基于人臉識別等技術的智能門禁系統應用與研究

收稿日期：2023-08-28

基金項目：江西省衛生健康委科技計劃項目（202310168）

DOI：10.19850/j.cnki.2096-4706.2024.05.034

摘" 要：智能門禁系統的實名制管理可有效提升醫院管理效率。隨著人臉識別、二維碼、紅外熱傳感等技術的日趨成熟，集合人臉識別、健康碼校驗、體溫測量等功能于一體的智慧門禁系統正在被各大醫院廣為采用。根據智能門禁系統在江西省人民醫院的實際應用情況，通過數據分析其在醫院管理方面的作用和優缺點，并從公共衛生視角提出建議，可為完善及推進我國基層治理提供參考借鑒。

關鍵詞：人臉識別；紅外熱傳感；健康碼；智能門禁

中圖分類號：TP311" " 文獻標識碼：A" 文章編號：2096-4706（2024）05-0158-05

Application and Research of Intelligent Access Control System Based on

Facial Recognition and Other Technologies

YANG Qimin， LIU Dongli

（Jiangxi Provincial People's Hospital， Nanchang" 330006， China）

Abstract： The real name management of the intelligent access control system can effectively improve the efficiency of hospitals management. With the increasing maturity of technologies such as facial recognition， QR code， and infrared thermal sensing， intelligent access control systems that integrate facial recognition， health code verification， and temperature measurement are being widely adopted by major hospitals. Based on the actual application of the intelligent access control system in the Jiangxi Provincial People's Hospital， it analyzes its role and advantages and disadvantages in hospital management through data， and puts forward suggestions from the perspective of public health， which can provide reference for improving and promoting grassroots governance in China.

Keywords： facial recognition; infrared heat sensing; health code; intelligent access control system

0" 引" 言

隨著大數據、云計算、5G、物聯網等信息技術的快速發展，前沿技術與門禁管理的融合，使得智能門禁系統在安全防護領域有了新的發展。醫院屬于人員多且流動大的公眾場所，每天有大量的人員出入，保障出入口安全，進行防范管理是有效的解決人員流動發生交叉感染風險的辦法。根據醫院預防感染的要求，高溫發熱人員入院需要走特殊通道，避免與其他人員發生交叉感染。結合實際生產生活要求，智能門禁系統通過識別身份并記錄人員出入情況，利用識別高溫發熱人員或潛在違法人員，可有效保護控制區域內公共衛生等各類安全。在實際門禁管理工作中，存在出入效率低、身份認證和信息登記煩瑣、體溫檢測時間長、工作人員投入成本大等問題。針對這些問題，采用人臉識別、自動測溫及健康碼等技術，為智能門禁系統更加安全、高效的服務百姓安全提供了保障。

1" 智能門禁系統在醫院的應用

隨著物聯網技術應用的加深，云計算與邊緣計算深度的融合，依托互聯網把門禁系統人員信息采集的前端數據，實現了在線處理，為智能門禁的數據處理提供了技術支持。為滿足智慧城市建設發展的要求，傳統門禁已無法滿足智能生活的要求，視頻數據的傳輸與存儲成為智能安防的基礎，是傳統安防產業轉型升級的新方向[1]。

建立基于人臉識別、紅外熱傳感、掃描二維碼、身份證識別等多項技術的智能門禁管理系統，提供從人員入院，到使用身份證或“健康碼”掃碼、無感采集體溫、自動讀取健康碼信息，再到進入樓棟及病區智慧門禁管理系統，實現三層門禁管理。智能門禁系統做到了對身份信息核驗、健康碼核驗、院內行動軌跡記錄、人員信息查詢、人員統計、人員流動分析等管理功能，確保信息的可追溯、易監管，系統的操作高效、界面友好，擺脫了傳統的刷卡方式，加入生物識別系統，出入人員可方便快速通過門禁[2]。

1.1" 智能門禁系統工作原理

智能門禁系統由前端硬件設備（攝像頭、顯示器、門禁鎖）、門禁系統管理平臺組成，其中門禁系統前端設備具有立式、壁掛式等多種款式，可根據實際應用場景進行安裝，例如海康威視人臉門禁一體機，鏡頭下置實現遠距離識別人臉，同時流媒體展示更加高效；內置熱成像測溫，精準檢測額溫，同時綁定人員信息，一人一檔，實現全流程非接觸自動測溫；安卓系統和海康智能算法分別獨立運行，確保系統穩定。智能門禁系統可按照管理要求設置相應功能，例如在非醫院大門但人員密度高的區域，僅做體溫檢測、佩戴口罩提示等，對高溫發熱人員、未佩戴口罩人員禁止通行。人臉識別的精準度可通過設置對比閾值進行控制；體溫檢測報警可通過自定義配置閾值的上下限進行設置[3]。圖1為智能門禁系統相關功能。

智能門禁系統可按照醫院管理要求進行配置，管理平臺功能包括：病區管理、內部人員管理、患者管理、患者采集管理、陪護采集管理、健康碼管理、安全監控管理、重點人員識別等。在早前疫情防控時期，智能門禁系統根據管理要求詳細地記錄人員出入信息，包括核驗時間、核驗點、核驗方式、人員姓名、健康碼狀態、體溫、體溫狀態、疫苗狀態、疫苗接種信息、核酸檢測狀態、最新核酸檢測時間、通行狀態、證件號碼信息等。由于智能門禁系統關聯HIS信息系統、疫情防控平臺、公安警務平臺等，可以提供按人員分類自動識別、警務聯動、信息導出等功能。當前非疫情狀態下，醫院還可以根據管理需要靈活配置智能門禁系統，取消關聯健康碼、疫苗接種等信息。

1.2" 智能門禁系統運行流程

根據醫院的應用場景，通過對接國家政務服務平臺的國家健康防疫數據庫系統及醫院的HIS系統建立對接與應用，支持對入院人員身份證或“健康碼”掃碼，測量當前體溫，將反饋結果顯示在閘機顯示屏上。如果健康碼為紅色、黃色或當前體溫不正常，則門禁閘機不開啟；如果健康碼為綠色且體溫正常，則門禁閘機開啟，允許入院人員進入醫院；為了保證相關區域的安全，除了在入口處設置嚴格的門禁策略，還開啟陌生人視頻監測預警功能，以便對該區域內活動人員的篩查[4]。智能門禁系統通過人臉識別功能進行門禁開啟控制，若識別失敗，還可通過身份證識別功能進行門禁開啟控制，當多次識別有誤，則自動發出警報，待工作人員前來處置。圖2為智能門禁系統運行流程。

智能門禁系統利用對接醫院HIS系統的方式實現了信息集成，保證了人員信息的同步，確保了數據的實時性。智能門禁系統可對入院患者及陪護人員的身份信息整合，且對敏感數據進行脫敏[5]，在醫院HIS系統中已登記的人員，通過測溫后，進行身份識別，即可實現入院人員的初步分類。針對醫護工作人員，在醫院管理后臺可提前錄入用戶的人臉信息，在閘機前識別測溫，利用人臉識別方式提高通過速度；針對患者和陪護人員，通過測溫后，可選擇進行人臉或身份證識別，能有效提高門禁的通過速度，同時實現系統的實名制管理。

2" 智能門禁系統的優勢

人臉識別與傳統的鑰匙開鎖、指紋識別、虹膜識別等都屬于身份認證，最常見的身份認證應用場景就是門禁系統。人臉識別系統的工作原理是，只有被檢測的人臉信息已預置在人臉數據庫中，被檢測的人臉比照預先采集的人臉特征信息，即可被系統識別[6]。利用人臉識別、掃描二維碼、身份證識別及紅外測溫技術等智能化手段，將改變過去由人工核驗健康碼及手工記錄異常情況的現狀，對入院、進入院內建筑物及病區入口，進行人員分類準入管理，以創建智慧醫院為中心，構建物聯網大環境，打通軟件信息壁壘，實現智能門禁自動安檢、測溫，讓入院人員進行自助登記，提高管理部門對門禁管理信息的統計與分析效率，減少安保人員手工登記的工作量，降低患者之間發生交叉感染的風險，改善醫院的就醫體驗，提高患者的滿意度[7]。圖3為智能門禁系統導出相關數據。

將國家政務服務平臺的國家健康防疫數據庫系統及醫院的HIS系統建立對接與應用，可根據人員信息分類關聯映射，便于提高門禁管理下的人員流動速度，亦可根據多個關鍵字段（如：姓名、身份證、時間段）精準查詢與定位，提高監管效率。

2.1" 對人員管理的優勢

針對入院人員，通過智能門禁系統將高溫高風險人員入院進行識別分類，實現風險合理控制。用戶通過人臉識別、掃描“健康碼”或身份證即可實現“健康碼”的核查并進行身份信息登記，同時可進行測量體溫，在醫院入口、醫院樓棟入口及病區入口實施三層管控，針對不同地點的門禁，對用戶進行分類管理、分類授權、實現自助登記、自動比對、無接觸測溫，更加規范了門禁管理體系。

因為該系統對接了國家政務服務平臺及醫院的HIS系統建立對接與應用，入院人員可以按照患者、陪護人員、工作人員的分類，實現了無須手機掃碼，通過刷臉或身份證讀取就能通行，縮短入口處查驗通行時間，尤其對不會使用智能手機的老年人特別友好，同時也減少了卡口安保人員手工登記的工作量[8]。

2.2" 對成本節約的優勢

對于進入醫院的人員在醫院門口進行人臉識別、測溫、核查健康碼信息的操作，在獲取準入的情況下，即可通行；對于進入病區的人員可在病區入口進行人臉識別、測溫、核查健康碼信息、可視對講和一鍵開門，實現了人員準入的分類管理；對于進入辦公區域內的人員，尤其是醫生辦公或其他重要操作區域，必須杜絕黃牛、藥代等無關人員的進入，使用智能門禁系統對人員的準入進行了有效管控。

智能門禁管理系統的使用可以減少卡口工作人員數，在人流量較小的卡口可以設置1位安保人員，在高峰期人流量較大的主要卡口設置2～3位安保人員，巡查機動人員也只需要1～2位即可。較以往每個卡口都需設置2位以上安保人員，有效地提高安保人員的工作效率，減少了安保人員的工作時長，降低了人力資源成本。經過測算，每年可減少約10名專職保衛或護理人員，可節約人力成本近80萬元。

2.3" 對資源利用的優勢

智能門禁系統可以將進出人員的記錄進行存儲和分析，實時獲取重點區域的人員數量進行監控，包括區域人員密度、人員移動軌跡等信息，利于多種場景的數據查詢和統計分析。依據門診或者病區各時段人員的出入量的統計分析，適時優化工作人員的排班，以更有效地提供工作人員的效率，為精準化管理人員提供數據支持；還可以依據門診或者病區某一時間段人員數量，對相應區域限流或引流，尤其是在特殊時期，及時減少急診、發熱門診等重點區域人員聚集數量，降低發生人員交叉感染的風險[9]。圖4為智能門禁系統管理界面。

建立各類人員出入結構化分析報表，為開展人員出入監管和提升就診服務體驗提供依據。通過監控患者各環節的就診等候時間和地點數據，分析患者就診時間流和空間流，例如患者分診、掛號、繳費、就診、取藥等候時間和地點的記錄，能夠準確定位患者的院內就診軌跡，為醫院管理部門分析患者各環節等候時長提供數據支持，為縮短患者就診等候時間，改善患者就醫服務體驗，提供了數據支持。

3" 智能門禁的應用壁壘

由于面部識別精確度易受拍攝環境的光線、拍攝的角度、人員的表情和姿勢等問題的影響，攝像頭采集的人臉圖像數據質量低，導致人臉識別不準確。隨著3D結構光活體檢測等人臉識別算法的成熟，減少了外界環境對人臉識別的干擾[10]，通過提高人臉數據庫照片質量，利用人臉灰度特征和膚色特征，結合自適應增強算法，提高復雜環境下人臉檢測的速度和精度。基于人臉識別的智能門禁系統采用面部識別技術專攻身份認證、安全識別領域，形成高可用、高精度的解鎖方式[11]，在戶外環境下，通過安裝遮陽罩來減少光線對面部識別的影響。可以設想，未來利用手機設備及其他物聯網相關設備，通過終端采集人員信息，構建智能門禁管理平臺，可實現遠程門禁管理，可連接手機APP、微信小程序、公安系統等[12]。

人臉信息是基于人臉識別的智能門禁系統關鍵數據，在使用人臉識別技術時，還需特別加強隱私保護和防范侵權意識，新技術的發展與應用是為了造福公眾，不能以“便利”與群眾的隱私暴露來互換[13]，還需要依靠法律法規的指導，接受道德規范的約束，通過管理部門的治理，利用信息安全技術的保障，構建相對完善的隱私保護和防范侵權的體系[14]，確保人民群眾的合法權益不受侵害。

4nbsp; 結" 論

智能門禁管理系統利用先進的人臉識別技術和紅外熱傳感等技術，對門禁設備進行配置和管理，滿足各種管理工作要求下的門禁需求，通過提升門禁管理的信息化水平，完善門禁管理制度與規范化操作，強化人員入院分類準入的環節管理，堵塞可能存在的隱患漏洞，對重點管理人員（如發熱人員）在監管下準入，實現對人員出入的控制和管理，提高了醫院的安全性和管理效率，降低了醫院人工和管理成本，切實提升了患者和家屬的滿意度，創造良好的就診體驗，為提升醫院精細化管理、智能化管理水平做出支持。

參考文獻：

[1] 劉捷.基于智能安防的智慧城市發展路徑研究——以杭州市智能安防產業為例 [J].未來與發展，2022，46（1）：66-70+20.

[2] 李小敏，趙艷麗，楊延寧，等.一種基于RFID和SIM800C的遠程防盜智能門禁與安防系統的設計 [J].電子設計工程，2023，31（14）：113-117.

[3] 高明，康曉鳳，孫典，等.基于樹莓派的人臉識別門禁系統 [J].軟件工程，2021，24（7）：49-51+42.

[4] 張小亮，荊芒，單紅偉，等.基于人臉識別和互聯網+技術的門診患者進出管理應用思考 [J].中國醫療設備，2021，36（11）：107-110+115.

[5] 張宇，師慶科，王覓也，等.醫院常態化疫情防控平臺的構建與應用 [J].中國醫療設備，2022，37（2）：103-106+135.

[6] 張妍，汪慕峰.人臉識別技術應用安全風險與對策研究 [J].工業信息安全，2023（3）：28-33.

[7] 張冰，孫樹田，張彬，等.智能入院信息登記機器人系統的設計與實現 [J].醫療衛生裝備，2021，42（8）：40-44.

[8] 破解老年人“數字鴻溝”難題 廣東率先推出刷身份證核驗健康碼服務 [J].大社會，2021（1）：27-28.

[9] 王麗萍，尚進，齊春琳，等.新型冠狀病毒疫情常態化下某醫療機構院感防控機制和措施 [J].中華醫院感染學雜志，2020，30（24）：3692-3696.

[10] 韋道準，王富斌，虞凱，等.人臉識別技術在鐵路客運中的應用風險 [J].自動化應用，2023，64（9）：32-35.

[11] 簡艷英，唐佐俠.智慧校園建設中人臉識別技術的應用與研究 [J].漯河職業技術學院學報，2023，22（3）：30-33.

[12] 郭偉潔，植凱吉，白瑀皓，等.基于身份證和人臉雙重識別技術的智能門禁系統設計 [J].計算機測量與控制，2021，29（2）：222-228.

[13] 鄧臻宇.淺析人臉識別技術應用的現狀與法律問題——以小區門禁人臉識別為例 [J].河北企業，2021（7）：143-145.

[14] 葉濤.公共場所人臉識別技術應用的利益衡量與類型構造 [J].浙江社會科學，2022（7）：41-49+157.

作者簡介：楊琪敏（1986—），女，漢族，江西南昌人，工程師，本科，研究方向：醫院信息化建設；劉東麗（1983—），女，漢族，河南南陽人，高級工程師，碩士研究生，研究方向：醫院信息化建設。