廣安職業(yè)技術(shù)學(xué)院智慧公寓管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與探索

李良偉 鄧聰 劉曉萱 李超

【摘要】通過(guò)人臉識(shí)別技術(shù)對(duì)公寓學(xué)生進(jìn)行考勤管理，有效解決學(xué)校對(duì)晚歸和夜不歸宿學(xué)生的管理和公寓安全等問(wèn)題。通過(guò)人臉識(shí)別系統(tǒng)實(shí)時(shí)抓拍進(jìn)出公寓的人群，確保學(xué)校及時(shí)了解學(xué)生的動(dòng)向，學(xué)生管理人員、輔導(dǎo)員、公寓管理員等可以通過(guò)智慧公寓管理系統(tǒng)直接查看到每間公寓每個(gè)學(xué)生的實(shí)時(shí)生活情況，也可以按院系、班級(jí)、公寓等維度統(tǒng)計(jì)查看學(xué)生的考勤情況，如果有學(xué)生晚歸、夜不歸宿、異常在寢等情況，系統(tǒng)就會(huì)即刻預(yù)警，及時(shí)通知相關(guān)人員注意并解決。

【關(guān)鍵詞】智慧;人臉識(shí)別;管理

一、系統(tǒng)概述

多年來(lái)，廣安職業(yè)技術(shù)學(xué)院公寓管理模式一直在持續(xù)發(fā)展。在早期，公寓管理主要采用人工管理，進(jìn)出門完全依靠院系學(xué)生會(huì)宿管部干部、班級(jí)輔導(dǎo)員、學(xué)生工作部教師登門查寢和公寓管理員的“火眼金睛”，這種模式下學(xué)生的就寢情況和考勤數(shù)據(jù)沒(méi)有電子化記錄，后期查詢統(tǒng)計(jì)困難重重。一年來(lái)，學(xué)生工作部引入指紋識(shí)別系統(tǒng)探索公寓管理新模式，雖然比人工管理的可靠性有了顯著提高，但是依然對(duì)人工的依賴性極強(qiáng)，若無(wú)人工進(jìn)行監(jiān)督和輔助管理，這種模式對(duì)學(xué)生的管理形同虛設(shè)，并且存在效率低、易損壞等問(wèn)題。

智慧公寓管理系統(tǒng)，可以適應(yīng)大流量人群實(shí)現(xiàn)進(jìn)出公寓快速通過(guò)無(wú)擁堵，且支持多日未歸重點(diǎn)管理、黑名單人員報(bào)警、陌生人進(jìn)入提醒、就寢安全預(yù)警、考勤信息滾動(dòng)顯示等功能，完美地解決了當(dāng)前困難問(wèn)題。不僅讓管理者“看清楚”、“想明白”，而且能夠“管得好”，可以有效節(jié)約人力、物力和管理成本。

在該系統(tǒng)中，當(dāng)人群通過(guò)公寓大門，對(duì)其人臉進(jìn)行抓拍時(shí)，依托具有深度學(xué)習(xí)能力的前端智能電子設(shè)備，精準(zhǔn)地捕捉到人群面部照片并提取面部特征，有效地解決了人眼分辨的欠準(zhǔn)確性。當(dāng)獲得人臉面部照片和面部特征后進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化分析，與以人臉作為唯一標(biāo)識(shí)的學(xué)生信息庫(kù)中的照片進(jìn)行比對(duì)，一方面進(jìn)行白名單對(duì)比，確定是否為該公寓住宿的學(xué)生，另一方面進(jìn)行黑名單對(duì)比，防止其他人員或不法分子進(jìn)入公寓，對(duì)學(xué)生財(cái)產(chǎn)安全和人身安全造成危害。以人臉作為唯一對(duì)比標(biāo)識(shí)，學(xué)生身份得到準(zhǔn)確的確認(rèn)，不僅解決了人工管理的弊端，而且有效消除了刷卡模式中代刷、冒刷的不足和指紋識(shí)別的低效率等問(wèn)題。

二、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）圖像采集端

前端人臉識(shí)別攝像機(jī)部署方式，安裝位置設(shè)定在每棟公寓一樓大門口及每層樓走廊兩端;安裝高度為2.6米，監(jiān)控位置約10米;可覆蓋5米寬度，并部署帶子圍欄提高抓拍率。管理系統(tǒng)架構(gòu)示意圖如圖1所示。

（二）管理客戶端

在系統(tǒng)管理端，管理員可以進(jìn)行人群進(jìn)出公寓樓和學(xué)生人臉識(shí)別考勤的統(tǒng)一管理。通過(guò)管理中心平臺(tái)可以查看所有公寓樓的學(xué)生入住信息、考勤信息、報(bào)警信息、警告信息、安全預(yù)警信息等。管理員能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行添加、修改、刪除、復(fù)制等操作。

（三）移動(dòng)應(yīng)用端

在移動(dòng)應(yīng)用端，可以支持學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)、輔導(dǎo)員、學(xué)生管理人員、學(xué)生家長(zhǎng)實(shí)時(shí)在線查詢學(xué)生公寓考勤情況。學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)可以對(duì)全校公寓、各二級(jí)學(xué)院學(xué)生、各輔導(dǎo)員管理班級(jí)學(xué)生公寓考勤信息;輔導(dǎo)員可以查詢所管理班級(jí)學(xué)生入住公寓樓棟號(hào)、公寓房間號(hào)、學(xué)生考勤情況、學(xué)生警告信息等;學(xué)生管理人員可以查詢公寓樓棟學(xué)生入住信息、二級(jí)學(xué)院、各個(gè)年級(jí)、各個(gè)專業(yè)學(xué)生考勤信息等;學(xué)生家長(zhǎng)可以查看學(xué)生在校入住公寓及其考勤信息等。

三、系統(tǒng)功能

（一）系統(tǒng)管理模塊

超級(jí)系統(tǒng)管理員可以根據(jù)學(xué)校實(shí)際情況選擇配置公寓考勤周期、查寢時(shí)段、查寢項(xiàng)目、設(shè)置圖形采集點(diǎn)信息等項(xiàng)目。系統(tǒng)具有權(quán)限管理功能，支持校領(lǐng)導(dǎo)、二級(jí)學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)、學(xué)生工作部、班導(dǎo)師或輔導(dǎo)員、公寓管理員、學(xué)生工作管理人員等分權(quán)限查看與管理。當(dāng)學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間在寢、異常離寢、不文明就寢、不安全生活狀況等情況時(shí)進(jìn)行預(yù)警及回查。

（二）實(shí)時(shí)查詢模塊

輔導(dǎo)員、學(xué)生管理人員、公寓管理員等可以查看到學(xué)生實(shí)時(shí)在寢就寢情況，也可以靈活地更改學(xué)生的在寢情況，方便公寓管理。查詢內(nèi)容包括：入住學(xué)生信息查詢、多日未考勤學(xué)生信息查詢、晚歸學(xué)生信息查詢、夜不歸宿學(xué)生信息查詢、各公寓樓棟未歸人數(shù)提示、未歸學(xué)生信息展示、未歸學(xué)生人數(shù)統(tǒng)計(jì)、考勤信息結(jié)果統(tǒng)計(jì)查詢、住宿學(xué)生總?cè)藬?shù)顯示等。

（三）進(jìn)出記錄模塊

存儲(chǔ)記錄學(xué)生在入住公寓樓棟的進(jìn)出情況，包括學(xué)生姓名、性別、民族、出入時(shí)間、出入類型、所屬院系、班級(jí)、家庭地址、手機(jī)號(hào)碼、輔導(dǎo)員教師及其電話、所在公寓房間號(hào)、同住房間的其他同學(xué)姓名及其班級(jí)等信息。

（四）查詢統(tǒng)計(jì)模塊

在查詢統(tǒng)計(jì)模塊中，可以按照公寓樓棟號(hào)、二級(jí)學(xué)院、班級(jí)等多個(gè)維度顯示每個(gè)房間的學(xué)生實(shí)時(shí)在寢情況。公寓管理員還可以按時(shí)段、按天、按周、按月進(jìn)行查詢。

在該系統(tǒng)中，人臉識(shí)別實(shí)現(xiàn)每秒采集圖像3張，不僅能夠防止代刷、數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，而且支持黑名單對(duì)比和白名單對(duì)比。在人臉識(shí)別過(guò)程中可以支持人臉圖像跟蹤、防假照片、防濫竽充數(shù)和冒名頂替。在圖像采集端實(shí)現(xiàn)人臉識(shí)別攝像機(jī)和人臉識(shí)別一體閘機(jī)聯(lián)合發(fā)揮效用。由服務(wù)器提供數(shù)據(jù)信息安全，支持隨時(shí)回溯功能。支持計(jì)算機(jī)端的瀏覽器界面管理，可按照區(qū)域、組織、姓名、手機(jī)號(hào)、在寢狀態(tài)等多維度進(jìn)行查詢。

四、總結(jié)

該系統(tǒng)對(duì)進(jìn)出公寓的人員進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，只有已授權(quán)的學(xué)生才可以通過(guò)人臉識(shí)別進(jìn)出宿舍，并且支持防假照片，有效杜絕冒名頂替行為和防尾隨、防偽裝，當(dāng)出現(xiàn)黑名單和陌生人員時(shí)，閘機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)關(guān)閉而防止其進(jìn)出公寓，并發(fā)出報(bào)警聲，及時(shí)提醒公寓管理人員進(jìn)行處理，有效避免非法人員進(jìn)出公寓。系統(tǒng)可以進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)不間斷運(yùn)行管理，高效的工作效率既減輕了管理人員的巨大工作壓力，也釋放了后勤管理資源，節(jié)省了公寓管理工作的人力和財(cái)力成本投入。

參考文獻(xiàn)：

[1]白亮生.基于智慧校園理念的智能學(xué)生公寓管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].科技咨詢，2019（8）：29-30.

[2]崔玉婷.智慧校園下公寓管理協(xié)同育人探索[J].科技咨詢，2019（3）：31-32.

[3]錢揖斌，趙建嶺.基于智慧協(xié)同的學(xué)生公寓管理與服務(wù)——中國(guó)礦業(yè)大學(xué)智慧公寓建設(shè)實(shí)踐[J]，高校后勤研究，2017（5）：23-26.

基金項(xiàng)目：

2019年省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目《格瑞特創(chuàng)客空間》，項(xiàng)目編號(hào)：S201913814028。

作者簡(jiǎn)介：

李良偉（1999-），男，廣安職業(yè)技術(shù)學(xué)院計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)系，研究方向：信息處理與系統(tǒng)集成。