融合RFID和人臉識別技術的智能工器具管理系統研究

梁嘉文 周龍 李婷婷 王少華 屈志原 王英仁 馬文紋

摘要：現階段，工器具管理模式仍然以人力為主，計算機資料為輔，在初入倉過程中，工器具全部需要由倉管人員逐件進行記錄，這一方式需要管理人員核查臺賬、安排實驗日期，制定工具更新計劃等工作。基于此，本文將主要針對如何在智能工器具管理系統當中有效融合RFID與人臉識別技術展開相關探討研究。

關鍵詞：RFID;人臉識別;工器具管理

引言：工器具管理方法一體機主要包括RFID信息識別控制模塊、人臉識別模塊和一體機柜，其中RFID信息識別控制模塊適用于快速準確地完成電力工程生產制造工具的自動識別;人臉識別控制模塊根據超清人臉機終端設備識別人員信息;后臺管理軟件是關鍵完成記錄查看、數據分析、逾期預警信息、態勢評估等功能。使用文章中提到的電力工程工具設備智能管理系統，可以顯著提高工具的管理效率和設備，改進過程管理，從而提高工作能力，提高安全生產和經濟效益。

1人臉識別技術

人臉識別的技術性必須基于人臉的特征，才能進行真實的身份識別，這個技術性也是現階段比較優秀的生物識別技術之一，分析人臉圖像或視頻流以搜索不同的人臉和不同人臉的特征，未來將融合生物統計學的基本原理構建人臉模板，對已知人臉進行深度比較，從而建立不同人臉所隱含的不同真實身份。從科學合理的角度來看，人臉是獨一無二的，無法復制。因此，與傳統的工作方式相比，人臉識別的技術性更加安全可靠。人臉識別技術只能依靠電子信息技術應用，以自動化技術控制為目的，完成監督管理手段的整合。人臉識別的技術優勢集中在以下幾個方面：①非接觸式，同時非接觸式也是人臉識別技術融合發展趨勢的關鍵因素之一。無需與監控設備零距離接觸，即可識別受檢人員，確保環境衛生。②非強制性和技術性人臉識別識別出的人臉圖像信息，可按正面方法獲取，主觀性強。③高并發顯著。在一些大型活動和場地中，可以同時識別和區分不同的人臉，提高了工作效率。

2 系統主要組成及原理

2.1工器具管理一體機設計

一體機由RFID信息識別控制模塊、人臉識別模塊和一體機機箱組成。 RFID信息識別控制模塊：無線網絡微波射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸式自動識別技術，作為物聯網技術的核心技術，近年來受到廣泛關注。其技術基本原理是利用微波射頻無線電波的室內空間耦合，完成閱讀軟件與帶有rfid標簽的整體目標物體之間的非接觸式信息傳輸，進而完成對物體的識別、檢測和跟蹤目的。RFID控制模塊 它通常由rfid 標簽、讀取軟件和軟件系統組成。 RFID rfid標簽具有讀寫能力，按輸出功率可分為低頻、高頻和超高頻三類。系統選用高頻rfid標簽，采用雙識別碼（即“編號名稱”）的信息文件格式，賦予工具儀器唯一標識。標記的典型頻率為 13.56 MHz。讀寫能力距離可根據具體要求進行。調整。該類rfid標簽具有傳輸速率快、重量輕、效率高等優點，適用于工具設備智能管理系統的設計方案。 RFID閱讀軟件適用于加載識別信息。為了更好的提高一體機的集成度，系統將RFID讀取軟件放在了集成盒的上側，RFID信息識別控制模塊的原理如下：當工人按照管理方法將貼有RFID標簽的工具和儀器帶到一體機，進入設定的識別范圍時，RFID讀取軟件會自動快速獲取每臺機器和設備的信息，識別信息并上傳到后臺管理界面，完成工具儀器的自動識別和歸檔。

2.2人臉識別模塊

人臉識別的技術性是方式識別行業的重點研究內容，技術通過軟件獲取人臉特征，并根據合理的特征信息進行身份驗證，與指紋識別等生物特征識別方法相比，人臉識別具有非接觸性和自我意識的優勢，系統將人臉識別終端設備置于一體機的上部，收集工器具應用中的工人信息。人臉識別優化算法選用基于粒子群BP神經網絡的人臉識別優化算法，人臉識別控制模塊的原理是：首先收集團隊中所有相關人員的人臉信息，開發人臉圖像數據信息的svm算法和模型入庫，生成人臉特征文檔，整合人員信息存儲在后臺管理數據庫查詢中;然后，人臉識別控制模塊根據監控攝像終端設備采集工具申請人員的人臉信息;最后，利用深度學習算法查詢數據庫中已有的人臉特征與信息的快速發展相匹配的特征。如果匹配成功，則獲取工人的信息，并將RFID加載的工具信息存儲在工人名下;如果匹配失敗，系統會發出報警聲，提醒管理員注意查詢。

2.3一體機柜模塊

為了更好地讓各個程序模塊更高效的協同運作，完成工具識別和人臉識別快速同時識別，系統創新性地集成了RFID、人臉識別和電源模塊等，生產出一機柜。機柜的關鍵功能是集成了人臉識別終端設備、RFID終端設備等的支撐點，以及線纜的存儲和布置以及數據信息傳輸方式，形成高度集成的柜體式應用裝置，柜體采用烤漆木質材料制作。

2.4軟件管理系統

工器具后臺管理軟件管理系統采用Java語言開發設計，數據庫查詢選用SQL2008，開發設計基本功能和高級功能，其中，基本功能包括：賬戶登錄賬戶管理、員工管理、專用工具管理方法、采購、銷售和庫存管理、工器具和設備賬戶、工器具和設備需求識別、設備制造商管理方法、數據流程圖、自定義查看和導出表單等;先進的使用功能包括：使用逾期報警、超期報警、LCC項目全生命周期評估等，可以幫助管理人員科學合理地評估工器具的狀況，保證工器具的健康，確保安全生產。

3 RFID智能工器具系統實現的功能

3.1實現工器具管理的信息化

所有工具系統的實際操作自始至終都在手持終端上進行，最后自動打印出匹配的業務流程表和檢驗單，消除了以往規模不經濟和復雜的進出倉庫、檢驗等。紙質憑證的管理方式是將各種票據、記錄、賬務等信息化的查看和管理方式集中在系統中。

3.2實現工器具管理的實時化

使用實時信息登錄控制面板即時顯示時間、事件、人員：提醒、實時工具和設備等數據信息。數據可旋轉顯示，可實時顯示;選擇實時信息登錄。控制面板可以即時指示時間、事件、人員：提醒、實時工具和設備等數據信息。數據可以旋轉顯示，可以實時顯示。不管怎樣，系統都可以查詢業務部門各個工具的實時情況，進行選擇，逐級分類，清晰詳細的查詢，它可以從所有局、整個辦公室，最后是某個工具和設備來查看，一目了然，這也是以往傳統的管理機制無法比擬的。

3.3實現工器具管理的效率化

傳統的工具設備管理機制采用一進一出、一記錄的方式，耗時長，效率低，極易出錯，選擇智能化工設備系統后，實際操作人員只要使用單手手持終端即可對工具設備庫進行管理，手持終端可以設置各種鍵盤快捷鍵，數字化、電子化管理機制僅需時間傳統方式的1/10、手持機設備的系統選擇簡單方便的實際操作方式，既可按觸摸操作，也可按鍵盤快捷鍵一鍵操作與手動模式，目的是為了更好地加速業務流程的高效性和優秀的實際操作經驗。

結語：

文章明確提出了一種基于RFID和人臉識別技術的智能化工設備智能管理系統，系統部分硬件配置由RFID識別控制模塊、人臉識別模塊和一體機柜組成，可完成工具和用戶的自動識別和歸檔;部分軟件采用Java開發設計，完成查看工具和工具統計分析、使用逾期報警、超檢測期報警等應用功能。利用智能化工設備智能化管理系統，完成設備統計分析的自動化技術，提高倉庫管理的信息化水平;同時可以幫助管理人員科學論證設備的應用，顯著提高設備的可靠性，促進安全生產，該縣具有良好的安全經濟效益和社會效益。

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