基于人臉識別的值班簽到系統設計與實現

謝亦才

摘要：本值班簽到系統以MVC為開發模式，采用JSP為前臺頁面開發技術、servlet開發跳轉等流程控制的控制器，Java語言開發業務邏輯等模型，以SQL SERVER2008為數據庫，tomcat為WEB服務器。開發了用戶管理、值班管理（包括部門排班、節假日排班、值周排班、生成值班信息等）、人臉識別設備管理、微信端值班情況查詢及上報等功能模塊。實現了值班簽到的真實性和無紙化，推進了校園信息化建設。

關鍵詞：人臉識別；值班考勤；MVC

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）07-0200-03

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

1 引言

我國絕大部分大學都建設了占地面積大的新校區，需要每天安排值班人員巡查，及時發現、報告、處置各種突發事件。為了加強對值班人員的管理，切實履行值班職責，需要對值班人員進行簽到考勤。傳統的值班簽到考勤，很多采用紙質簽名的方式，這種方式浪費人力、物力，特別不能解決真實性問題，很容易代簽、事后補簽。如今可以利用計算機和網絡技術使傳統的紙質簽名考勤方式向網絡化和無紙化方向發展，有采用一卡通、指紋等打卡[1]的手段，但都無法解決真實性問題。目前采用人臉識別手段的值班考勤，能解決真實性問題，基于人臉識別的值班簽到系統就是因此而設計和開發的。可以有效解決代簽、事后補簽等問題，還可以圖文并茂的方式及時上報值班情況。

本文根據學校值班管理制度的實際業務需求，設計并實現了一套基于人臉識別的值班簽到系統。系統采用MVC架構，使用JSP做前臺WEB頁面、HTML5做微信查看和上報情況前端、SQL Server2008 作為后臺數據庫、JAVA編程實現業務邏輯。系統有用戶管理、值班管理（包括部門排班、節假日排班、值周排班、生成值班信息等）、人臉識別設備管理、微信端值班情況查詢及上報等功能模塊。本系統的使用提高了值班人員的便捷性和工作效率。

2 系統架構

為了使系統有更好的可擴展性，便于后期的維護，本基于人臉識別的值班簽到系統采用MVC架構，如圖1所示。

MVC 設計模式的核心是實現三層甚至多層的松散耦合，它將應用程序抽象為模型、控制器以及視圖3 個部分，三者既分工又合作地完成用戶提交的任務[2]。實現了視圖層、業務層和模型層的分離。

（1）視圖層（View）：提供用戶交互界面，包括登錄界面、排班頁面、值班上報頁面、刷臉記錄頁面、設備管理頁面等。它依據模型數據創建的，可以從 Model 訪問數據，并指定如何表示數據。

（2）控制器（Controller）：負責從視圖讀取數據，并向模型發送數據，然后根據用戶動作和 Model 處理的結果，選擇一個 視圖作為這個用戶請求響應的一部分。

（3）模型層 （Model）：負責在數據庫中存取數據，用于處理應用程序業務邏輯，比如登錄認證、排班錄入、生成預排班記錄、值班上報、設置值班類型、查詢值班情況等。

3 功能設計

該人臉識別簽到系統的功能有管理員系統和微信端查詢及上報情況子系統兩大模塊，其中管理員系統功能包括用戶管理、值班管理（包括部門排班、節假日排班、值周排班、生成值班信息等）、微信端值班情況查詢及上報、人臉識別設備管理等功能模塊。功能圖2所示：

4 數據庫設計

依據系統功能模塊， 按照數據庫設計規范[3]，數據庫主要有用戶表、值班記錄表、值班調整表、值班類型表、設備表信息表等。其中以用戶表和值班記錄表為例如表1所示：

5 系統實現

根據系統功能和數據庫設計分析，實現系統的總體工作流程如圖3所示：

5.1 系統開發工具

本系統總體采用MVC開發模式，用JSP技術開發視圖層，其中微信端用HTML5，Java語言開發模型層，Servlet開發控制層。采用SQL SERVER2008做數據庫，TOMCAT做WEB服務器。

5.2 生成預值班記錄

系統每天晚上12點根據值班安排表自動生成第二天的值班人員名單，簡稱為預值班記錄，該預值班記錄只有工號和日期字段值，其他的諸如簽到時間、簽退時間、情況報告和狀態等字段暫設置為空，第二天各個值班人員確實通過刷臉簽到（退）時填入。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（"排班明細不能為空！"）； }

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

throw new ProgramException（"值班人數大于員工數，請重新設置"）；}

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間和值班情況上報。這個功能的實現主要是在web層使用html5制作頁面，在學校的微信服務號中加鏈接即可實現，如圖4所示：

5.4 刷臉簽到（退）更新策略算法

因為是刷臉記錄簽到（退）時間，而刷臉可能有意無意地會有多次，不同時間刷臉的時間記錄作為簽到還是簽退時間，后面的刷臉時間覆蓋前面的時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、獲取當前刷臉時間CurRecTime；

第二、簽到字段是否為空？是，則更新簽到值為當前CurRecTime；否，則轉入第三步；

第三、簽退字段值是否為空？是，則轉入第四步；否，則轉入第六步；

第四、簽到記錄值是否在正常簽到時間之前？是，則轉入第五步；否，則更新簽退字段值為當前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間區間？是，不更新簽退值；否，則轉入第七步；

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

6 結束語

基于MVC模式開發的基于人臉識別的值班簽到系統，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性問題。

參考文獻：

[1] 江奇峰.高校課堂指紋考勤信息管理系統設計與實現[J].電腦知識與技術，2017.13（23）：72-73.

[2] 邊霞，趙奎，胡曉勤，等.基于MVC的文件備份后臺管理系統的設計與實現[J].計算機工程與技術，2011，32（9）：3196.

[3] 亓永剛.SQL Server數據庫管理與開發兵書[M].北京：電子工業出版社，2013.

【通聯編輯：梁書】