能的實(shí)現(xiàn)主要是在web層使用html5制作頁面，在學(xué)校的微信服務(wù)號(hào)中加鏈接即可實(shí)現(xiàn)，如圖4所示：

5.4 刷臉簽到（退）更新策略算法

因?yàn)槭撬⒛樣涗浐灥剑ㄍ耍r(shí)間，而刷臉可能有意無意地會(huì)有多次，不同時(shí)間刷臉的時(shí)間記錄作為簽到還是簽退時(shí)間，后面的刷臉時(shí)間覆蓋前面的時(shí)間還是保持不變等都需要更新策略。刷臉簽到（退）更新策略步驟如下：

第一、獲取當(dāng)前刷臉時(shí)間CurRecTime；

第二、簽到字段是否為空？是，則更新簽到值為當(dāng)前CurRecTime；否，則轉(zhuǎn)入第三步；

第三、簽退字段值是否為空？是，則轉(zhuǎn)入第四步；否，則轉(zhuǎn)入第六步；

第四、簽到記錄值是否在正常簽到時(shí)間之前？是，則轉(zhuǎn)入第五步；否，則更新簽退字段值為當(dāng)前CurRecTime；

第五、CurRecTime是否小于正常右端值？是，則更新簽到字段值為CurRecTime；否，則更新簽退字段值為CurRecTime；

第六、簽退記錄是否在正常簽退時(shí)間區(qū)間？是，不更新簽退值；否，則轉(zhuǎn)入第七步；

第七、簽退記錄時(shí)間小于正常簽退時(shí)間左端？是， 簽退字段值更新為CurRecTime；否，則不更新。

6 結(jié)束語

基于MVC模式開發(fā)的基于人臉識(shí)別的值班簽到系統(tǒng)，有效地杜絕了替簽到、事后簽到的問題，從根本上解決了值班真實(shí)性問題。

參考文獻(xiàn)：

[1] 江奇峰.高校課堂指紋考勤信息管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦知識(shí)與技術(shù)，2017.13（23）：72-73.

[2] 邊霞，趙奎，胡曉勤，等.基于MVC的文件備份后臺(tái)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)工程與技術(shù)，2011，32（9）：3196.

[3] 亓永剛.SQL Server數(shù)據(jù)庫管理與開發(fā)兵書[M].北京：電子工業(yè)出版社，2013.

【通聯(lián)編輯：梁書】