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
圍繞著政府機關的信息化建設目標，本方案規(guī)劃建設的政府機關人臉+IC卡消費管理系統(tǒng)，對機關單位的食堂消費管理是進行全方位、多層次的管控，利用智能卡、人臉識別及技術,通過智能信息管理系統(tǒng)的建設，幫助政府機關在信息化建設方面建立先進的業(yè)務管理平臺。
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，結(jié)合了當前人臉等生物識別的技術，多元識別關聯(lián)到同一卡戶來完成各種應用場合的精細化管控。
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)中通過人臉采集關聯(lián)注冊建立起原卡戶的生物識別應用；
l 人臉+IC卡消費管理：在食堂消費時需要對人員身份進行鑒別，借助智能卡和人臉識別技術進行身份識別，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卡進行消費。
l 人事關系管理：當有新的人員調(diào)入機關，有HR權限的管理人員導入人員信息，即可以根據(jù)這個信息發(fā)行一張智能卡，關聯(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聯(lián)注冊建立起該卡戶的生物識別應用。
1.3政府機關一卡通系統(tǒng)的金融服務管理效益分析
l 餐廳就餐管理：利用員工人臉+IC卡進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)總體設計及識別介質(zhì)
2.1政府機關一卡通系統(tǒng)的設計原則
根據(jù)政府機關卡系統(tǒng)當前的應用需求和今后的發(fā)展方向，系統(tǒng)的設計應遵照以下原則：
l 易用性原則
政府機關一卡通系統(tǒng)是一個集成了多種高新技術的復雜系統(tǒng)。技術的選擇既要考慮先進性，又要考慮實用、可靠和成熟。在系統(tǒng)所有功能的設計中，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 標準化和規(guī)范化
政府機關的金融功能和政府機關管理功能應參照相應的國際標準、國家標準和行業(yè)標準。具體而言，員工卡的金融功能應重點參考金融行業(yè)的PBOC規(guī)范進行設計。
l 開放性和可擴充性
系統(tǒng)應該具備良好的開放性，能夠?qū)�業(yè)界最好的產(chǎn)品整合進來，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)務功能的不斷拓展，應用規(guī)模的不斷擴大，要求系統(tǒng)在功能上是可擴充的，以及相應的服務器系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)、應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)在服務器系統(tǒng)、網(wǎng)絡通信設備、IC卡用戶終端設備、IC卡卡片數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等各個方面，關鍵部分應能進行集中的控制和管理。整個系統(tǒng)必須有完整的安全策略，以保證服務器系統(tǒng)、網(wǎng)絡系統(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，又名感應卡，由IC芯片，感應天線組成，并完全密封在一個標準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， 當讀寫器對卡進行讀寫操作時，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行身份識別的一種生物識別技術。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，進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術，包括人臉圖像采集、人臉定位、人臉識別預處理、記憶存儲和比對辨識，達到識別不同人身份的目的。通過人臉識別技術與一卡通技術結(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用。
2.3系統(tǒng)通訊組網(wǎng)方式
本次方案中所涉及的設備均使用標準TCP/IP方式進行聯(lián)網(wǎng)在線管理，對于部分設備附近無法有限接入網(wǎng)絡的地方也可采用無線WIFI進行連接。
3軟件組成及功能描述
3.1軟件體系架構(gòu)
采用國際先進的多層體系架構(gòu)，中間件技術開發(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)不僅滿足當前用戶一卡通應用的要求，還滿足將來客戶數(shù)字化建設的技術要求，具有一定前瞻性
一卡通系統(tǒng)涉及政府機關管理、生活的方方面面，由于各個政府機關性質(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)必須與政府機關的實際環(huán)境緊密結(jié)合，才能順利的推廣應用，才能達到良好的效果，而隨著改革的深入，政府機關的規(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)和學校實際環(huán)境的變化而調(diào)整，擴充；又要能夠與政府機關的現(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)的功能進行仔細劃分，根據(jù)與政府機關實際環(huán)境和應用的關聯(lián)程度，將公用模塊和基礎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)務處理系統(tǒng)：處理一卡通系統(tǒng)中各個不同應用子系統(tǒng)的業(yè)務邏輯處理，隨著學校環(huán)境和需求的變化發(fā)展，通過改變或增加業(yè)務處理系統(tǒng)能很快適應應用需要，而不影響整個系統(tǒng)的穩(wěn)定；
Ø 平臺模塊：作為系統(tǒng)基礎或通用的處理功能，與企業(yè)學校的實際應用環(huán)境關聯(lián)較少，相對穩(wěn)定；
Ø 客戶服務：由服務傳送總線和終端處理組成，向政府機關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應用程序的解決方案，用Struts構(gòu)建整體框架，Hibernate技術實現(xiàn)持久層，Spring實現(xiàn)整合和管理。完成業(yè)務層和數(shù)據(jù)庫層之間的交互，給出了具體設計過程和實現(xiàn)細節(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)庫服務器、應用服務器、查詢統(tǒng)計服務器。
卡務中心管理子系統(tǒng)：卡務中心管理子系統(tǒng)作為一卡通系統(tǒng)的核心業(yè)務子系統(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)基礎平臺：卡戶管理業(yè)務平臺、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：設備監(jiān)管中心、卡務中心、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)權的產(chǎn)品體系。IC卡機具讀寫卡業(yè)務不依賴網(wǎng)絡、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；特殊的抗干擾設計保證系統(tǒng)符合電磁兼容性標準；部分機具達到IP65防護等級。根據(jù)學校政府機關一卡通系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、先進的整體需求，使用基于TCP/IP 協(xié)議的硬件設備和軟件系統(tǒng)，為學校設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)進行信息化建設，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)人臉收費設備、網(wǎng)絡及網(wǎng)絡設備、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：使用預錄入的照片關聯(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)絡及網(wǎng)絡設備：
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用程序服務器上，客戶端PC機使用管理軟件時，可按權限范圍直接調(diào)用。
² 參數(shù)設置：按照業(yè)務要求，設置各類相關參數(shù)；
² 靈活的卡類設置：設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)行不同的用餐標準；
² 完善的交易限制：為了保證卡戶金額的安全性，可設置消費免輸密碼金額，即當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，則當餐或當天不能再消費；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行收費；
² 細致的交易查詢：對數(shù)據(jù)進行查詢和統(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，來進行相對應報表的統(tǒng)計查詢，亦可統(tǒng)計每個終端設備的交易情況；
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，準確統(tǒng)計就餐人數(shù)，避免在準備食品時造成的浪費，從而也達到節(jié)省成本的目的；
² 退款處理：根據(jù)業(yè)務需要，對某些款項進行退費處理；
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)絡系統(tǒng)的依賴，網(wǎng)絡恢復后即可進行數(shù)據(jù)傳輸。
² 財務平衡功能：具有獨特嚴密的賬務平衡體系，從卡片讀寫、數(shù)據(jù)記錄、數(shù)據(jù)傳輸、系統(tǒng)恢復等方面均設置了完善的安全保障措施，確保了消費數(shù)據(jù)的準確性和完整性；
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，可查詢各食堂當次、當天的收入情況，消費者當天、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，便于管理人員進行管理。
² 靈活多樣的消費方式，可進行智能設置和項目價格定制，設定單次最高消費額，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)絡恢復后能保證最新數(shù)據(jù)的一致性；有較大存儲容量，黑名單處理策略先進合理，能滿足實際需求。
² 預留打印接口，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，可以采用標準TCP/IP通訊，標準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)絡支持：
（1）1 個 PCIE 接口，支持擴展 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，遠程OTA升級含增量升級
11、識別技術：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，人臉算法標配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