人臉識(shí)別考勤機(jī)電磁輻射發(fā)射風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)研究

潘勇 周媛 王顯磊

摘 要：介紹了人臉識(shí)別考勤機(jī)工作原理及其電磁輻射發(fā)射來源，按照GB/T 9254.1-2021《信息技術(shù)設(shè)備、多媒體設(shè)備和接收機(jī) 電磁兼容 第1部分：發(fā)射要求》要求對(duì)國內(nèi)生產(chǎn)的9款型號(hào)的人臉識(shí)別考勤機(jī)進(jìn)行了30 MHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射測(cè)試。根據(jù)測(cè)試結(jié)果對(duì)人臉識(shí)別考勤機(jī)電磁輻射發(fā)射風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)進(jìn)行了研究，作出了風(fēng)險(xiǎn)研判結(jié)論。

關(guān)鍵詞：人臉識(shí)別考勤機(jī)，30 MHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射，風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.11.035

考勤機(jī)已經(jīng)成為企事業(yè)單位執(zhí)行考勤制度的重要選擇，其中，人臉識(shí)別考勤機(jī)憑借出色的性能已經(jīng)成為考勤首選且廣泛應(yīng)用于各種工作場(chǎng)所。隨著對(duì)電子（電氣）產(chǎn)品電磁輻射研究能力及認(rèn)知水平的提升，檢測(cè)機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)企業(yè)、消費(fèi)者對(duì)人臉識(shí)別考勤機(jī)在工作過程中發(fā)出的電磁波是否會(huì)對(duì)其周圍電子（電氣）設(shè)備危害表現(xiàn)出較大的關(guān)注。但是，人臉識(shí)別考勤機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)未對(duì)電磁輻射發(fā)射做出明確要求，企業(yè)在研發(fā)人臉識(shí)別考勤機(jī)時(shí)易忽視電磁輻射性能，導(dǎo)致其存在電磁輻射發(fā)射超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。因此，進(jìn)行人臉識(shí)別考勤機(jī)電磁輻射發(fā)射風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)研究具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文選擇30MHz～6 GHz電磁輻射作為風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)研究項(xiàng)目，為企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和消費(fèi)者選型提供了參考。

1 人臉考勤機(jī)工作原理及輻射源分析

人臉識(shí)別考勤機(jī)功能實(shí)現(xiàn)主要由四個(gè)模塊完成，分別為人臉特征模板模塊、人臉圖像采集模塊、人臉信息比對(duì)模塊和考勤查詢管理模塊。人臉識(shí)別考勤機(jī)采用人臉識(shí)別技術(shù)[1]，提取人臉特征點(diǎn)經(jīng)生物統(tǒng)計(jì)學(xué)分析建立人臉特征模板存儲(chǔ)在介質(zhì)中完成人臉模型入庫工作。系統(tǒng)攝像頭對(duì)考勤人員臉部進(jìn)行動(dòng)態(tài)捕捉完成人臉圖像采集功能。系統(tǒng)用戶在完成人臉識(shí)別后對(duì)采集的信息與人臉庫中的模型進(jìn)行比對(duì)，對(duì)比成功后則表示考勤成功，反之，則考勤失敗。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將考勤信息存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫中以完成考勤查詢管理功能。人臉識(shí)別考勤機(jī)硬件電路一般由控制單元、人臉圖像采集單元、存儲(chǔ)器單元、網(wǎng)絡(luò)通信單元、LCD顯示及鍵盤單元組成結(jié)合軟件完成所述考勤功能[2]。人臉識(shí)別考勤機(jī)硬件電路框圖如圖1所示。

電磁輻射發(fā)射是指以空間傳播的方式進(jìn)行電磁干擾[3]。人臉考勤機(jī)設(shè)計(jì)方案主要有ARM芯片、DPS芯片或ARM芯片加DSP芯片三種。三種方案都采用的頻率在1.2 GHz左右的高頻時(shí)鐘信號(hào)，與時(shí)鐘電路連接的信號(hào)線、電源線、地線、負(fù)載形成了電流環(huán)路。等效成環(huán)天線的各環(huán)路將基波與其諧波能量發(fā)射出去在空間進(jìn)行傳播。具體來講就是一個(gè)變化的磁場(chǎng)就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電場(chǎng)，變化的電場(chǎng)同時(shí)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)，這種電磁感應(yīng)的現(xiàn)象在空間傳播就形成了電磁波。這就造成電磁波存在影響外部空間其他設(shè)備有序運(yùn)行的可能。

2 風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目實(shí)施方案

2.1 采樣情況統(tǒng)計(jì)

本次采樣了9臺(tái)不同價(jià)位不同品牌的人臉識(shí)別考勤機(jī)，皆為國內(nèi)品牌，兼顧大、中、小等各類型企業(yè)，按照價(jià)格分為高價(jià)位、中價(jià)位、低價(jià)位三類產(chǎn)品，即2000～3000元、1000～2000元、100～1000元價(jià)位各3臺(tái)。為了客觀反映消費(fèi)者實(shí)際購物環(huán)境的產(chǎn)品質(zhì)量安全狀況，此次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)采樣領(lǐng)域?yàn)榱魍I(lǐng)域。采樣地點(diǎn)為流通領(lǐng)域以客觀反映消費(fèi)者實(shí)際購物環(huán)境的產(chǎn)品質(zhì)量安全狀況。

2.2 電磁輻射發(fā)射限值要求

人臉識(shí)別考勤機(jī)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為正常工作狀態(tài)下的30 MHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射。人臉考勤機(jī)工作原理與信息技術(shù)設(shè)備產(chǎn)品類似，GB/T9254.1-2021《信息技術(shù)設(shè)備、多媒體設(shè)備和接收機(jī)電磁兼容第1部分：發(fā)射要求》規(guī)定：如果EUT（被測(cè)物）內(nèi)部的最高頻率高于1 GHz，則測(cè)量頻率最高到6 GHz[4]。基于人臉考勤機(jī)時(shí)鐘信號(hào)基本在1.2 GHz左右，因此電磁輻射發(fā)射測(cè)試按照修改采用CISPR 32：2015標(biāo)準(zhǔn)的GB/T 9254.1-2021分別在30 MHz～1 GHz和1 GHz～6GHz頻段進(jìn)行測(cè)試。GB/T 9254.1-2021將信息技術(shù)設(shè)備（ITE）工作環(huán)境分為A級(jí)和B級(jí)，B級(jí)是指產(chǎn)品用于家用或商用環(huán)境中；A級(jí)是指產(chǎn)品用于除B級(jí)以外的環(huán)境中。考勤機(jī)屬于信息技術(shù)設(shè)備（ITE）B級(jí)，因此，人臉識(shí)別考勤機(jī)按GB/T 9254.1-2021中B級(jí)ITE的方法進(jìn)行測(cè)量，30 MHz～1 GHz和1 GHz～6 GHz的電磁輻射發(fā)射限值如表1和表2所示。

2.3 電磁輻射發(fā)射測(cè)量方法

電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)在山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院3m法電波暗室中進(jìn)行。30 MHz～1 GHz電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)規(guī)定樣品放置在0.8 m高的非金屬支架上[5]，此支架360°旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)臺(tái)），其幾何中心距接收天線雙錐對(duì)數(shù)周期天線3 m，接收天線在水平極化時(shí)在1～4m范圍內(nèi)升降（天線升降塔），垂直極化時(shí)在1～4m范圍內(nèi)升降（天線升降塔），通過天線高度和轉(zhuǎn)臺(tái)角度測(cè)定考勤機(jī)在工作狀態(tài)下的干擾值。30 MHz-1 GHz電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)典型布置圖如圖2所示。

1GHz～6GHz電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)規(guī)定樣品放置在0.8 m高的非金屬支架上，此支架360°旋轉(zhuǎn)（轉(zhuǎn)臺(tái)），其幾何中心距接收天線雙脊波導(dǎo)喇叭天線3m，接受天線放置在1.5 m高度的支架上，通過分別在垂直和水平兩種極性下測(cè)試考勤機(jī)在工作狀態(tài)下的干擾值，1 GHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)典型布置圖如圖3所示。

3 結(jié)果分析及風(fēng)險(xiǎn)研判

2022年下半年，山東省產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)研究院EMC實(shí)驗(yàn)室對(duì)國內(nèi)9家人臉識(shí)別考勤機(jī)廠家生產(chǎn)的9款產(chǎn)品按照GB/T 9254.1-2021的要求進(jìn)行了30MHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射測(cè)試。GB/T9254.1-2021標(biāo)準(zhǔn)對(duì)電磁輻射發(fā)射在30 MHz～1 GHz頻段至只給出了準(zhǔn)峰值限值，1 GHz～6 GHz頻段給出了峰值限值和平均值限值。同時(shí)，一方面，測(cè)試頻段為寬帶頻率范圍，限于篇幅很難將全頻段的測(cè)試值全部列入文中；另一方面，標(biāo)準(zhǔn)限值與測(cè)試值差值難以在每款產(chǎn)品的某一相同頻率點(diǎn)重復(fù)出現(xiàn)，因此本文僅分別給出了電磁輻射發(fā)射30 MHz～1 GHz頻段和1 GHz～6 GHz頻段所有測(cè)量值中的最大值。30MHz～1 GHz電磁輻射發(fā)射、1 GHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射最大值柱狀圖分別如圖4、圖5所示。

由圖4、圖5所知，人臉識(shí)別考勤機(jī)在30 MHz～1GHz電磁輻射發(fā)射測(cè)試值均超過GB/T 9254.1-2021中B級(jí)的限值要求，其中，樣品2測(cè)試值為9臺(tái)樣品測(cè)試值的最大值，準(zhǔn)峰值為70.4 dB（μV/m），超出限值30.4 dB，樣品4測(cè)試值為9臺(tái)樣品測(cè)試值的最小值，準(zhǔn)峰值為48.1 dB（μV/m），超出限值的1.1 dB。在1 GHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射測(cè)試值均未超過GB/T 9254.1-2021中B級(jí)限值要求，其中，樣品9測(cè)試值為9臺(tái)樣品測(cè)試值的最大值，峰值測(cè)試值為36.6dB（μV/m），平均值測(cè)試值為25.8 dB（μV/m），裕量分別為33.4 dB和24.2 dB，均滿足限值要求。

按照GB/T9254.1-2021標(biāo)準(zhǔn)對(duì)結(jié)果進(jìn)行研判，30 MHz～1 GHz頻率范圍內(nèi)人臉識(shí)別考勤機(jī)電磁輻射發(fā)射超標(biāo)，有可能會(huì)對(duì)周圍電子（電氣）設(shè)備產(chǎn)生騷擾，甚至可能會(huì)造成電子（電氣）設(shè)備誤動(dòng)作；1 GHz～6 GHz頻率范圍內(nèi)人臉識(shí)別考勤機(jī)電磁輻射發(fā)射未超標(biāo)，不會(huì)對(duì)周圍電子（電氣）設(shè)備產(chǎn)生騷擾，也不會(huì)造成電子（電氣）設(shè)備誤動(dòng)作。

4 建議及措施

1）制定產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)則規(guī)范，開設(shè)相關(guān)科研工作。本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)過程中未查詢到國內(nèi)外有關(guān)考勤機(jī)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，不能通過產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行判定，參考了GB/T 9254.1-2021進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及風(fēng)險(xiǎn)研判，檢測(cè)結(jié)果僅具有參考性，建議盡快制定相關(guān)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，通過標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，規(guī)范該行業(yè)產(chǎn)品的生產(chǎn)。所檢樣品在30 MHz～1 GHz頻段均存在對(duì)周圍環(huán)境中電子（電氣）設(shè)備電磁干擾的風(fēng)險(xiǎn)，建議對(duì)該類產(chǎn)品開設(shè)相關(guān)科研工作以獲取更全面的數(shù)據(jù)資料，避免產(chǎn)品可能帶來的風(fēng)險(xiǎn)。

2）提高企業(yè)自身技術(shù)能力，加強(qiáng)企業(yè)自律。在生產(chǎn)過程中進(jìn)一步提升技術(shù)能力，優(yōu)化電路印刷板（PCB）、選用品質(zhì)優(yōu)良的電子元器件，從輻射源頭進(jìn)行抑制或屏蔽電磁輻射發(fā)射；對(duì)產(chǎn)品的電磁輻射做自我聲明，在產(chǎn)品標(biāo)識(shí)中明確產(chǎn)品的使用條件和安全指導(dǎo)說明。

3）加強(qiáng)相關(guān)組織機(jī)構(gòu)對(duì)考勤機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督。本次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)僅對(duì)人臉識(shí)別考勤機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行了電磁輻射發(fā)射的檢測(cè)，建議擴(kuò)大產(chǎn)品種類和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，全面監(jiān)控考勤機(jī)類產(chǎn)品的質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)安全風(fēng)險(xiǎn)的早跟蹤，早發(fā)現(xiàn)，早預(yù)防，早控制。

5 結(jié) 語

本文在討論人臉識(shí)別考勤機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上分析了輻射來源，結(jié)合GB/T9254.1-2021闡述了人臉識(shí)別考勤機(jī)30 MHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射試驗(yàn)方法。選取低、中、高三種價(jià)位人臉識(shí)別考勤機(jī)進(jìn)行30 MHz～6 GHz電磁輻射發(fā)射測(cè)試，以柱狀圖的方式給出了數(shù)值分析，結(jié)果顯示，人臉識(shí)別考勤機(jī)在1GHz～6 GHz頻段符合標(biāo)準(zhǔn)要求，在30 MHz～1 GHz存在電磁干擾風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)，給出了建議與措施，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

張會(huì)森， 王映輝. 人臉識(shí)別技術(shù)[ J ] . 計(jì)算機(jī)工程及設(shè)計(jì)，2006，27（11）：1923-1924.

白文慶.基于嵌入式系統(tǒng)的人臉考勤機(jī)的設(shè)計(jì)[D].邯鄲：河北工程大學(xué)，2014：8-10.

趙毅，魏磊，潘勇.國內(nèi)外家用電磁灶電磁騷擾比對(duì)研究[J].日用電器，2018（6）：28-29.

信息技術(shù)設(shè)備、多媒體設(shè)備和接收機(jī)電磁兼容第1部分：發(fā)射要求：GB/T9254.1-2021[S].

Electromagnetic compatibility of multimedia equipment -emission requirements：CISPR32：2015[S].

作者簡(jiǎn)介

潘勇，碩士，高級(jí)工程師，從事電工電器性能、電磁兼容、環(huán)境適應(yīng)性檢驗(yàn)研究工作。

（責(zé)任編輯：袁文靜）