基于人臉識別等技術(shù)的智能門禁系統(tǒng)應(yīng)用與研究

收稿日期：2023-08-28

基金項目：江西省衛(wèi)生健康委科技計劃項目（202310168）

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.05.034

摘" 要：智能門禁系統(tǒng)的實名制管理可有效提升醫(yī)院管理效率。隨著人臉識別、二維碼、紅外熱傳感等技術(shù)的日趨成熟，集合人臉識別、健康碼校驗、體溫測量等功能于一體的智慧門禁系統(tǒng)正在被各大醫(yī)院廣為采用。根據(jù)智能門禁系統(tǒng)在江西省人民醫(yī)院的實際應(yīng)用情況，通過數(shù)據(jù)分析其在醫(yī)院管理方面的作用和優(yōu)缺點，并從公共衛(wèi)生視角提出建議，可為完善及推進(jìn)我國基層治理提供參考借鑒。

關(guān)鍵詞：人臉識別；紅外熱傳感；健康碼；智能門禁

中圖分類號：TP311" " 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A" 文章編號：2096-4706（2024）05-0158-05

Application and Research of Intelligent Access Control System Based on

Facial Recognition and Other Technologies

YANG Qimin， LIU Dongli

（Jiangxi Provincial People's Hospital， Nanchang" 330006， China）

Abstract： The real name management of the intelligent access control system can effectively improve the efficiency of hospitals management. With the increasing maturity of technologies such as facial recognition， QR code， and infrared thermal sensing， intelligent access control systems that integrate facial recognition， health code verification， and temperature measurement are being widely adopted by major hospitals. Based on the actual application of the intelligent access control system in the Jiangxi Provincial People's Hospital， it analyzes its role and advantages and disadvantages in hospital management through data， and puts forward suggestions from the perspective of public health， which can provide reference for improving and promoting grassroots governance in China.

Keywords： facial recognition; infrared heat sensing; health code; intelligent access control system

0" 引" 言

隨著大數(shù)據(jù)、云計算、5G、物聯(lián)網(wǎng)等信息技術(shù)的快速發(fā)展，前沿技術(shù)與門禁管理的融合，使得智能門禁系統(tǒng)在安全防護(hù)領(lǐng)域有了新的發(fā)展。醫(yī)院屬于人員多且流動大的公眾場所，每天有大量的人員出入，保障出入口安全，進(jìn)行防范管理是有效的解決人員流動發(fā)生交叉感染風(fēng)險的辦法。根據(jù)醫(yī)院預(yù)防感染的要求，高溫發(fā)熱人員入院需要走特殊通道，避免與其他人員發(fā)生交叉感染。結(jié)合實際生產(chǎn)生活要求，智能門禁系統(tǒng)通過識別身份并記錄人員出入情況，利用識別高溫發(fā)熱人員或潛在違法人員，可有效保護(hù)控制區(qū)域內(nèi)公共衛(wèi)生等各類安全。在實際門禁管理工作中，存在出入效率低、身份認(rèn)證和信息登記煩瑣、體溫檢測時間長、工作人員投入成本大等問題。針對這些問題，采用人臉識別、自動測溫及健康碼等技術(shù)，為智能門禁系統(tǒng)更加安全、高效的服務(wù)百姓安全提供了保障。

1" 智能門禁系統(tǒng)在醫(yī)院的應(yīng)用

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的加深，云計算與邊緣計算深度的融合，依托互聯(lián)網(wǎng)把門禁系統(tǒng)人員信息采集的前端數(shù)據(jù)，實現(xiàn)了在線處理，為智能門禁的數(shù)據(jù)處理提供了技術(shù)支持。為滿足智慧城市建設(shè)發(fā)展的要求，傳統(tǒng)門禁已無法滿足智能生活的要求，視頻數(shù)據(jù)的傳輸與存儲成為智能安防的基礎(chǔ)，是傳統(tǒng)安防產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的新方向[1]。

建立基于人臉識別、紅外熱傳感、掃描二維碼、身份證識別等多項技術(shù)的智能門禁管理系統(tǒng)，提供從人員入院，到使用身份證或“健康碼”掃碼、無感采集體溫、自動讀取健康碼信息，再到進(jìn)入樓棟及病區(qū)智慧門禁管理系統(tǒng)，實現(xiàn)三層門禁管理。智能門禁系統(tǒng)做到了對身份信息核驗、健康碼核驗、院內(nèi)行動軌跡記錄、人員信息查詢、人員統(tǒng)計、人員流動分析等管理功能，確保信息的可追溯、易監(jiān)管，系統(tǒng)的操作高效、界面友好，擺脫了傳統(tǒng)的刷卡方式，加入生物識別系統(tǒng)，出入人員可方便快速通過門禁[2]。

1.1" 智能門禁系統(tǒng)工作原理

智能門禁系統(tǒng)由前端硬件設(shè)備（攝像頭、顯示器、門禁鎖）、門禁系統(tǒng)管理平臺組成，其中門禁系統(tǒng)前端設(shè)備具有立式、壁掛式等多種款式，可根據(jù)實際應(yīng)用場景進(jìn)行安裝，例如海康威視人臉門禁一體機(jī)，鏡頭下置實現(xiàn)遠(yuǎn)距離識別人臉，同時流媒體展示更加高效；內(nèi)置熱成像測溫，精準(zhǔn)檢測額溫，同時綁定人員信息，一人一檔，實現(xiàn)全流程非接觸自動測溫；安卓系統(tǒng)和海康智能算法分別獨立運行，確保系統(tǒng)穩(wěn)定。智能門禁系統(tǒng)可按照管理要求設(shè)置相應(yīng)功能，例如在非醫(yī)院大門但人員密度高的區(qū)域，僅做體溫檢測、佩戴口罩提示等，對高溫發(fā)熱人員、未佩戴口罩人員禁止通行。人臉識別的精準(zhǔn)度可通過設(shè)置對比閾值進(jìn)行控制；體溫檢測報警可通過自定義配置閾值的上下限進(jìn)行設(shè)置[3]。圖1為智能門禁系統(tǒng)相關(guān)功能。

智能門禁系統(tǒng)可按照醫(yī)院管理要求進(jìn)行配置，管理平臺功能包括：病區(qū)管理、內(nèi)部人員管理、患者管理、患者采集管理、陪護(hù)采集管理、健康碼管理、安全監(jiān)控管理、重點人員識別等。在早前疫情防控時期，智能門禁系統(tǒng)根據(jù)管理要求詳細(xì)地記錄人員出入信息，包括核驗時間、核驗點、核驗方式、人員姓名、健康碼狀態(tài)、體溫、體溫狀態(tài)、疫苗狀態(tài)、疫苗接種信息、核酸檢測狀態(tài)、最新核酸檢測時間、通行狀態(tài)、證件號碼信息等。由于智能門禁系統(tǒng)關(guān)聯(lián)HIS信息系統(tǒng)、疫情防控平臺、公安警務(wù)平臺等，可以提供按人員分類自動識別、警務(wù)聯(lián)動、信息導(dǎo)出等功能。當(dāng)前非疫情狀態(tài)下，醫(yī)院還可以根據(jù)管理需要靈活配置智能門禁系統(tǒng)，取消關(guān)聯(lián)健康碼、疫苗接種等信息。

1.2" 智能門禁系統(tǒng)運行流程

根據(jù)醫(yī)院的應(yīng)用場景，通過對接國家政務(wù)服務(wù)平臺的國家健康防疫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及醫(yī)院的HIS系統(tǒng)建立對接與應(yīng)用，支持對入院人員身份證或“健康碼”掃碼，測量當(dāng)前體溫，將反饋結(jié)果顯示在閘機(jī)顯示屏上。如果健康碼為紅色、黃色或當(dāng)前體溫不正常，則門禁閘機(jī)不開啟；如果健康碼為綠色且體溫正常，則門禁閘機(jī)開啟，允許入院人員進(jìn)入醫(yī)院；為了保證相關(guān)區(qū)域的安全，除了在入口處設(shè)置嚴(yán)格的門禁策略，還開啟陌生人視頻監(jiān)測預(yù)警功能，以便對該區(qū)域內(nèi)活動人員的篩查[4]。智能門禁系統(tǒng)通過人臉識別功能進(jìn)行門禁開啟控制，若識別失敗，還可通過身份證識別功能進(jìn)行門禁開啟控制，當(dāng)多次識別有誤，則自動發(fā)出警報，待工作人員前來處置。圖2為智能門禁系統(tǒng)運行流程。

智能門禁系統(tǒng)利用對接醫(yī)院HIS系統(tǒng)的方式實現(xiàn)了信息集成，保證了人員信息的同步，確保了數(shù)據(jù)的實時性。智能門禁系統(tǒng)可對入院患者及陪護(hù)人員的身份信息整合，且對敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行脫敏[5]，在醫(yī)院HIS系統(tǒng)中已登記的人員，通過測溫后，進(jìn)行身份識別，即可實現(xiàn)入院人員的初步分類。針對醫(yī)護(hù)工作人員，在醫(yī)院管理后臺可提前錄入用戶的人臉信息，在閘機(jī)前識別測溫，利用人臉識別方式提高通過速度；針對患者和陪護(hù)人員，通過測溫后，可選擇進(jìn)行人臉或身份證識別，能有效提高門禁的通過速度，同時實現(xiàn)系統(tǒng)的實名制管理。

2" 智能門禁系統(tǒng)的優(yōu)勢

人臉識別與傳統(tǒng)的鑰匙開鎖、指紋識別、虹膜識別等都屬于身份認(rèn)證，最常見的身份認(rèn)證應(yīng)用場景就是門禁系統(tǒng)。人臉識別系統(tǒng)的工作原理是，只有被檢測的人臉信息已預(yù)置在人臉數(shù)據(jù)庫中，被檢測的人臉比照預(yù)先采集的人臉特征信息，即可被系統(tǒng)識別[6]。利用人臉識別、掃描二維碼、身份證識別及紅外測溫技術(shù)等智能化手段，將改變過去由人工核驗健康碼及手工記錄異常情況的現(xiàn)狀，對入院、進(jìn)入院內(nèi)建筑物及病區(qū)入口，進(jìn)行人員分類準(zhǔn)入管理，以創(chuàng)建智慧醫(yī)院為中心，構(gòu)建物聯(lián)網(wǎng)大環(huán)境，打通軟件信息壁壘，實現(xiàn)智能門禁自動安檢、測溫，讓入院人員進(jìn)行自助登記，提高管理部門對門禁管理信息的統(tǒng)計與分析效率，減少安保人員手工登記的工作量，降低患者之間發(fā)生交叉感染的風(fēng)險，改善醫(yī)院的就醫(yī)體驗，提高患者的滿意度[7]。圖3為智能門禁系統(tǒng)導(dǎo)出相關(guān)數(shù)據(jù)。

將國家政務(wù)服務(wù)平臺的國家健康防疫數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及醫(yī)院的HIS系統(tǒng)建立對接與應(yīng)用，可根據(jù)人員信息分類關(guān)聯(lián)映射，便于提高門禁管理下的人員流動速度，亦可根據(jù)多個關(guān)鍵字段（如：姓名、身份證、時間段）精準(zhǔn)查詢與定位，提高監(jiān)管效率。

2.1" 對人員管理的優(yōu)勢

針對入院人員，通過智能門禁系統(tǒng)將高溫高風(fēng)險人員入院進(jìn)行識別分類，實現(xiàn)風(fēng)險合理控制。用戶通過人臉識別、掃描“健康碼”或身份證即可實現(xiàn)“健康碼”的核查并進(jìn)行身份信息登記，同時可進(jìn)行測量體溫，在醫(yī)院入口、醫(yī)院樓棟入口及病區(qū)入口實施三層管控，針對不同地點的門禁，對用戶進(jìn)行分類管理、分類授權(quán)、實現(xiàn)自助登記、自動比對、無接觸測溫，更加規(guī)范了門禁管理體系。

因為該系統(tǒng)對接了國家政務(wù)服務(wù)平臺及醫(yī)院的HIS系統(tǒng)建立對接與應(yīng)用，入院人員可以按照患者、陪護(hù)人員、工作人員的分類，實現(xiàn)了無須手機(jī)掃碼，通過刷臉或身份證讀取就能通行，縮短入口處查驗通行時間，尤其對不會使用智能手機(jī)的老年人特別友好，同時也減少了卡口安保人員手工登記的工作量[8]。

2.2" 對成本節(jié)約的優(yōu)勢

對于進(jìn)入醫(yī)院的人員在醫(yī)院門口進(jìn)行人臉識別、測溫、核查健康碼信息的操作，在獲取準(zhǔn)入的情況下，即可通行；對于進(jìn)入病區(qū)的人員可在病區(qū)入口進(jìn)行人臉識別、測溫、核查健康碼信息、可視對講和一鍵開門，實現(xiàn)了人員準(zhǔn)入的分類管理；對于進(jìn)入辦公區(qū)域內(nèi)的人員，尤其是醫(yī)生辦公或其他重要操作區(qū)域，必須杜絕黃牛、藥代等無關(guān)人員的進(jìn)入，使用智能門禁系統(tǒng)對人員的準(zhǔn)入進(jìn)行了有效管控。

智能門禁管理系統(tǒng)的使用可以減少卡口工作人員數(shù)，在人流量較小的卡口可以設(shè)置1位安保人員，在高峰期人流量較大的主要卡口設(shè)置2～3位安保人員，巡查機(jī)動人員也只需要1～2位即可。較以往每個卡口都需設(shè)置2位以上安保人員，有效地提高安保人員的工作效率，減少了安保人員的工作時長，降低了人力資源成本。經(jīng)過測算，每年可減少約10名專職保衛(wèi)或護(hù)理人員，可節(jié)約人力成本近80萬元。

2.3" 對資源利用的優(yōu)勢

智能門禁系統(tǒng)可以將進(jìn)出人員的記錄進(jìn)行存儲和分析，實時獲取重點區(qū)域的人員數(shù)量進(jìn)行監(jiān)控，包括區(qū)域人員密度、人員移動軌跡等信息，利于多種場景的數(shù)據(jù)查詢和統(tǒng)計分析。依據(jù)門診或者病區(qū)各時段人員的出入量的統(tǒng)計分析，適時優(yōu)化工作人員的排班，以更有效地提供工作人員的效率，為精準(zhǔn)化管理人員提供數(shù)據(jù)支持；還可以依據(jù)門診或者病區(qū)某一時間段人員數(shù)量，對相應(yīng)區(qū)域限流或引流，尤其是在特殊時期，及時減少急診、發(fā)熱門診等重點區(qū)域人員聚集數(shù)量，降低發(fā)生人員交叉感染的風(fēng)險[9]。圖4為智能門禁系統(tǒng)管理界面。

建立各類人員出入結(jié)構(gòu)化分析報表，為開展人員出入監(jiān)管和提升就診服務(wù)體驗提供依據(jù)。通過監(jiān)控患者各環(huán)節(jié)的就診等候時間和地點數(shù)據(jù)，分析患者就診時間流和空間流，例如患者分診、掛號、繳費、就診、取藥等候時間和地點的記錄，能夠準(zhǔn)確定位患者的院內(nèi)就診軌跡，為醫(yī)院管理部門分析患者各環(huán)節(jié)等候時長提供數(shù)據(jù)支持，為縮短患者就診等候時間，改善患者就醫(yī)服務(wù)體驗，提供了數(shù)據(jù)支持。

3" 智能門禁的應(yīng)用壁壘

由于面部識別精確度易受拍攝環(huán)境的光線、拍攝的角度、人員的表情和姿勢等問題的影響，攝像頭采集的人臉圖像數(shù)據(jù)質(zhì)量低，導(dǎo)致人臉識別不準(zhǔn)確。隨著3D結(jié)構(gòu)光活體檢測等人臉識別算法的成熟，減少了外界環(huán)境對人臉識別的干擾[10]，通過提高人臉數(shù)據(jù)庫照片質(zhì)量，利用人臉灰度特征和膚色特征，結(jié)合自適應(yīng)增強(qiáng)算法，提高復(fù)雜環(huán)境下人臉檢測的速度和精度。基于人臉識別的智能門禁系統(tǒng)采用面部識別技術(shù)專攻身份認(rèn)證、安全識別領(lǐng)域，形成高可用、高精度的解鎖方式[11]，在戶外環(huán)境下，通過安裝遮陽罩來減少光線對面部識別的影響。可以設(shè)想，未來利用手機(jī)設(shè)備及其他物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)設(shè)備，通過終端采集人員信息，構(gòu)建智能門禁管理平臺，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程門禁管理，可連接手機(jī)APP、微信小程序、公安系統(tǒng)等[12]。

人臉信息是基于人臉識別的智能門禁系統(tǒng)關(guān)鍵數(shù)據(jù)，在使用人臉識別技術(shù)時，還需特別加強(qiáng)隱私保護(hù)和防范侵權(quán)意識，新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用是為了造福公眾，不能以“便利”與群眾的隱私暴露來互換[13]，還需要依靠法律法規(guī)的指導(dǎo)，接受道德規(guī)范的約束，通過管理部門的治理，利用信息安全技術(shù)的保障，構(gòu)建相對完善的隱私保護(hù)和防范侵權(quán)的體系[14]，確保人民群眾的合法權(quán)益不受侵害。

4nbsp; 結(jié)" 論

智能門禁管理系統(tǒng)利用先進(jìn)的人臉識別技術(shù)和紅外熱傳感等技術(shù)，對門禁設(shè)備進(jìn)行配置和管理，滿足各種管理工作要求下的門禁需求，通過提升門禁管理的信息化水平，完善門禁管理制度與規(guī)范化操作，強(qiáng)化人員入院分類準(zhǔn)入的環(huán)節(jié)管理，堵塞可能存在的隱患漏洞，對重點管理人員（如發(fā)熱人員）在監(jiān)管下準(zhǔn)入，實現(xiàn)對人員出入的控制和管理，提高了醫(yī)院的安全性和管理效率，降低了醫(yī)院人工和管理成本，切實提升了患者和家屬的滿意度，創(chuàng)造良好的就診體驗，為提升醫(yī)院精細(xì)化管理、智能化管理水平做出支持。

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作者簡介：楊琪敏（1986—），女，漢族，江西南昌人，工程師，本科，研究方向：醫(yī)院信息化建設(shè)；劉東麗（1983—），女，漢族，河南南陽人，高級工程師，碩士研究生，研究方向：醫(yī)院信息化建設(shè)。