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建筑工地人脸识别考勤管理系统数据交互方案

一、概述

近年来,建筑施工工地的安全管理在全国各城市均成为了安监部门重点监控的对象,部分地市还为此发布了相关的政策文件,其目的是为了从严管理工地,确保人员和财产的安全。

根据相关地方《建筑业施工作业人员实名制管理办法》,施工企业在施工现场需要配备人脸识别设备,实施对施工作业人员的考勤管理。目前各建筑工地已经配备“施工作业人员实名制申报系统”。为了规范施工作业人员的考勤管理,在施工现场进出通道内安装人脸识别设备,在施工作业人员进出通道时进行人脸识别认证,完成签到和签退。

 

需求分析

前端人脸识别设备由不同的厂商提供,要求A厂商设备采集到的人脸信息下发到B厂商设备时要能正常识别;需要不同厂商对注册的人脸数据可以互通。

登记用户时,人脸模版与人员信息(身份证号)的绑定均由申报软件进行管理。

人员绑定信息先保存在本地数据库中,再由申报软件上传至服务器进行保存,数据丢失后可从服务器下载进行数据恢复。

前端人脸识别设备返回的识别数据信息通过数据包的形式提交给申报软件,同时设备管理客户端也应保存一份识别数据信息,以备异常数据恢复及故障判断依据。

确保申报软件管理平台的兼容性,扩展人员信息(人脸数据、身份证号等)的绑定管理需求。

 

三、数据交互流程图

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四、网络拓扑图

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示意图说明:

人员注册时通过用户注册客户端软件注册,人员注册信息(人脸数据、身份证号等)提交给申报软件进行管理,人员信息绑定后再由申报软件上传至服务器保存。

申报软件将人员数据信息下发至设备管理软件,再由设备管理软件将数据同步到前端人脸识别设备,同步数据成功后,注册过的人员即可进行人脸识别。

人脸识别设备返回的识别数据信息由设备管理软件以数据包的形式提交给申报软件,申报软件依据登记信息生成考勤数据,再上传至服务器保存。

用户注册及设备管理软件可以集成在一起,安装在同一台电脑上。

 

五、关于不同厂商人脸数据通用性问题

 

前端人脸识别设备由不同的厂商提供,每个厂商的人脸算法不同,相应的人脸模板也是不同的,以致从A 厂商设备采集到的人脸模板下发到B厂商设备时无法正常识别。为解决数据互通问题,要求厂商提供原始的人脸数据及格式(通常是原始的红外成像图,格式应包括数据组成格式,分辨率),并确保其他厂商可以从此数据中提取到适用于自家设备的人脸模板。

如下图所示:

 

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进行人员登记时,各厂商的人脸注册软件提交给申报软件的人脸数据应包含厂商号及原始的人脸数据。

而进行人员下发时,申报软件将人员数据信息下发至设备管理软件后,各厂商的设备管理软件可以根据厂商号及该厂商提供的原始人脸数据格式,从原始人脸数据中提取到合适的模板,然后下发至前端设备中。

人员信息绑定

1、 人员与身份证号的绑定

人员信息与人脸的绑定由申报软件进行管理,主要需要实现人员信息与身份证号进行绑定及绑定信息的备份。申报软件需调用人脸注册软件提交的人脸数据信息获取指定人脸的身份证号与人员进行绑定。由于多家设备厂商的接口的差异性,要求设备厂商按申报软件方提供的接口定义标准进行相关接口函数的封装。

 2、绑定信息的备份

人员绑定信息保存于本地数据库中,同时由申报软件客户端将登记信息上传至服务器进行保存,客户端数据丢失以后可从服务器下载进行数据恢复。

2)人员考勤登记绑定信息为了兼容目前的管理软件,故而在申报软件中对如下已经存在的表格进行微调。

 

七、考勤数据交互

考虑到申报软件数据库的安全性问题,不向设备方提供与人员相关的数据信息。设备方与申报软件在工地计算机上使用TCP/IP协议通讯(详见第八部分),人脸识别设备返回识别数据信息(人员信息、识别时间等),信息通过数据包的形式提交给申报软件,由申报软件负责解包入库。

同时设备管理客户端也应保存一份识别信息,以备异常数据恢复及故障判断依据。申报软件开启一个监听线程,监听前端设备socket端口(1024~65535)是否有数据发送过来,进行相应的解析,判断识别人脸是否存在于已绑定的人员信息TAUserInfo中,如果存在,则申报软件根据登记信息,产生标准的考勤数据。

产生好以后的考勤信息,通过工地电脑申报客户端调用部署在外网服务器上的Webservice服务将考勤数据上传。

分析:按照上面的方式,设备厂商将不再访问申报软件数据库,一定程度上保证了申报软件的安全性,避免直接暴露给第三方软件。

 

八、数据交互通讯协议

1、制定本协议的背景与目的:

制定本协议的目的是为人脸识别设备管理系统和实名制申报系统之间的数据交互作出统一的标准和规范。

2、本协议采用的物理协议

底层网络协议采用以太网TCP/IP协议。实名制申报系统做为服务端,人脸识别设备管理软件作为客户端。

服务端口号:13542

3、通讯流程及错误处理机制描述

实际应用中,两套软件安装在同一台电脑上,基本不会存在网络中断的问题。另外根据TCP/IP协议的特点,不存在丢失数据包的问题。但是为了便于管理和将来扩展的需求,依然在协议里设计了心跳数据包作为辅助的判断和状态提示之用。

客户端程序(设备管理软件)每隔10秒钟发送一次心跳包给服务端(申报系统)收到心跳包后要回复一个心跳包给客户端。

客户端程序在生成考勤数据(包含身份证号、进出时间、厂商号、工地号等信息)后,首先自行存储,然后组成单条数据包发送给服务端,服务端收到数据后,根据数据库内的人员信息绑定记录判断是否是有效的信息,如果有效,则记录为真实的考勤记录。无论服务端判断信息是否有效,都要返回给客户端一个应答数据包,表示该条考勤记录数据包已收到。

 

九、关于软件的集成

1、人员信息(人脸数据、身份证号等)的绑定,均由申报软件完成;

2、人脸识别设备的设备管理软件由设备方提供给申报软件直接调用,设备管理软件应封装成统一的名称和统一的接口,以便申报软件完成IP地址配置等设备管理功能,方便施工企业的使用。

3、所有的数据通信程序在开机后应能自动后台运行,当设备与计算机连接出错时应当主动提示错误。