寬動態(tài)人臉消費系統(tǒng)方案
1人臉、IC卡消費系統(tǒng)概述
1.1系統(tǒng)使用背景及特點
圍繞著政府機關(guān)的信息化建設(shè)目標(biāo)，本方案規(guī)劃建設(shè)的政府機關(guān)人臉+IC卡消費管理系統(tǒng)，對機關(guān)單位的食堂消費管理是進(jìn)行全方位、多層次的管控，利用智能卡、人臉識別及技術(shù),通過智能信息管理系統(tǒng)的建設(shè)，幫助政府機關(guān)在信息化建設(shè)方面建立先進(jìn)的業(yè)務(wù)管理平臺。
在數(shù)字化的新時代，一卡通系統(tǒng)已不僅僅局限于智能卡的技術(shù)，結(jié)合了當(dāng)前人臉等生物識別的技術(shù)，多元識別關(guān)聯(lián)到同一卡戶來完成各種應(yīng)用場合的精細(xì)化管控。
1.2客戶需求及解決方法
l 卡戶的基本人員信息管理：原IC卡系統(tǒng)卡戶上記錄了機關(guān)各類人員的身份與基本情況，可在原IC卡系統(tǒng)的IC卡不變的情況下，在新系統(tǒng)中通過人臉采集關(guān)聯(lián)注冊建立起原卡戶的生物識別應(yīng)用；
l 人臉+IC卡消費管理：在食堂消費時需要對人員身份進(jìn)行鑒別，借助智能卡和人臉識別技術(shù)進(jìn)行身份識別，實現(xiàn)食堂消費管理。固定職員無論是用人臉還是IC卡均可完成消費。外來人員使用臨時IC卡進(jìn)行消費。
l 人事關(guān)系管理：當(dāng)有新的人員調(diào)入機關(guān)，有HR權(quán)限的管理人員導(dǎo)入人員信息，即可以根據(jù)這個信息發(fā)行一張智能卡，關(guān)聯(lián)該人員的姓名、性別、部門、職位等信息后開始投入使用，同時通過人臉采集關(guān)聯(lián)注冊建立起該卡戶的生物識別應(yīng)用。
1.3政府機關(guān)一卡通系統(tǒng)的金融服務(wù)管理效益分析
l 餐廳就餐管理：利用員工人臉+IC卡進(jìn)行就餐付費是一卡通系統(tǒng)重要的功能之一。使用員工卡及人臉識別進(jìn)行就餐付費可節(jié)省買菜等待的時間、避免病毒的傳播、減少食堂工作人員清點現(xiàn)金的工作、避免差錯造成的損失。食堂采用專用的就餐機，有較強的防油、防污能力，能方便地從員工的政府機關(guān)卡中扣除購買飯菜款。食堂MIS系統(tǒng)，可通過統(tǒng)計圖表來分析就餐的人數(shù)和高峰時間，并掌握員工的就餐消費情況，為改善餐廳的經(jīng)營狀況提供可靠的依據(jù)。
2系統(tǒng)總體設(shè)計及識別介質(zhì)
2.1政府機關(guān)一卡通系統(tǒng)的設(shè)計原則
根據(jù)政府機關(guān)卡系統(tǒng)當(dāng)前的應(yīng)用需求和今后的發(fā)展方向，系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)遵照以下原則：
l 易用性原則
政府機關(guān)一卡通系統(tǒng)是一個集成了多種高新技術(shù)的復(fù)雜系統(tǒng)。技術(shù)的選擇既要考慮先進(jìn)性，又要考慮實用、可靠和成熟。在系統(tǒng)所有功能的設(shè)計中，都必須考慮用戶使用的方便性，提供友好的用戶界面，操作簡單，直觀靈活，易于為用戶所接受。
l 標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化
政府機關(guān)的金融功能和政府機關(guān)管理功能應(yīng)參照相應(yīng)的國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。具體而言，員工卡的金融功能應(yīng)重點參考金融行業(yè)的PBOC規(guī)范進(jìn)行設(shè)計。
l 開放性和可擴充性
系統(tǒng)應(yīng)該具備良好的開放性，能夠?qū)I(yè)界最好的產(chǎn)品整合進(jìn)來，在向用戶提供性價比最好的一卡通系統(tǒng)的同時，也可按用戶要求定制多種個性化解決方案。隨著業(yè)務(wù)功能的不斷拓展，應(yīng)用規(guī)模的不斷擴大，要求系統(tǒng)在功能上是可擴充的，以及相應(yīng)的服務(wù)器系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、應(yīng)用軟件都能平滑升級和擴展，以最大限度地保護用戶的投資。
l 高可靠性與安全性
安全性和可靠性體現(xiàn)在服務(wù)器系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、IC卡用戶終端設(shè)備、IC卡卡片數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等各個方面，關(guān)鍵部分應(yīng)能進(jìn)行集中的控制和管理。整個系統(tǒng)必須有完整的安全策略，以保證服務(wù)器系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的工作的連續(xù)性，保障數(shù)據(jù)的一致性和完整性。
2.2系統(tǒng)支持的識別介質(zhì)類型
Mifare One S50/S70
非接觸IC卡，又名感應(yīng)卡，由IC芯片，感應(yīng)天線組成，并完全密封在一個標(biāo)準(zhǔn)PVC卡片中， 無外露部分。非接觸式IC卡的讀寫過程，通常由非接觸型IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作。非接觸型IC卡本身是無源體， 當(dāng)讀寫器對卡進(jìn)行讀寫操作時，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成：一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與其本身的L/C產(chǎn)生諧振，產(chǎn)生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是結(jié)合數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)、修改、存儲等，并返回給讀寫器。由非接觸式IC卡所形成的讀寫系統(tǒng)，無論是硬件結(jié)構(gòu)，還是操作過程都得到了很大的簡化，同時借助于先進(jìn)的管理軟件，可脫機的操作方式，都使數(shù)據(jù)讀寫過程更為簡單。
輔助生物識別——面部識別
人臉識別工作原理：人臉識別基于人的臉部特征信息進(jìn)行身份識別的一種生物識別技術(shù)。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流，并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉，進(jìn)而對檢測到的人臉進(jìn)行臉部的一系列相關(guān)技術(shù)，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預(yù)處理、記憶存儲和比對辨識，達(dá)到識別不同人身份的目的。通過人臉識別技術(shù)與一卡通技術(shù)結(jié)合，將人員卡戶與人臉識別綁定，提供了更便捷的無卡支付、無卡考勤、無卡身份識別的場景應(yīng)用。
2.3系統(tǒng)通訊組網(wǎng)方式
本次方案中所涉及的設(shè)備均使用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP方式進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)在線管理，對于部分設(shè)備附近無法有限接入網(wǎng)絡(luò)的地方也可采用無線WIFI進(jìn)行連接。
3軟件組成及功能描述
3.1軟件體系架構(gòu)
采用國際先進(jìn)的多層體系架構(gòu)，中間件技術(shù)開發(fā)數(shù)據(jù)交換中心，真正實現(xiàn)了卡通、庫通、網(wǎng)通。一卡通系統(tǒng)的1＋N+1模式，即“1個平臺＋N個子系統(tǒng)應(yīng)用+1個統(tǒng)一門戶”。搭建好數(shù)字化園區(qū)的平臺后，在平臺上可以根據(jù)需要增加用戶應(yīng)用子系統(tǒng)擴展而不需要改變平臺，充分體現(xiàn)了系統(tǒng)良好的可擴展性和系統(tǒng)容量。新構(gòu)建的一卡通軟件系統(tǒng)不僅滿足當(dāng)前用戶一卡通應(yīng)用的要求，還滿足將來客戶數(shù)字化建設(shè)的技術(shù)要求，具有一定前瞻性
一卡通系統(tǒng)涉及政府機關(guān)管理、生活的方方面面，由于各個政府機關(guān)性質(zhì)、方向、管理制度和信息化發(fā)展的不同，各個單位實際情況差異較大，一卡通系統(tǒng)必須與政府機關(guān)的實際環(huán)境緊密結(jié)合，才能順利的推廣應(yīng)用，才能達(dá)到良好的效果，而隨著改革的深入，政府機關(guān)的規(guī)模、結(jié)構(gòu)和管理制度均在不停的發(fā)展變化，這對一卡通系統(tǒng)的建設(shè)提出了更高的要求，一卡通系統(tǒng)既要便于隨著企業(yè)和學(xué)校實際環(huán)境的變化而調(diào)整，擴充；又要能夠與政府機關(guān)的現(xiàn)有和將來的其它系統(tǒng)相互連接，有機地組成信息化管理環(huán)境。因此系統(tǒng)的軟件功能結(jié)構(gòu)設(shè)計非常重要，必須在保證系統(tǒng)核心結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定的前提下，提高系統(tǒng)應(yīng)用、擴展的靈活性。
為此，從軟件系統(tǒng)總體上，我們將一卡通系統(tǒng)的功能進(jìn)行仔細(xì)劃分，根據(jù)與政府機關(guān)實際環(huán)境和應(yīng)用的關(guān)聯(lián)程度，將公用模塊和基礎(chǔ)模塊抽取出來組成穩(wěn)定的核心平臺，結(jié)合“數(shù)據(jù)集中，統(tǒng)一交換”的思想，將系統(tǒng)分為平臺、數(shù)據(jù)層等幾部分
Ø 數(shù)據(jù)層：承擔(dān)整個系統(tǒng)的數(shù)據(jù)存取，可以保證數(shù)據(jù)的安全和處理的效率；
Ø 業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)：處理一卡通系統(tǒng)中各個不同應(yīng)用子系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯處理，隨著學(xué)校環(huán)境和需求的變化發(fā)展，通過改變或增加業(yè)務(wù)處理系統(tǒng)能很快適應(yīng)應(yīng)用需要，而不影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定；
Ø 平臺模塊：作為系統(tǒng)基礎(chǔ)或通用的處理功能，與企業(yè)學(xué)校的實際應(yīng)用環(huán)境關(guān)聯(lián)較少，相對穩(wěn)定；
Ø 客戶服務(wù)：由服務(wù)傳送總線和終端處理組成，向政府機關(guān)一卡通用戶及外圍系統(tǒng)提供及時、統(tǒng)一、多方式、全面的數(shù)據(jù)交換和應(yīng)用手段。保證數(shù)據(jù)發(fā)生變化能實時反映到整個系統(tǒng)。
系統(tǒng)配合使用Struts、Spring、Hibernate技術(shù)的功能及優(yōu)勢，提出基于MVC模式將3大框架結(jié)合的架構(gòu)作為大型J2EE應(yīng)用程序的解決方案，用Struts構(gòu)建整體框架，Hibernate技術(shù)實現(xiàn)持久層，Spring實現(xiàn)整合和管理。完成業(yè)務(wù)層和數(shù)據(jù)庫層之間的交互，給出了具體設(shè)計過程和實現(xiàn)細(xì)節(jié)。這兩種架構(gòu)相結(jié)合很好地解決了系統(tǒng)的實際開發(fā)過程中效率低、不易于維護、低耦合及可移植性差等問題，使得系統(tǒng)擴展更容易，兼容性更強，應(yīng)用更廣泛，使用更方便。
一卡通支撐平臺：提供整個一卡通系統(tǒng)的軟、硬件支撐，包括數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器、查詢統(tǒng)計服務(wù)器。
卡務(wù)中心管理子系統(tǒng)：卡務(wù)中心管理子系統(tǒng)作為一卡通系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù)子系統(tǒng)，包含卡注冊、卡片發(fā)行、卡片注銷、卡片掛失、卡片拾遺、卡片掛失解掛、卡片維護等多項功能。
一卡通信息管理平臺由中心主體及各個子系統(tǒng)模塊構(gòu)成，中心主體包含以下內(nèi)容：
Ø 一卡通系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺：卡戶管理業(yè)務(wù)平臺、電子錢包結(jié)算平臺、二次開發(fā)對接平臺；
Ø 一卡通管理中心：設(shè)備監(jiān)管中心、卡務(wù)中心、結(jié)算中心、分析中心。
一卡通系統(tǒng)中有著完整的自主研發(fā)、擁有知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品體系。IC卡機具讀寫卡業(yè)務(wù)不依賴網(wǎng)絡(luò)、計算機和數(shù)據(jù)庫，保證宕網(wǎng)宕機后可以脫機運行；多級后備電源保證市電停電后還能可靠售飯洗澡；特殊的抗干擾設(shè)計保證系統(tǒng)符合電磁兼容性標(biāo)準(zhǔn)；部分機具達(dá)到IP65防護等級。根據(jù)學(xué)校政府機關(guān)一卡通系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、先進(jìn)的整體需求，使用基于TCP/IP 協(xié)議的硬件設(shè)備和軟件系統(tǒng)，為學(xué)校設(shè)計具有針對性的個性化系統(tǒng)整體解決方案。
3.2一卡通子系統(tǒng)功能介紹
3.2.1 餐廳消費子系統(tǒng)
本系統(tǒng)是針對食堂餐飲收費管理環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化建設(shè)，構(gòu)建一卡通智慧餐飲管理系統(tǒng)，系統(tǒng)圍繞著餐廳就餐服務(wù)需求，提供寬動態(tài)人臉識別消費模式，高效智能化地解決食堂供餐管理的工作。管理部門可以通過該系統(tǒng)的智能化管理，控制交易過程，防止做弊，保證交易過程及數(shù)據(jù)的安全性，提高工作質(zhì)量、工作效率和管理水平。
智能收費人臉消費機：臺式和掛式
l 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
本系統(tǒng)由寬動態(tài)人臉收費設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、實時收費管理軟件等部分組成。
識別介質(zhì)：
(1)IC卡：統(tǒng)一使用本一卡通系統(tǒng)發(fā)行的IC卡。
(2)生物識別：使用預(yù)錄入的照片關(guān)聯(lián)卡戶檔案生成個人的臉部識別征碼。
l 收費POS機：
提供寬動態(tài)人臉收費機、手持POS機、人臉識別通道一體機等可以選用。
l 網(wǎng)絡(luò)及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：
使用TCP/IP通信協(xié)議的終端POS機與交換機直接連接到主干網(wǎng)，管理中心的終端通信前置機即可對終端POS機進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、管理和控制。
l 管理軟件：
本系統(tǒng)管理軟件全部部署在管理中心的應(yīng)用程序服務(wù)器上，客戶端PC機使用管理軟件時，可按權(quán)限范圍直接調(diào)用。
² 參數(shù)設(shè)置：按照業(yè)務(wù)要求，設(shè)置各類相關(guān)參數(shù)；
² 靈活的卡類設(shè)置：設(shè)置了不同卡片類型的管理功能，可根據(jù)持卡人的不同身份分配不同消費卡類，便于對內(nèi)部員工與不同來源的客人執(zhí)行不同的用餐標(biāo)準(zhǔn)；
² 完善的交易限制：為了保證卡戶金額的安全性，可設(shè)置消費免輸密碼金額，即當(dāng)消費金額超過免輸密碼金額時，必須輸入正確密碼才可消費；且在系統(tǒng)中還可設(shè)置每張卡每餐或每日最大消費金額，如消費金額累計超過此金額，則當(dāng)餐或當(dāng)天不能再消費；這樣消費限制，杜絕了惡性透支，即使持卡人丟失了卡片，在來不及掛失的情況下，也可以保證持卡人損失最小化；
² 多模式消費：本系統(tǒng)中具有靈活多樣的消費模式，如定額單價模式、隨機模式、商品模式、計時模式，并具有限額、限次功能；
² 支持商品消費：商戶在管理軟件中設(shè)置好商品信息，并下傳到收費終端，管理員即可通過輸入商品編號或掃描商品條碼進(jìn)行收費；
² 細(xì)致的交易查詢：對數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢和統(tǒng)計時，可以按照交易類別、交易部門、交易商戶、交易區(qū)域、交易人員，或按照餐段、每日、每月等，來進(jìn)行相對應(yīng)報表的統(tǒng)計查詢，亦可統(tǒng)計每個終端設(shè)備的交易情況；
² 全面的統(tǒng)計報表：核算餐廳承包商在每餐、每日、每月的消費額及消費人次，準(zhǔn)確統(tǒng)計就餐人數(shù)，避免在準(zhǔn)備食品時造成的浪費，從而也達(dá)到節(jié)省成本的目的；
² 退款處理：根據(jù)業(yè)務(wù)需要，對某些款項進(jìn)行退費處理；
² 良好的擴展性：本系統(tǒng)可延伸到用于其它收費項目的收費管理；
² 脫機正常運行：由于此系統(tǒng)的中心工作是刷卡或刷臉消費，首要考慮的是保證刷卡的正常運行，所以采用的所有消費機均是自帶存儲機制的，在脫離網(wǎng)絡(luò)的情況下可記賬工作，從而使消費過程可以暫時脫離對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的依賴，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后即可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
² 財務(wù)平衡功能：具有獨特嚴(yán)密的賬務(wù)平衡體系，從卡片讀寫、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)恢復(fù)等方面均設(shè)置了完善的安全保障措施，確保了消費數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性；
² 餐廳商戶每日結(jié)算或任意周期結(jié)算，系統(tǒng)具有消費金額出錯后的處理機制。
² 消費數(shù)據(jù)能夠按多級統(tǒng)計，最終一級可按POS機統(tǒng)計交易數(shù)據(jù)。
² 各級工作站可保留交易流水，便于與中心主機系統(tǒng)交易流水進(jìn)行對賬。
² 具有強大的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能和強大的報表功能，可實現(xiàn)日、月、年、某一時段的報表處理，可查詢各食堂當(dāng)次、當(dāng)天的收入情況，消費者當(dāng)天、每月、每年的消費情況，為消費者、決策管理者提供詳實的材料，便于管理人員進(jìn)行管理。
² 靈活多樣的消費方式，可進(jìn)行智能設(shè)置和項目價格定制，設(shè)定單次最高消費額，消費金額大于最高消費額啟用錢包消費密碼，保護一卡通賬戶資金安全。
² 具有可靠的讀寫卡功能，自動識別"偽卡"功能，持偽卡、假卡、掛失卡消費，窗口機能自動報警。
² 窗口機具有脫網(wǎng)工作能力，網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)后能保證最新數(shù)據(jù)的一致性；有較大存儲容量，黑名單處理策略先進(jìn)合理，能滿足實際需求。
² 預(yù)留打印接口，能滿足各種消場所費的需求。
² 雙面顯示屏，操作員和用戶可同時查看顯示屏內(nèi)容。
² 根據(jù)機具不同，可以采用標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP通訊，標(biāo)準(zhǔn)10M RJ-45接口，即插即用，可直接接入以太網(wǎng)使用，由消費管理軟件分配IP地址，每筆消費數(shù)據(jù)在聯(lián)機時可以自動實時上報，在脫機時可以自動保存。
4硬件設(shè)備參數(shù)及功能介紹
4.1 IC讀寫器
lCPU類型：M3處理器，快速、低能耗；
l 通訊方式：USB口接入電腦；
l 讀卡頻率：13.56MHz；
l 語音提示：蜂鳴提示；
l 讀寫卡距離：≤4CM；
l 讀寫卡時間：＜1S；
l 平均功耗：＜0.5W。
4.2系統(tǒng)管理員UKEY
l CPU類型：M3處理器，快速、低能耗；
l 通訊方式：USB口接入電腦；
l 數(shù)據(jù)安全：與電腦通訊全部采用密文格式；
l DENS 加密存儲系統(tǒng)密鑰參數(shù)；
l 可存儲15萬條管理員充值取款記錄；
l 平均功耗：＜0.1W。
4.3安卓寬動態(tài)人臉、IC卡一體消費機
1、Android版本：7.1
2、CPU: RK3288 , 四核 A17，主頻 1.8GHz
3、主板內(nèi)存容量: 2GB/4GB
4、內(nèi)置存儲器: EMMC FLASH 8GB/16G/32G 標(biāo)貼8GB
5、顯示屏類型：主屏 5寸液晶屏，帶電容觸屏，分辨率1280*720
副屏 7寸液晶屏，分辨率1024*600
6、網(wǎng)絡(luò)支持：
（1）1 個 PCIE 接口，支持?jǐn)U展 3G/4G通訊模塊
（2）1 個 RJ45 以太網(wǎng)接口，支持 Ethernet
（3）1 個 wifi&BT 模塊，支持 Wi-Fi 802.11b/g/n 協(xié)議
（4）支持 BT3.0/BT4.0
7、板載接口：2個USB接口、1個RJ45以太網(wǎng)接口、1個音頻接口、1個電源接口
8、尾線延伸接口：1個RJ45以太網(wǎng)接口、1個電源接口、1個USB接口
9、音頻輸出:左右雙聲道輸出,支持4R*3W 喇叭
10、系統(tǒng)升級: 支持 TF 卡/USB，遠(yuǎn)程OTA升級含增量升級
11、識別技術(shù)：200萬寬動態(tài)高清高速單目攝像頭
配30萬像素掃描二維碼識別器
寬動態(tài)人臉識別，人臉?biāo)惴?biāo)配5000人臉容量；
IC卡讀卡（自帶IC卡讀寫器）
12、鍵盤：19鍵機械鍵盤
13、外觀顏色：黑色/白色
14、電源：12V5A
