新一代一卡通系統下高校基于人臉識別應用

◆孫博

新一代一卡通系統下高?；谌四樧R別應用

◆孫博

（哈爾濱新中新電子股份有限公司 黑龍江 100000）

一卡通系統解決問題的實質是以卡代證、以卡代幣（以及在線支付）、一卡多用，實現統一身份認證、統一支付和結算。本文介紹了新一代一卡通系統下高?；谌四樧R別應用，供相關讀者參考。

一卡通；高校；人臉識別

1 校園一卡通系統簡介

一卡通系統解決問題的實質是以卡代證、以卡代幣（以及在線支付）、一卡多用，實現統一身份認證、統一支付和結算。一卡通系統解決的問題是面向覆蓋范圍內的卡片應用系統、單一設備、關聯系統、用戶、設備等提供互通共享問題、統一服務問題、統一支付與結算問題、統一用戶管理問題、統一賬務問題、統一安全問題、統一身份認證問題、統一卡務問題。涉及技術領域：貨幣電子化、電子身份、SAAS、信息安全、多卡應用、軟件集成、多種機具等。是一個具有管理功能的電子化銀行系統，同時具有電子身份管理和身份識別認證的功能。

2 校園一卡通發展進程

隨著電子技術、軟件技術的迅速發展和高校應用服務的不斷深入，以多部門應用、IT環境虛擬化、大數據、行業卡整合、電子支付、近身服務、互聯網+等功能服務體系為主要特點的新一代校園卡系統將逐漸成為一卡通校園服務發展的潮流。

之前：以卡代幣、方便結算

解決以卡代幣，代替傳統券票，應用于食堂、超市、浴室等消費場所。

第一階段：統一介質，統一支付、結算和認證。

之前是由各個部門獨立建設，獨立發卡，互不相連。隨著校園網的發展，統一介質，統一支付、結算和認證的設計成為主流。

第二階段：數據集中，網絡支付、自助服務。

第一階段以人工服務為主，兼有少量的公共自助設備。隨著個人腦的普及、互聯網的發展，網絡支付、自助服務成為發展趨勢。

第三階段：移動支付、移動服務。

第二階段以電腦為終端。隨著智能手機的普及、移動業務的發展，移動服務成為普遍的需求。

第四階段：專業化運營

第三階段是終端個人化普及化、應用系統成熟化的結果，到一定階段，服務的提升會有瓶頸。專業化運營能夠突破這個瓶頸。

3 校園一卡通技術展望

新一代的校園一卡通系統建設內容以建設藍圖為依據，重點圍繞身份管理、支付結算管理、認證管理、運維監控及數據服務進行建設，針對第三方接入管理建設開放平臺實現一卡通系統的靈活擴展應用，最終建設一個以數據資源中心為支撐，由身份管理平臺、支付平臺、卡管平臺、開放平臺及運維監控平臺為核心，各種應用開放共存的一卡通生態圈。

在未來的校園中，豐富的自助服務和多樣化的支付將成為新一卡通系統的亮點，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，全新的在線支付形式與傳統卡支付的結合為學校師生提供多樣化的支付選擇，應用場景覆蓋師生校園學習與生活的方方面面。新的一卡通系統在支付與結算系統方面進行了全新的改造與部屬，實時結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

新一代“校園一卡通系統”，結合國內高校一卡通建設、應用情況及一卡通技術發展趨勢，圍繞電子支付和身份識別基本職能，以面向師生服務為目標，打造標準統一、管理規范、形式多樣、功能豐富、安全可靠的技術領先的“智慧校園卡”服務體系。

4.1 介質變化

打破傳統卡認證模式，加入卡片、二維碼、指紋、手環、虹膜、車牌、人臉等新介質，實現介質認證互通（圖1）。

圖1 介質認證互通

4.2 方式變化

4.2.1擁有多樣化的認證方式

打破傳統的卡認證模式，加入二維碼等等新的介質載體，并實現介質互通。師生在出入各門禁通道及需身份認證的場合時更加靈活，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

新的校園一卡通規劃中，支付會以在線聯機支付為主，輔以傳統的卡支付。師生在校園內各種消費場所（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、手機在線支付、NFC支付及第三方支付等。

5 建設背景

重視教育，才能贏得未來，教育是國家強大的基石。建設一個安全、高效、便捷舒適的校園環境，一直是教育部和社會各界人士關注的焦點。但是傳統依托人力的管理方式存在諸多的弊端。隨著機器深度學習的發展，人臉識別技術趨于成熟，已經具備了商業化應用的條件。因此，建設‘數字化’、‘信息化’校園成為當下校園建設的主旋律。

6 現狀痛點

（1）龐大的師生數量，如果有效精準的實現門禁信息管理，如大門口、重要實驗室、圖書館、學生宿舍、體育場館等；

（2）教室上課，根據學生名單點到，學生代簽到，替課，學生姓名生僻字，點到浪費時間；

（3）校園人流量大，訪客眾多，如果實現高效的訪客管理；

（4）考勤容易出現代打卡，學生替課、代簽到。

7 建設效果

（1）人臉識別技術實現精細化門禁管理，不同場所可對人臉權限進行控制；

（2）課堂簽到智能化，不再依賴人工點名；

（3）訪客信息快速讀取登記并授權門禁，實現刷臉通行；

（4）人臉識別打卡，告別代打卡。

7.1 人臉識別系統

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

隨著科學技術的不斷發展和成熟，以門禁業務為核心的人員管理系統，可以幫助高校在人力防范的基礎上，對學校重要場所進行全方位、全天候的管理，最大限度地減少各種安全隱患。

人臉識別系統通過面部特征的掃描，與校園卡，二維碼、指紋、車牌等實現介質互通。師生在出入各門禁通道或就餐付費等需要身份認證的場合時更加靈活，帶來更好的體驗。

7.1.1系統拓撲（圖2）

圖2 系統拓撲

7.1.2適用場景

適用學校大門、教學樓宇、宿舍樓宇、圖書館、實驗室等需要身份認證的場所。

（1）多種驗證模式

在原有支持刷校園卡及掃碼的基礎上，增加人臉識別功能，三種模式可組合使用，

（2）活體檢測

無須配合的情況下完成活體檢測，防3D打印、電子屏、面具、頭套類黑客攻擊。

（3）識別速度快

可以在1秒內可以完成識別。

（4）識別方便

基于深度學習的人臉檢測創新算法，特有的多點和多角度人臉識別檢測，可有效地檢測和跟蹤人臉；無論場景中是單人或多人，還是側臉、半遮擋、模糊等情景中，均能進行精準檢測。

（5）嵌入式軟硬一體設計

集成攝像頭、ARM嵌入式芯片和觸摸屏一體機設備，部署靈活，性能穩定。

（6）解決痛點

7.2 人臉識別身份認證

人臉識別系統與其他需要身份認證的系統對接，通過人臉識別完成身份認證，實現用戶對其他子系統的功能需求（圖3）。

圖3 人臉識別系統與其他需要身份認證的系統對接

7.2.1人員通道管理

（1）門禁、宿管、考勤、迎賓

（2）訪客管理

（3）陌生人預警

7.2.2視頻監控

（1）人員識別

（2）行為分析

（3）軌跡分析

7.2.3車輛管理

（1）停車繳費管理

（2）車輛信息識別

7.3 應用場景

人臉通道機（圖4）；人臉考勤（圖5）；訪客預約（圖6）。

圖4 人臉通道機

圖5 人臉考勤

圖6 訪客預約