融合RFID和人脸识别技术的智能工器具管理系统研究

梁嘉文 周龙 李婷婷 王少华 屈志原 王英仁 马文纹

摘要：现阶段，工器具管理模式仍然以人力为主，计算机资料为辅，在初入仓过程中，工器具全部需要由仓管人员逐件进行记录，这一方式需要管理人员核查台账、安排实验日期，制定工具更新计划等工作。基于此，本文将主要针对如何在智能工器具管理系统当中有效融合RFID与人脸识别技术展开相关探讨研究。

关键词：RFID;人脸识别;工器具管理

引言：工器具管理方法一体机主要包括RFID信息识别控制模块、人脸识别模块和一体机柜，其中RFID信息识别控制模块适用于快速准确地完成电力工程生产制造工具的自动识别;人脸识别控制模块根据超清人脸机终端设备识别人员信息;后台管理软件是关键完成记录查看、数据分析、逾期预警信息、态势评估等功能。使用文章中提到的电力工程工具设备智能管理系统，可以显着提高工具的管理效率和设备，改进过程管理，从而提高工作能力，提高安全生产和经济效益。

1人脸识别技术

人脸识别的技术性必须基于人脸的特征，才能进行真实的身份识别，这个技术性也是现阶段比较优秀的生物识别技术之一，分析人脸图像或视频流以搜索不同的人脸和不同人脸的特征，未来将融合生物统计学的基本原理构建人脸模板，对已知人脸进行深度比较，从而建立不同人脸所隐含的不同真实身份。从科学合理的角度来看，人脸是独一无二的，无法复制。因此，与传统的工作方式相比，人脸识别的技术性更加安全可靠。人脸识别技术只能依靠电子信息技术应用，以自动化技术控制为目的，完成监督管理手段的整合。人脸识别的技术优势集中在以下几个方面：①非接触式，同时非接触式也是人脸识别技术融合发展趋势的关键因素之一。无需与监控设备零距离接触，即可识别受检人员，确保环境卫生。②非强制性和技术性人脸识别识别出的人脸图像信息，可按正面方法获取，主观性强。③高并发显着。在一些大型活动和场地中，可以同时识别和区分不同的人脸，提高了工作效率。

2 系统主要组成及原理

2.1工器具管理一体机设计

一体机由RFID信息识别控制模块、人脸识别模块和一体机机箱组成。 RFID信息识别控制模块：无线网络微波射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种非接触式自动识别技术，作为物联网技术的核心技术，近年来受到广泛关注。其技术基本原理是利用微波射频无线电波的室内空间耦合，完成阅读软件与带有rfid标签的整体目标物体之间的非接触式信息传输，进而完成对物体的识别、检测和跟踪目的。RFID控制模块 它通常由rfid 标签、读取软件和软件系统组成。 RFID rfid标签具有读写能力，按输出功率可分为低频、高频和超高频三类。系统选用高频rfid标签，采用双识别码（即“编号名称”）的信息文件格式，赋予工具仪器唯一标识。标记的典型频率为 13.56 MHz。读写能力距离可根据具体要求进行。调整。该类rfid标签具有传输速率快、重量轻、效率高等优点，适用于工具设备智能管理系统的设计方案。 RFID阅读软件适用于加载识别信息。为了更好的提高一体机的集成度，系统将RFID读取软件放在了集成盒的上侧，RFID信息识别控制模块的原理如下：当工人按照管理方法将贴有RFID标签的工具和仪器带到一体机，进入设定的识别范围时，RFID读取软件会自动快速获取每台机器和设备的信息，识别信息并上传到后台管理界面，完成工具仪器的自动识别和归档。

2.2人脸识别模块

人脸识别的技术性是方式识别行业的重点研究内容，技术通过软件获取人脸特征，并根据合理的特征信息进行身份验证，与指纹识别等生物特征识别方法相比，人脸识别具有非接触性和自我意识的优势，系统将人脸识别终端设备置于一体机的上部，收集工器具应用中的工人信息。人脸识别优化算法选用基于粒子群BP神经网络的人脸识别优化算法，人脸识别控制模块的原理是：首先收集团队中所有相关人员的人脸信息，开发人脸图像数据信息的svm算法和模型入库，生成人脸特征文档，整合人员信息存储在后台管理数据库查询中;然后，人脸识别控制模块根据监控摄像终端设备采集工具申请人员的人脸信息;最后，利用深度学习算法查询数据库中已有的人脸特征与信息的快速发展相匹配的特征。如果匹配成功，则获取工人的信息，并将RFID加载的工具信息存储在工人名下;如果匹配失败，系统会发出报警声，提醒管理员注意查询。

2.3一体机柜模块

为了更好地让各个程序模块更高效的协同运作，完成工具识别和人脸识别快速同时识别，系统创新性地集成了RFID、人脸识别和电源模块等，生产出一机柜。机柜的关键功能是集成了人脸识别终端设备、RFID终端设备等的支撑点，以及线缆的存储和布置以及数据信息传输方式，形成高度集成的柜体式应用装置，柜体采用烤漆木质材料制作。

2.4软件管理系统

工器具后台管理软件管理系统采用Java语言开发设计，数据库查询选用SQL2008，开发设计基本功能和高级功能，其中，基本功能包括：账户登录账户管理、员工管理、专用工具管理方法、采购、销售和库存管理、工器具和设备账户、工器具和设备需求识别、设备制造商管理方法、数据流程图、自定义查看和导出表单等;先进的使用功能包括：使用逾期报警、超期报警、LCC项目全生命周期评估等，可以帮助管理人员科学合理地评估工器具的状况，保证工器具的健康，确保安全生产。

3 RFID智能工器具系统实现的功能

3.1实现工器具管理的信息化

所有工具系统的实际操作自始至终都在手持终端上进行，最后自动打印出匹配的业务流程表和检验单，消除了以往规模不经济和复杂的进出仓库、检验等。纸质凭证的管理方式是将各种票据、记录、账务等信息化的查看和管理方式集中在系统中。

3.2实现工器具管理的实时化

使用實时信息登录控制面板即时显示时间、事件、人员：提醒、实时工具和设备等数据信息。数据可旋转显示，可实时显示;选择实时信息登录。控制面板可以即时指示时间、事件、人员：提醒、实时工具和设备等数据信息。数据可以旋转显示，可以实时显示。不管怎样，系统都可以查询业务部门各个工具的实时情况，进行选择，逐级分类，清晰详细的查询，它可以从所有局、整个办公室，最后是某个工具和设备来查看，一目了然，这也是以往传统的管理机制无法比拟的。

3.3实现工器具管理的效率化

传统的工具设备管理机制采用一进一出、一记录的方式，耗时长，效率低，极易出错，选择智能化工设备系统后，实际操作人员只要使用单手手持终端即可对工具设备库进行管理，手持终端可以设置各种键盘快捷键，数字化、电子化管理机制仅需时间传统方式的1/10、手持机设备的系统选择简单方便的实际操作方式，既可按触摸操作，也可按键盘快捷键一键操作与手动模式，目的是为了更好地加速业务流程的高效性和优秀的实际操作经验。

结语：

文章明确提出了一种基于RFID和人脸识别技术的智能化工设备智能管理系统，系统部分硬件配置由RFID识别控制模块、人脸识别模块和一体机柜组成，可完成工具和用户的自动识别和归档;部分软件采用Java开发设计，完成查看工具和工具统计分析、使用逾期报警、超检测期报警等应用功能。利用智能化工设备智能化管理系统，完成设备统计分析的自动化技术，提高仓库管理的信息化水平;同时可以帮助管理人员科学论证设备的应用，显着提高设备的可靠性，促进安全生产，该县具有良好的安全经济效益和社会效益。

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