归寝管理信息系统设计与实现

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　　摘要：近年来，学生夜不归宿造成的校园安全事件频发，干扰了正常的学校教育秩序，引发了社会的高度关注。针对此类情况，亟待开发一套基于人脸识别的学生归寝管理系统，让老师和家长等能实时掌握学生归寝信息。
　　关键词：归寝管理;人脸识别;实时监管
　　中图分类号：TP315 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2020）09-0165-02
　　0 引言
　　国家教育部相继出台了《教育部关于切实加强高校学生住宿管理的通知》、《教育部办公厅关于进一步加强高校学生住宿管理的通知》等一系列文件，明确要求学校建立相关安全工作制度。为进一步加强学生归寝管理，保障学生的人身财产安全，创建和谐安定的校园环境，各个学校都相继出台各种安全管理制度，但是收效甚微，究其原因是没有对学生的归寝情况进行实时监管。为此亟待研发一套基于人脸识别功能的学生归寝管理系统，采用人脸识别技术对学生的归寝情况进行实时监管，使学生处与保卫处等职能部门及家长能实时准确掌握学生归寝信息。
　　1 归寝管理需求分析
　　学生归寝管理系统是面向全校学生、宿舍管理人员、辅导老师、家长及学校相关职能部门的管理系统，可有效识别具有进出宿舍权限的学生身份，防止校外及黑名单人员非法进入宿舍楼，降低学生因夜不归寝或夜晚迟归发生事故的机率。人脸识别机器将代替宿管员完成晚归登记工作，减少宿管员工作量，提高工作效率。归寝管理系统将代替辅导老师晚点名工作，系统定时将学生归寝时间发送给老师，同时也可以将消息推送给家长，让家长了解学生在学校生活的相关信息。归寝系统的数据统计功能可让学校职能部门及时查询到学校归寝的整体情况，研判校园潜在安全风险打造平安校园[1]。结合当前学校普遍存在的归寝管理痛点，提炼以下需求，包括学生宿舍入住及调寝管理、本楼栋学生的出入记录、非本楼学生进出管控、校外人员及黑名单目标进出管控、学生晚归未归管理、学生请假返校管理、归寝情况统计、异常情况预警等。
　　2 归寝管理信息系统设计
　　以功能完备、技术领先、稳定可靠为基本要求，设计一套实用可靠的校园归寝管理信息系统，实现学生归寝管理的信息化、实时化、规范化。
　　2.1 归寝模式
　　根据目前大部分学校的实际业务需求，针对实际使用场景设计三种归寝考勤方式。（1）在宿舍楼栋门口处，安装人脸识别抓拍机，部署人脸比对服务器，自动抓拍进出学生，学生自由进出无需停留快速通过。如有黑名单中嫌疑目标进出时系统自动预警，防范危险目标进入宿舍。（2）配合宿舍现有进出闸机，在闸机上安装人脸识别设备，人脸识别设备与闸机进行联动，学生刷脸后闸机放行，此种模式可严格控制进出人员，有效防止人员尾随等情况。（3）在每一个楼层放置人脸识别设备，方便学校对学生进行楼层抽查和定时考勤。考虑到目前学校的信息化水平，归寝管理系统需支持人脸识别签到模式、同时可兼容校园一卡通签到模式、手机APP签到模式等，也支持几种模式组合签到。
　　2.2 基础配置
　　对当前所在宿舍住宿的学生进行统一管理，在系统中设置楼栋号、楼层号、房间号、床位号与学生信息关联，对学生人脸数据建模并将信息下发到人脸识别设备上。在基础配置功能中可查询各楼栋与人员详细信息等。宿舍楼栋的设备配置模式包括人脸抓拍机与后端识别模式，前端识别与闸机通道模式，楼层的前端识别模式。学校组织机构包括所在系（院）、专业、班级等信息。宿舍学生分配包括学生信息导入、信息确认与信息下发。系统后台预设默认考勤规则，有特殊需求的情况可由系统管理员单独修改签到规则。
　　2.3 人脸采集与建模
　　在归寝管理系统部署前，需要对全校在宿学生统一采集人脸，人脸采集功能作为系统的核心能力，是必备的基础组件。人脸采集功能包括对学生人脸的抓拍、图片结构化处理与身份信息确认功能[2]。采集的手段有两种，（1）通过专业的人证比对设备根据身份证和人脸比对后采集入库系统，此种方式做到了严格人证统一;（2）由学生自己拍照上传，辅导老师审核后将人脸照片入库系统，照片要求背景为单色的正脸清晰照片，若自行采集的照片不符合要求，会导致人员进出宿舍时比对不成功无法归寝。人脸信息采集后，需和学生的学号、班级、所在系（学院）等数据进行关联，数据整理后导入归寝管理后台，建议学生基础数据从数据中心中导出后进行关联，保障数据的统一性。人脸建模主要功能是将人脸抓拍、图片建模成结构化数据、人员信息与图片关联，确定人员与数据关联后，形成了人员身份信息、人脸图片、结构化数据的匹配关系，构成校园的人脸库体系。
　　2.4 考勤规则与进出管理
　　根据学校及宿舍管理要求，需设置宿舍归寝考勤规则。（1）设置人员通过规则，在人脸库的人员且具有宿舍权限的人员可通过比對进入宿舍，没有在库注册或在库注册但没有本楼栋权限的人员则无法进入宿舍。（2）设置考勤时间，如从早上6点起至晚上10点前出入宿舍为正常行为，晚上10点后进入宿舍则判定为晚归，早上6点前或夜不归宿的为异常行为，系统需要及时预警给宿舍管理员和所在班级辅导员。（3）设定抽查时间，如可设置晚上9点为晚点名时间，要求学生在每层楼的识别设备上进行刷脸认证。（4）要考虑设备异常情况，如人脸设备出现故障时，学生无法进入宿舍引起群体事件，针对此种情况，系统需要设置应急措施。
　　学生正常进出宿舍时，设备会根据下发的人脸信息实时比对，同时系统记录下学生进出宿舍的具体时间。如发生晚归或一直滞留宿舍的情况，系统将自动发消息给所在班辅导员，做好安全防范工作。学生请假信息同步到归寝管理系统中，请假未返校情况不允许学生归寝，需办理返校手续方允许入校。每天在校方指定时间通过短信通知相应宿管负责人、辅导员进行核实晚归情况。
　　2.5 数据应用
　　通过基于生物识别技术的人脸考勤，运用科学的分析方法，对归寝信息进行统计。通过人脸识别技术，记录学生进出时间，统计学生归寝离寝数据。数据应用功能中提供入住学生人数，并按楼栋、楼层、房间等统计数据，方便学校工作人员能及时掌握不同系、专业、班级的人员分布及归寝情况[3]。归寝管理系统可展示归寝情况数据图，学校领导及学工、保卫部门负责人可直观的看到学生归寝情况。
　　3 归寝管理系统实现
　　归寝管理系统可实时统计在校学生进出情况，对晚归不归的学生能及时预警并推送信息给所在班辅导老师、所在楼栋管理员及家长，做好安全防范工作。对校外人员、黑名单中的嫌疑目标进宿舍时，系统能有效预警，提醒宿舍管理员防止相关人员进宿舍，同时杜绝了代刷卡情况，宿舍安全性得到了有效的提升。
　　4 结语
　　基于人脸识别的归寝管理系统可全天候不间断的运行，高效方便的工作效率减轻了宿管人员的工作压力，实时监控有效杜绝了安全隐患减轻了辅导老师的管理压力，消息推送有效告知相关情况使家长对学校的管理更放心，同时也满足了平安校园相关制度规范，提升了智慧校园的管理水平。
　　参考文献
　　[1] 杨建兵.网格化模式在高校学生宿舍管理中的功能及路径分析[J].教育现代化，2020（2）：127-128.
　　[2] 梁利亭.基于人脸识别技术的“智慧宿舍”管理平台设计[J].石家庄职业技术学院学报，2020（2）：10-15.
　　[3] 贾树刚.学生宿舍管理系统的设计与实现[J].辽宁师专学报（自然科学版），2019（4）：44-46.
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