基于人臉識(shí)別的新型社區(qū)智能門禁解決方案

摘 要：隨著國(guó)家城市化的發(fā)展和科技的進(jìn)步，越來越多的人口遷入現(xiàn)代化城市，為了有效提高城市社區(qū)的安全性，提出了基本人臉識(shí)別技術(shù)的智能門禁系統(tǒng)。首先，對(duì)該系統(tǒng)應(yīng)具備的基本特性展開分析；隨后，以建立黑白可疑人員庫(kù)、刷臉開門、遠(yuǎn)程開門、人臉測(cè)溫以及創(chuàng)新功能等系統(tǒng)功能為研究重點(diǎn)進(jìn)行了闡述；最后，對(duì)系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了論證。AI人臉識(shí)別技術(shù)和人體測(cè)溫技術(shù)在新型智慧社區(qū)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)進(jìn)出社區(qū)人員的精準(zhǔn)管控和防控，切實(shí)提高了城市社區(qū)的安全性，同時(shí)也增強(qiáng)了居民的安全感和舒適度。

關(guān)鍵詞：人臉識(shí)別；智能門禁；人體測(cè)溫；AI；遠(yuǎn)程開門；社區(qū)安全

中圖分類號(hào)：TP399 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-1302（2025）03-0-03

0 引 言

隨著社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，城市化水平逐步提高，越來越多的人口遷入現(xiàn)代化城市。隨著城市人口的增長(zhǎng)和房地產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，社區(qū)的智能化管理需求日益凸顯。傳統(tǒng)的物業(yè)由保安人員值班看守和手工記錄核對(duì)來訪人員的管理方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代管理工作的快速、簡(jiǎn)便和高效的需求。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是當(dāng)下云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能和物聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術(shù)的發(fā)展，社區(qū)、寫字樓、酒店、城中村等場(chǎng)所的物業(yè)管理系統(tǒng)，尤其是門禁系統(tǒng)，正在發(fā)生重大的變革[1-5]。

2019年底新型冠狀病毒在全球大范圍暴發(fā)，對(duì)整個(gè)世界都產(chǎn)生了重大影響。疫情促使人們重新審視智能門禁的功能，需要門禁起到控制病毒在人流密集區(qū)域傳播和隔離病毒的作用[6-10]。

1 背景和意義

為了預(yù)防未來此類公共傳染事件的暴發(fā)，保護(hù)好城市居民的生命安全，首先需要直接阻斷病毒的傳播途徑。由于人工檢疫具有一定的風(fēng)險(xiǎn)和不確定性，需要防疫人員與人群密切接觸，這也增加了防疫人員被感染的風(fēng)險(xiǎn)。智能門禁是智能化防疫技術(shù)的體現(xiàn)，可以確保相關(guān)人員的通行，并且阻攔非相關(guān)人員流動(dòng)到特定區(qū)域，從而做到無遺漏查驗(yàn)，因此使用新型智能門禁系統(tǒng)可以通過智能化手段減少人員工作量，保障防疫人員的安全，同時(shí)切斷病毒的傳播途徑，這非常有利于控制疫情的傳播，在此類事件的控制上具有重要意義。

隨著城市化進(jìn)程的加快，城市人口越來越集中，人口流動(dòng)性越來越大，如何對(duì)社區(qū)和樓宇等場(chǎng)所進(jìn)行有效管理已成為公共管理面臨的一大挑戰(zhàn)。與此同時(shí)，人們對(duì)生活質(zhì)量的要求也越來越高，需要更加安全、人性化和智能化的生活環(huán)境。加快社區(qū)智能化改造和建設(shè)是提高社區(qū)居民生活幸福指數(shù)的途徑之一，能夠滿足人們對(duì)公共設(shè)施和智能服務(wù)的需求。智慧社區(qū)的門禁系統(tǒng)是社區(qū)安全的首要保障，因此加強(qiáng)智能門禁的建設(shè)至關(guān)重要。

2 基本人臉識(shí)別的智能門禁解決方案

2.1 智能門禁解決方案具備的特性

2.1.1 高安全性

現(xiàn)代人工智能人臉識(shí)別技術(shù)已經(jīng)非常先進(jìn)，能夠運(yùn)用先進(jìn)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來準(zhǔn)確分辨人臉，其識(shí)別準(zhǔn)確率已經(jīng)達(dá)到99.9%。與此同時(shí)，更高端的人臉識(shí)別系統(tǒng)可以通過同時(shí)使用雙目成像、活體檢測(cè)、動(dòng)態(tài)人臉辨識(shí)、逆光成像等高前沿技術(shù)，鑒定出通過照片、模型面具、3D人像、蠟像等手段所構(gòu)造的真假人臉，這進(jìn)一步增強(qiáng)了人臉識(shí)別系統(tǒng)對(duì)惡意攻擊的抵抗性。

2.1.2 具備安全預(yù)警功能

在日常生活中，一直存在營(yíng)銷人員、快遞員、社會(huì)人士等非社區(qū)相關(guān)人員有意、無意地進(jìn)出社區(qū)。面對(duì)這種情況，可以使用人臉識(shí)別的門禁系統(tǒng)，在系統(tǒng)中設(shè)置非社區(qū)人員不允許進(jìn)入小區(qū)，針對(duì)特定的惡意人員還可以創(chuàng)建并錄入黑名單。當(dāng)該類黑名單人員嘗試進(jìn)入小區(qū)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出警報(bào)，提醒物業(yè)加以管理。

2.1.3 無接觸通行

雖然目前人們已經(jīng)處于后疫情時(shí)期，但減少人員接觸仍然可以有效地避免交叉感染病毒，以避免局部的疫情反復(fù)。帶有人臉識(shí)別功能的門禁系統(tǒng)只需要“刷臉”就能實(shí)現(xiàn)人員的非接觸式進(jìn)出。這樣做既切斷了病毒傳播的渠道，也無需攜帶鑰匙、門禁卡等工具，大大提高了住戶進(jìn)出社區(qū)的效率，增加了智能生活的體驗(yàn)感。

2.2 智能門禁解決方案整體構(gòu)架

智能門禁系統(tǒng)整體構(gòu)架如圖1所示，智能門禁系統(tǒng)主要由平臺(tái)與終端兩部分組成。

2.2.1 平臺(tái)

智能門禁平臺(tái)基本上部署于公有云上，對(duì)于數(shù)據(jù)隱私要求極高的社區(qū)可以采購(gòu)私有云部署。平臺(tái)通過網(wǎng)絡(luò)關(guān)聯(lián)到部署于社區(qū)的各個(gè)大門、各棟樓宇上的終端設(shè)備。云服務(wù)的伸縮性使得單一門禁平臺(tái)易擴(kuò)展為多社區(qū)管理。平臺(tái)能夠?qū)崿F(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的匯總及轉(zhuǎn)發(fā)，并通過圖形界面為物業(yè)管理者提供訪問和管理操作。

2.2.2 終端

大門口智能機(jī)，即安裝在小區(qū)入口或樓宇入口的集樓宇對(duì)講、人臉識(shí)別、測(cè)溫等功能于一體的門禁終端，對(duì)于外來訪客可以通過門禁的呼機(jī)呼叫業(yè)主或住戶，在視頻語音對(duì)講確認(rèn)后，接收遠(yuǎn)程指令開門。

電信終端，即固定電話、手機(jī)、門禁終端，用于接收來自智能門禁平臺(tái)的呼叫，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程對(duì)講及開門。

2.3 智能門禁功能模塊設(shè)計(jì)

按照本文提出的解決方案，智能門禁管理平臺(tái)需要具備創(chuàng)新管理能力。新型人臉識(shí)別智能門禁設(shè)備需要具備人體體溫檢測(cè)、人臉識(shí)別等功能。

2.3.1 平臺(tái)創(chuàng)新管理能力

本文提供的智能門禁管理平臺(tái)至少包含黑白名單庫(kù)管理、刷臉開門、遠(yuǎn)程開門、社區(qū)創(chuàng)新管理、業(yè)務(wù)留痕等核心能力。

（1）黑/白名單庫(kù)、可疑人員庫(kù)

按社區(qū)管理要求建立白名單庫(kù)、可疑人員庫(kù)和黑名單3個(gè)人員庫(kù)，對(duì)于允許進(jìn)出社區(qū)的人員納入白名單庫(kù)；對(duì)于人臉識(shí)別失敗的進(jìn)行抓拍并存入可疑人員庫(kù)；將被拒絕進(jìn)入社區(qū)的人員納入黑名單庫(kù)，3個(gè)人員庫(kù)均可進(jìn)行靈活調(diào)整。

（2）刷臉開門

白名單庫(kù)內(nèi)人員走到門口進(jìn)行人臉識(shí)別，通過即開門進(jìn)入。

（3）遠(yuǎn)程開門

準(zhǔn)備進(jìn)入人員可通過門禁上的呼叫系統(tǒng)，由物業(yè)管理人員或業(yè)主進(jìn)行識(shí)別，在確認(rèn)身份后允許進(jìn)入實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程開門。

（4）創(chuàng)新功能

該功能包含4個(gè)子功能：一是所有數(shù)據(jù)在平臺(tái)上持久存儲(chǔ)，比如說所有開門記錄；二是針對(duì)人臉識(shí)別失敗人員進(jìn)行抓拍，相關(guān)抓拍照片存入可疑人員庫(kù)，后期進(jìn)行黑名單確認(rèn)，將確認(rèn)為黑名單的人員納入黑名單庫(kù)；三是記錄查詢功能，所有記錄可追溯可查詢，包含時(shí)間等相關(guān)信息；四是異常報(bào)警功能，通過數(shù)字孿生技術(shù)監(jiān)控開關(guān)門狀態(tài)，在不正常情況下，比如遇到非法暴力入侵、長(zhǎng)時(shí)間打開門等異常情況，可以發(fā)送報(bào)警信息到平臺(tái)。

2.3.2 人體體溫監(jiān)測(cè)模塊

本模塊需要具備2個(gè)功能：一是體溫監(jiān)測(cè)，采用目前最成熟的紅外體溫檢測(cè)器進(jìn)行體溫監(jiān)測(cè)，可以避免工作人員與進(jìn)出人員的直接接觸，降低因接觸引發(fā)病毒傳播的可能性，大大提高進(jìn)出人員的體溫檢測(cè)速度和人員通行效率；二是異常報(bào)警，針對(duì)體溫異常監(jiān)測(cè)結(jié)果進(jìn)行語音現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警并上報(bào)平臺(tái)。

2.3.3 人臉識(shí)別模塊

本模塊需要具備3個(gè)功能：一是能實(shí)現(xiàn)部分遮擋下的身份核對(duì)。雖然目前處于后疫情時(shí)期，但還是有很多人出入時(shí)會(huì)戴口罩，因此需要在人臉識(shí)別技術(shù)的基礎(chǔ)上結(jié)合人工智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)部分遮擋下的身份核對(duì)；二是針對(duì)非人員庫(kù)內(nèi)人員進(jìn)行提醒，當(dāng)某人員在門口識(shí)別時(shí)發(fā)現(xiàn)其人臉信息不在白名單庫(kù)內(nèi)，對(duì)其進(jìn)行友情提醒，對(duì)于無關(guān)人員敦促其離開；三是對(duì)黑名單庫(kù)內(nèi)的人員進(jìn)行人臉識(shí)別時(shí)直接報(bào)警并上報(bào)平臺(tái)。

2.4 智能門禁解決方案的可行性認(rèn)證

2.4.1 體溫檢測(cè)

紅外體溫儀是基于人體在不同體溫狀態(tài)下的紅外輻射強(qiáng)度原理進(jìn)行體溫檢測(cè)的，人體發(fā)出的紅外輻射經(jīng)紅外線介質(zhì)傳輸并聚焦在紅外傳感器上，紅外傳感器將人體發(fā)出的紅外輻射轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后在門禁屏幕以數(shù)字形式顯示，若人體發(fā)燒時(shí)會(huì)直接發(fā)出報(bào)警信號(hào)，既直觀又可感知。紅外體溫儀本身就是一種不需要接觸的電子體溫計(jì)，因此可以用它來解決測(cè)溫時(shí)的人員接觸問題。

2.4.2 人臉識(shí)別

人臉識(shí)別、指紋識(shí)別、虹膜識(shí)別、視網(wǎng)膜識(shí)別和步態(tài)識(shí)別等都屬于現(xiàn)有的生物識(shí)別技術(shù)。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，人臉識(shí)別技術(shù)已成為世界上非常先進(jìn)的生物識(shí)別技術(shù)和圖像處理技術(shù)，具備更高的安全性和直觀性、較快的識(shí)別速度、不易被察覺等特性，還不需要直接接觸。進(jìn)出社區(qū)/樓宇/城中村的人在經(jīng)過門口時(shí)，不需要摘下口罩，就能進(jìn)行人工智能人臉識(shí)別和體溫檢測(cè)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)體溫檢測(cè)和人員信息的核實(shí)。人工智能人臉識(shí)別技術(shù)的最大優(yōu)勢(shì)在于它能夠非接觸式地完成人員信息核對(duì)，可以節(jié)省掉手動(dòng)刷IC卡或身份證等操作，直接避免人與人之間的接觸，從而降低因接觸而發(fā)生感染的可能性。

2.4.3 平臺(tái)創(chuàng)新管理

本文通過對(duì)想進(jìn)入門口的所有人員進(jìn)行人臉識(shí)別，并抓取非人員庫(kù)內(nèi)人員的照片，建立黑、白、可疑3個(gè)名單庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)進(jìn)出人員的精準(zhǔn)管理，有效提升社區(qū)的安全性；同時(shí)對(duì)所有人員進(jìn)行體溫檢測(cè)，對(duì)異常溫度進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警，以此提升后疫情時(shí)代的社區(qū)防控效率；將所有開門等相關(guān)數(shù)據(jù)上傳至平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)可管可查，為社區(qū)管理、后期追溯查詢保留寶貴的數(shù)據(jù)信息。

3 結(jié) 語

社區(qū)已成為現(xiàn)代城市的基本單元，社區(qū)的智能化是現(xiàn)代城市管理、公共職能和社會(huì)服務(wù)的智慧化、智能化，需要充分借助新一代通信技術(shù)把物業(yè)管理、安防等職能融合到一起，為社區(qū)/樓宇/城中村創(chuàng)建一個(gè)更加安全、更加舒適、更加便利的現(xiàn)代化生活環(huán)境。智能門禁系統(tǒng)作為社區(qū)大門的第一道防線，起著三大重要作用：第一，實(shí)現(xiàn)非接觸式地對(duì)進(jìn)入人員的身份核對(duì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的分庫(kù)分權(quán)管理；第二，對(duì)想進(jìn)入社區(qū)/樓宇/城中村的社會(huì)人員進(jìn)行識(shí)別抓拍、身份確定，并進(jìn)行黑名單布控；第三，實(shí)現(xiàn)非接觸式人體測(cè)溫和異常體溫報(bào)警功能，增強(qiáng)社區(qū)疫情防控能力。通過本文所提出的智能門禁方案，大大提升了社區(qū)管理的便利性，增強(qiáng)了居民的安全感和舒適感。

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