虹膜和定位卡相结合考勤制度的探索与实践

1、虹膜和定位卡相结合考勤制度的探索与实践第一部分课题选择一、选择虹膜考勤的理由考勤系统是现代化企业的重要组成部分， 随着国内各大企业对考 勤系统的安全性、先进性、稳定性、网络化等方面要求的不断提高， 用户迫切需要一种更高性能的产品，能对广大员工的出入进行实时在 线、全面有效的监控和管理。考勤系统从最原始的人为签到，再到后 来的密码、智能卡等传统技术之后，以指纹和虹膜识别为代表的人体 生物识别技术正在以其自身高可靠性、 唯一性等天然特性将越来越多 地发挥其无可比拟的优势。而在所有人体生物特征识别技术中， 虹膜 识别在安全性、可靠性及唯一性等方面又独占鳌头，人眼结构由巩膜、 虹膜、瞳孔三部分构成，而

2、虹膜是位于黑色瞳孔和白色巩膜之间的圆 环状部分，其包含有很多相互交错的类似于斑点、 细丝、冠状、条纹、 隐窝等的细节特征，这些特征可唯一地标识一个人的身份，在提高系 统安全性方面的优势尤其明显。因为每个人的虹膜是独一无二的， 这 就排除了他人冒名顶替的可能性。 近来，虹膜识别考勤系统已经凭借 其自身的优势和雄厚的技术实力在国内悄然兴起。 该系统主要针对要 求较高的企业进行设计，功能强大，安全可靠。总之，这种基于人体 生物特征识别的虹膜识别技术，可以广泛适用于政府机关、工商企业、 军事设施、银行金融、大型商场、写字楼、俱乐部、住宅小区、机场、 医院煤矿等众多场合。附：虹膜示意图二、我集团公司考勤

3、的现状1、指纹考勤指纹考勤机由于价格低廉、识别相对较高、使用灵活方便、方便管理等优点在社会各界中应用最为广泛，比如我集团公司下属的社区 管理中心、武装保卫部、医院等均使用指纹考勤，但通过使用发现指 纹考勤存在以下弊端： 指纹考勤系统适宜的使用单位界定在：考勤人数少、且环境好 的单位，比如政府机关，或100人以下且环境好的企事业单位，不然 使用起来很勉强和难受，或起不到考勤的作用而废弃。 指纹识别的技术目前还不成熟，真实的识别率在 95%以下，也 就是说100人中基本上有超过5个人的指纹识别不了，或者要反复识 别。 目前的指纹考勤机均采取指纹识别 +密码识别相结合的方式， 就是因为有较多的不能识

4、别指纹的情况 指纹识别技术目前对于：手指脏了、手指湿了、手指太干、手 指脱皮（包括季节性脱皮）、手指破了等等情况，都不能正常识 别，而只能靠在考勤机键盘上按密码的方式代替考勤识别签到 由于每个人都有事先设定好的备用密码， 所以只需要将自己的 密码告诉其他人，就可以帮忙代打卡了。 指纹考勤机的关键部位， 也是最脆弱部位就是指纹膜， 指纹膜 时间用的越长， 指纹识别率就越低， 在没有任何人为刮擦破坏的情况 下，一片指纹膜一般在半年以后就越来越多的指纹不能识别或者需要 反复识别，解决办法是更换指纹膜，费用是相当高的。2、人员定位卡考勤煤炭企业隶属高危行业， 现在国家对这个行业的安全生产也日益 重视、

5、监管力度也不断加强， 为进一步提高地下开采企业的安全生产， 国家于 20XX 年下发了金属非金属地下矿山人员定位系统建设规 范，我集团公司也根据要求安装配置了 KJ271 人员考勤定位系统， 人员考勤定位系统是通过员工随身携带的定位卡， 途经沿途安装的读 卡分站，分站将读到的信息上传至地面的系统服务器， 服务器根据上 传的信息记录这名员工的行动轨迹并计算出工作的时间， 来生成员工 的出勤报表。经过近两年的使用，也同样发现了诸多问题： 我矿的定位卡统一使用一粒型号为 CR2477的3V纽扣电池供 电，使用寿命 100天左右， 在这 100天中随着电压的降低信号强度也 逐渐减弱，具我们实验观察，当

6、电池电量剩余 30%以下时，定位卡发 射的信号会开始不稳定，读卡分站有时候会读不到定位卡信息。 （附 图） 定位卡的固定方式并不能做到不可拆卸， 有部分员工就会把自 己的定位卡交给别人捎带下井，造成自己下井的假象，人员考勤定位 系统对这种现象并不能有效区分识别，由于定位卡是通过发射无线射 频信号进行考勤登记，且定位卡本身比较小巧，这样捎带定位卡现象 就可以做的很隐蔽难以察觉。 我公司为节约成本对失效的定位卡抽员工自己维修，据统计现在下井员工中有70%以上携带的是经过维修的定位卡，由于维修人员的技术不专业和设备的简陋，定位卡的密封性会有所降低，但井下湿 度较大粉尘浓度高环境相对恶劣，定位卡长时间

7、在这种环境中会出现 短路现象，造成定位卡失效。 有部分不想下井的员工会人为打开破坏定位卡， 通过骗取换卡 证明来实现正当考勤，进而套取下井费及各种补贴。 由于定位卡发射的射频信号很容易被屏蔽，比如金属材质的小盒子等，部分员工会在上班的时间正常携带定位卡下井，到某一地点后就把定位卡放入金属盒子中随后上井，等到下班的时间再到某一地 点把定位卡从盒子中取出随后上井， 造成正常上下井的假象，通过出 工不出力来套取下井费及各种补贴。第二部分 课题的研究与设计一、虹膜识别技术的概述 虹膜是一种在眼睛中瞳孔内的织物状各色环状物， 每一个虹膜都 包含一个独一无二的基于像冠、水晶体、细丝、斑点、结构、凹点、 射

8、线、皱纹和条纹等特征的结构， 据称，没有任何两个虹膜是一样的。 人眼睛的外观图由巩膜、虹膜、瞳孔三部分构成。巩膜即眼球外围的 白色部分，约占总面积的 30%；眼睛中心为瞳孔部分，约占 5%；虹膜 位于巩膜和瞳孔之间，包含了最丰富的纹理信息，占据 65%。外观上 看，由许多腺窝、皱褶、色素斑等构成， 是人体中最独特的结构之一。 虹膜的形成由遗传基因决定， 人体基因表达决定了虹膜的形态、 生理、 颜色和总的外观。 人发育到八个月左右， 虹膜就基本上发育到了足够 尺寸，进入了相对稳定的时期。除非极少见的反常状况、身体或精神 上大的创伤才可能造成虹膜外观上的改变外， 虹膜形貌可以保持数十 年没有多少变

9、化。另一方面，虹膜是外部可见的，但同时又属于内部 组织，位于角膜后面。要改变虹膜外观，需要非常精细的外科手术， 而且要冒着视力损伤的危险。 虹膜的高度独特性、 稳定性及不可更改 的特点，是虹膜可用作身份鉴别的物质基础。 在包括指纹在内的所 有生物识别技术中， 虹膜识别是当前应用最为方便和精确的一种。 虹 膜识别技术被广泛认为是二十一世纪最具有发展前途的生物认证技 术，未来的安防、国防、电子商务等多种领域的应用，也必然的会以 虹膜识别技术为重点。 这种趋势已经在全球各地的各种应用中逐渐开始显现出来，市场应用前景非常广阔二、虹膜识别技术的特点1、唯一性，由于虹膜图像存在着许多随机分布的细节特征，造

10、 就了虹膜模式的唯一性。英国剑桥大学 John Daugman 教授提出的虹 膜相位特征证实了虹膜图像有 244个独立的自由度， 即平均每平方毫 米的信息量是 3.2 比特。考虑到用模式识别方法提取图像特征是有损 压缩过程， 因此可以预测虹膜纹理的信息容量远大于此。 虹膜的形态 由DNA以及胚胎发育过程的随机干扰而定，所以每个人都具有独一无 二的虹膜纹理， 即使是同一个人的左右眼或者是同卵双胞胎， 其虹膜 纹理也有显著差异。虹膜的唯一性为高精度的身份识别奠定了基础。 英国国家物理实验室的测试结果表明： 虹膜识别是各种生物特征识别 方法中错误率最低的。2、稳定性，虹膜从婴儿胚胎期的第 3 个月起

11、开始发育，到第 8 个月虹膜的主要纹理结构已经成形。除非经历危及眼睛的外科手术， 此后几乎终生不变。 由于角膜的保护作用， 发育完全的虹膜不易受到 外界的伤害。3、非接触，虹膜是一个外部可见的内部器官，不必紧贴采集装 置就能获取合格的虹膜图像，识别方式 相对于指纹、手形等需要接 触感知的生物特征更加干净卫生， 不会污损成像装置， 影响其他人的 识别，由于煤矿应用环境恶劣，易受煤粉、粉尘、光照等环境因素影 响，而且矿工从事繁重的体力活动，对矿工的身体，如手指、手掌、 面部容易造成污染以及破损， 因此致使无法通过这些特征进行身份认证。虹膜身份识别的高精确性、稳定性及其友善的非接触式采集识别 方式，

12、使得虹膜身份识别特别适合煤矿行业应用。4、防伪性好，具有清晰虹膜纹理的图像获取需要专用的虹膜图 像采集装置和用户的配合，所以在一般情况下很难被他人冒名顶替。三、虹膜和定位卡结合考勤的设计思路广域网防火埴a a a a虹鹿服务器 走位圣服务器 功能机 瓦能机网縉交换机握像头噩示屏识別端浏览器客户捕读卡冒I虹膜和定位卡系统组成图如图所示，现以员工甲为例演示一遍完整的设计思路， 并对各设 备间的协作运行做下说明。1、员工甲下井为方便员工使用，识别端要安放在井口位置，且区分开下井专用 机和上井专用机。员工甲来到井口，首先要在标有“入井考勤机”的 虹膜识别端上进行识别，识别前首先要检测自己的定位卡是否有

13、效, 检测方法是： 虹膜识别机旁安装有独立运行的定位卡检测仪器， 当仪 器上能显示自己定位卡号即可， 如不能显示自己定位卡号说明定位卡 已经损坏，要立即到考勤室更换，否则当天出勤无效。当检测定位卡 正常后再进行虹膜识别， 识别成功后识别机的屏幕上会显示员工甲的 姓名。当正确识别后识别机上方的大屏幕会显示个人信息， 正常的会 显示成黑色，如果员工甲没有检测自己的定位卡就直接进行虹膜识 别，又恰巧定位卡失效，此时大屏幕上的个人信息会显示成红色，来 提醒员工甲去及时更换定位卡。2、员工甲下井过程中各设备间的协调运作过程： 当员工甲接近识别机时， 识别机附近的读卡器会读取员工甲的定 位卡信息， 并将信息上传至定位卡服务器， 服务器保存数据的同时将 信息转存至功能机备用， 当员工甲进行识别操作后， 识别端根据自身 存储的所有员工虹膜信息对员工甲进行识别， 识别成功后会将信息上 传至虹膜服务器， 服务器得到信息后会自动到功能机预存的数据中核 实员工甲的定位卡信息，核实后会将信息反馈到识别机旁的显示屏 上，内容一般包括员工甲的姓名、工号、单位、定位卡号等，如果虹 膜服务器没有在功能机预存的数据中找到员工甲的定位卡信息， 则反 馈到显示屏上员工甲的信息显示成红色， “定位卡号”一栏显示“无 效”，反正则正常显示定位卡号，为黑色。至此员工甲已可以进行下 井作业，虹膜服