廣安職業技術學院智慧公寓管理系統設計與探索

李良偉 鄧聰 劉曉萱 李超

【摘要】通過人臉識別技術對公寓學生進行考勤管理，有效解決學校對晚歸和夜不歸宿學生的管理和公寓安全等問題。通過人臉識別系統實時抓拍進出公寓的人群，確保學校及時了解學生的動向，學生管理人員、輔導員、公寓管理員等可以通過智慧公寓管理系統直接查看到每間公寓每個學生的實時生活情況，也可以按院系、班級、公寓等維度統計查看學生的考勤情況，如果有學生晚歸、夜不歸宿、異常在寢等情況，系統就會即刻預警，及時通知相關人員注意并解決。

【關鍵詞】智慧;人臉識別;管理

一、系統概述

多年來，廣安職業技術學院公寓管理模式一直在持續發展。在早期，公寓管理主要采用人工管理，進出門完全依靠院系學生會宿管部干部、班級輔導員、學生工作部教師登門查寢和公寓管理員的“火眼金睛”，這種模式下學生的就寢情況和考勤數據沒有電子化記錄，后期查詢統計困難重重。一年來，學生工作部引入指紋識別系統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，但是依然對人工的依賴性極強，若無人工進行監督和輔助管理，這種模式對學生的管理形同虛設，并且存在效率低、易損壞等問題。

智慧公寓管理系統，可以適應大流量人群實現進出公寓快速通過無擁堵，且支持多日未歸重點管理、黑名單人員報警、陌生人進入提醒、就寢安全預警、考勤信息滾動顯示等功能，完美地解決了當前困難問題。不僅讓管理者“看清楚”、“想明白”，而且能夠“管得好”，可以有效節約人力、物力和管理成本。

在該系統中，當人群通過公寓大門，對其人臉進行抓拍時，依托具有深度學習能力的前端智能電子設備，精準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確性。當獲得人臉面部照片和面部特征后進行數據結構化分析，與以人臉作為唯一標識的學生信息庫中的照片進行比對，一方面進行白名單對比，確定是否為該公寓住宿的學生，另一方面進行黑名單對比，防止其他人員或不法分子進入公寓，對學生財產安全和人身安全造成危害。以人臉作為唯一對比標識，學生身份得到準確的確認，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別的低效率等問題。

二、系統設計

（一）圖像采集端

前端人臉識別攝像機部署方式，安裝位置設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。管理系統架構示意圖如圖1所示。

（二）管理客戶端

在系統管理端，管理員可以進行人群進出公寓樓和學生人臉識別考勤的統一管理。通過管理中心平臺可以查看所有公寓樓的學生入住信息、考勤信息、報警信息、警告信息、安全預警信息等。管理員能夠對數據庫中的信息進行添加、修改、刪除、復制等操作。

（三）移動應用端

在移動應用端，可以支持學校領導、輔導員、學生管理人員、學生家長實時在線查詢學生公寓考勤情況。學校領導可以對全校公寓、各二級學院學生、各輔導員管理班級學生公寓考勤信息;輔導員可以查詢所管理班級學生入住公寓樓棟號、公寓房間號、學生考勤情況、學生警告信息等;學生管理人員可以查詢公寓樓棟學生入住信息、二級學院、各個年級、各個專業學生考勤信息等;學生家長可以查看學生在校入住公寓及其考勤信息等。

三、系統功能

（一）系統管理模塊

超級系統管理員可以根據學校實際情況選擇配置公寓考勤周期、查寢時段、查寢項目、設置圖形采集點信息等項目。系統具有權限管理功能，支持校領導、二級學院領導、學生工作部、班導師或輔導員、公寓管理員、學生工作管理人員等分權限查看與管理。當學生長時間在寢、異常離寢、不文明就寢、不安全生活狀況等情況時進行預警及回查。

（二）實時查詢模塊

輔導員、學生管理人員、公寓管理員等可以查看到學生實時在寢就寢情況，也可以靈活地更改學生的在寢情況，方便公寓管理。查詢內容包括：入住學生信息查詢、多日未考勤學生信息查詢、晚歸學生信息查詢、夜不歸宿學生信息查詢、各公寓樓棟未歸人數提示、未歸學生信息展示、未歸學生人數統計、考勤信息結果統計查詢、住宿學生總人數顯示等。

（三）進出記錄模塊

存儲記錄學生在入住公寓樓棟的進出情況，包括學生姓名、性別、民族、出入時間、出入類型、所屬院系、班級、家庭地址、手機號碼、輔導員教師及其電話、所在公寓房間號、同住房間的其他同學姓名及其班級等信息。

（四）查詢統計模塊

在查詢統計模塊中，可以按照公寓樓棟號、二級學院、班級等多個維度顯示每個房間的學生實時在寢情況。公寓管理員還可以按時段、按天、按周、按月進行查詢。

在該系統中，人臉識別實現每秒采集圖像3張，不僅能夠防止代刷、數據準確，而且支持黑名單對比和白名單對比。在人臉識別過程中可以支持人臉圖像跟蹤、防假照片、防濫竽充數和冒名頂替。在圖像采集端實現人臉識別攝像機和人臉識別一體閘機聯合發揮效用。由服務器提供數據信息安全，支持隨時回溯功能。支持計算機端的瀏覽器界面管理，可按照區域、組織、姓名、手機號、在寢狀態等多維度進行查詢。

四、總結

該系統對進出公寓的人員進行嚴格監控，只有已授權的學生才可以通過人臉識別進出宿舍，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，當出現黑名單和陌生人員時，閘機系統自動關閉而防止其進出公寓，并發出報警聲，及時提醒公寓管理人員進行處理，有效避免非法人員進出公寓。系統可以進行全天候實時不間斷運行管理，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，節省了公寓管理工作的人力和財力成本投入。

參考文獻：

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[3]錢揖斌，趙建嶺.基于智慧協同的學生公寓管理與服務——中國礦業大學智慧公寓建設實踐[J]，高校后勤研究，2017（5）：23-26.

基金項目：

2019年省級大學生創新創業訓練計劃項目《格瑞特創客空間》，項目編號：S201913814028。

作者簡介：

李良偉（1999-），男，廣安職業技術學院計算機應用技術系，研究方向：信息處理與系統集成。