بخشی از مقاله
چکیده
ارگانها با نصب دستگاههایی که برای کنترل حضور و غیاب پرسنل طراحی شده است، ورود و خروج پرسنل خود را کنترل میکنند. کارکنان نیز با مراجعه به این دستگاهها و با استفاده از ابزارهای مختلف مانند کارتهای هوشمند، اثرانگشت و اسکن چهره، ورود و خروج خود را ثبت مینمایند. هدف این مقاله ارایهی روشی برای حذف سخت افزار، کاهش هزینه، جلوگیری از تقلب و اتلاف وقت و همچنین روشی کارا برای کنترل حضور و غیاب کارکنان موسسات است. روش پیشنهادی، ارائهی سیستم حضور و غیاب مبتنی بر شناسایی چهره و مکانیابی جغرافیایی کارمند با استفاده از تلفن همراه هوشمند است.
-1 مقدمه
در ادارات و ار گان ها کنترل و ن ظارت بر ورود و خروج کارم ندان در جهت افزایش بهرهوری امری ضروریست. محاسبه میزان دستمزد پر سنل برا ساس ساعات ح ضور شان در محل کار محا سبه می شود. در زمانهای گذ شته کنترل ح ضور و غیاب کارکنان ب صورت د ستی انجام میشد. با ظهور تکنولوژی کامپیوتر نسل جدیدی از دستگاههای حضور و غیاب به بازار عرضه شدند که جایگزین روشهای سنتی حضور و غیاب شد.
د ستگاههای کامپیوتری ح ضور و غیاب انواع مختلفی دارند شکل : - 1 - نمونهی دستگاه حضور و غیاب براساس اسکن اثرانگشت و شناسایی چهره مانند دستگاههای کارت خوان - کارتهایی با تگ [1] - RFID و بارکد خوان و یا دستگاههایی که براساس خصوصیات بیومتریک مثل اثر هدف این مقاله پیدا کردن راهی برای حذف این دستگاهها و انجام انگشت، شناسایی چهره و هندسه دست1 هستند. شکل - 1 - نمونهای از ح ضور و غیاب تو سط تلفن همراه هو شمند2 ا ست. حذف د ستگاههای دستگاههای حضور و غیاب معمول است.
حضور و غیاب از چند جهت حائز اهمیت است: در سیستمهای حضور و غیاب معمول وقت پرسنل بخاطر ماندن در صف برای ثبت ورود یا خروج گرفته میشود، اگر دستگاه از کار بیفتد ثبت ورود و خروج در زمان خرابی با م شکل روبرو می شود، این د ستگاهها محدودیت حافظه دارند، همچنین نیاز به زیرساختهای ارتباطی و شبکهای و نیز مصرف برق دارند. اما در روش پیشنهادی ما سعی شده تا این مشکلات برطرف گردد. بخش 2 مروری بر کارهایی که در گذشته انجام شده است را ارائه میکند. در بخش 3 روش پیشنهادی مقاله شرح داده شده است و نتیجه گیری این مقاله در بخش 4 آورده شده است.
-2 مروری بر تحقیقات گذشته
در [2] سی ستم حضور و غیابی براساس شناسایی چهره در ویدئو ارائه شده است. همچنین در [3] نیزسیستم حضور و غیابی توسط شناسایی چهره با کمک روش fisherface پیشنهاد شده است. در [4] از ماژول وایرلس و RFID برای سیستم حضور غیاب استفاده کرده است .کاربر زمانی که کارت RFID را به دستگاه حضور و غیاب نزدیک میکند ماژول وایرلس این اطلاعات را برای یک ماژول دریافت کننده ار سال میکند و در سمت دریافت کننده یک میکروکنترلر برای آنالیز دیتاهای دریافت شده قرار دارد وحضور و غیاب را کنترل میکند.
مقاله [5] و [6] یک سیستم حضور و غیاب برای استاد و دانشجو براساس بلوتوث 3 گوشی تلفن همراه است. برای استاد یک برنامه ایجاد میشود. ا ستاد باید یک لی ست از Mac address های تلفن همراه دان شجویان تهیه کند و آن را بعنوان ورودی به برنامه بدهد. در هنگام حضور و غیاب ابتدا باید ا ستاد و تمام دان شحویان بلوتوث خود را رو شن کنند و سپس استاد برنامه را اجرا میکند. برنامه به تمام لیست Mac address ها یک درخواست ارسال میکند و اگر پاسخی از هر گوشی دریافت نکرد به منزله غیبت آن دانشجو است.
در مقاله [7] با تشخیص چهره بوسیله تکنیک eignface و کمک گرفتن از4PCA و شبکه ع صبی م صنوعی یک سی ستم ح ضور غیاب طراحی کرده است. زمانی که کاربر جلوی دوربین قرار میگیرد او را شناسایی میکند و ویژگیهای چهره را بدست میآورد. ویژگیهای بدست آمده از چهره را با ویژگی عکسهای دیتابیسش مقایسه میکند و در صورت یکی بودن ویژگیها، برای کاربر حضوری را ثبت میکند.
یک سیستم بسیار ساده و کم هزینه در [ 8] برای حضور و غیاب پی شنهاد شده ا ست. به این صورت که در یک زمان م شخص هنگامی که کلاس شروع میشود استاد از همهی دانشجویان میخواهد که همان لحظه یک عکس از استاد و تخته سیاه انداخته و سریع به ایمیل ا ستاد ار سال کنند. بعد از کلاس ا ستاد همه را چک میکند. یک روش که در [9] ارائه شده است استفاده از موبایل و وب برای کنترل حضور غیاب است. به این صورت که در یک گوشی برنامه طراحی شده نصب میشود و لیست تمام دانشجویان در برنامه ذخیره شده است.
این گوشی به همه دانشجویان داده میشود. زمانی که هر دانشجو گوشی را دریافت کرد، دو روش احراز هویت پیشرو دارد، یا برا ساس شنا سایی چهره یا شناسایی براساس امضا5 است. هر دانشجو باید خود را به یکی از دو روش ذکر شده به برنامه شنا سایی کند و به این طریق ح ضور و غیاب انجام میشود. در مقالاتی که برای تعیین هویت براساس مکان بررسی شدند نیز روشهایی متنوعی مطرح شده ا ست. در [10] یک سی ستم ح ضور و غیاب بر پایه اطلاعات مکانی کاربر با کمک 6GPS و تلفن همرا معرفی شده ا ست. مقاله [ 11] رو شی برای فهمیدن ح ضور و یا عدم ح ضور استاد در اتاق محل کارش در دانشگاه گفته شده است.
روش به این صورت ا ست که ا ستاد مکان ح ضور خود را از طریق شبکه اجتماعی 7swarm به اشتراک بگذارد. این برنامه از طریق API به یک صفحه وب متصل است و دانشجویان با مراجعه به صفحه وب میتوانند وضعیت حضور یا عدم حضور استاد خود را مشاهده کنند. همچنین در مقاله [12] از احراز هویت براساس صدا8 و مکان برای ثبت حضور یا عدم استفاده کرده است. به این صورت یک برنامه موبایل برای استاد و یک برنامه موبایل برای دانشجو طراحی شده است. صدای دانشجویان از قبل در سرور ذخیره میشود.
برای حضور و غیاب، دانشجو از طریق برنامه برای سرور صدای و مکان خود را ارسال میکند. سرور بعد از احراز هویت صدای دریافت شده و دریافت مکان دانشجو، تایید میکند که دان شجو در کلاس ح ضور دا شته ا ست. ا ستاد نیز میتواند از طریق برنامه خود حضور و غیاب دانشجویان را بررسی کند. در مقاله [13] سیستم حضور غیاب به این صورت است که برنامه ای برای دانشجو و استاد نوشته شده است. همچنین برنامهای سمت سرور نیز ایجاد شده ا ست. دان شجو زمانی که میخواهد ح ضور خود را ثبت کند در ابتدا به سرور درخواستی ارسال کند. سرور در پاسخ کدی برای دانشجو ارسال میکند. سپس دان شجو تو سط 9 NFC گو شی خود را به گو شی ا ستاد معرفی میکند و به این طریق حضور او ثبت میشود.
-3 روش پیشنهادی
در این بخش به تشریح طراحی روش پیشنهاد شده میپردازیم. سه قسمت اصلی برای این طرح در نظر گرفته شده است:
• برنامه کاربردی10 سمت کاربر برای پرسنل که ساعت ورود و خروج خود را تو سط این برنامه برای سرور ار سال میکنند. زبان برنامه نویسی اندروید برای ایحاد برنامه کاربردی سمت کاربر انتخاب شده است.
• برنامه سمت سرور که از طریق آن مشخصات پرسنل را در پایگاه داده ذخیره میکنیم و نیز مدیریت و پروفایل11 ساعات ورود و خروج کاربر، حذف یا اضافه کردن کاربر یا ویرایش آنها توسط این برنامه انجام میشود. این برنامه مبنای تعیین ساعات ح ضور، مرخ صی، میزان حقوق و ا ضافه کار خواهد بود.
• پایگاه دادهای که عکس و مشخصات تمام پرسنل در آن تعریف شده است. همچنین برنامه کاربردی اطلاعات خود را به منظور ثبت نام و ثبت ساعت ورود یا خروج در آن ذخیره میکند.
-1-3 برنامه کاربردی سمت کاربر
برای کاربر یک برنامه قابل اجرا در تلفن همراه هوشمند در نظر گرفته شده است. برنامه کاربردی دارای دو بخش مهم است: شناسایی چهره و شناسایی موقعیت جغرافیایی فعلی کاربر. برای تشخیص چهره روشهای متعددی ارائه شده است. مقاله [14] یک روش تشخیص چهره سریع است که تکنیک haar feather که توسط ویلا و جونز ابداع شده است را 2,5 برابر تسریع میبخشد.
در مقاله [15] از متد LBP برای شناسایی چهره در تلفن همراه استفاده کرده است. LBP را در شرایط نوری مختلف، فوا صل و زوایای مختلف مورد برر سی قرار داده ا ست. بهترین نتایج را در شرایط نوری صبح و در فا صله 50 سانتی متری چهره از دوربین و چرخش زاویه چهره از 0 در جه تا حداکثر 30 درجه گرفته است. ترک و پنتلند روش eigenfaces را برای شناسایی چهره در سال 1991 پیشنهاد دادند که روش پیشنهادی برای این کار از آنالیز المانهای ا صلی یا به اخت صار 12PCA ا ستفاده میکند .[16] در [17] دو تکنیک fisherfaces و eigenfaces باهم مقایسه شدهاند.
این دو تکنیک را در شرایط نوری متفاوت، با حالتهای مختلف چهره و چهره با عینک و بدون عینک را باهم مقایسه کرده است و نرخ خطا در شنا سایی چهرهی الگوریتمهای مورد برر سی را در شرایط گفته شده بد ست آورده ا ست. نتایج بد ست آمده در این مقاله ن شان میدهد که fisherfaces در شرایط ذکر شده در بالا عملکرد بهتری دارد و نرخ خطا در شناسایی چهره در آن نسبت به روشهای مقایسه شده در مقاله کمتر است. به همین دلیل در رو پیشنهادی این مقاله از روش fisherfaces برای شناسایی چهره استفاده میشود.
طرح پیشنهادی همچنین از شناسایی مکان کاربر هم برای اطمینان از ح ضور واقعی در محل ا ستفاده میکند. برای اولین باری که کاربران میخواهند برنامه کاربردی را نصب کنند از آنها خواسته میشود که برای این کار به مدیر سامانه مراجعه کنند. مراحل نصب اولیه در حضور مدیر سامانه صورت میپذیرد. بعد از اینکه کاربر برنامه کاربردی را نصب و اجرا کرد، برنامه کاربردی از کاربر میخواهد که نام، نام خانوادگی و شماره پر سنلی خود را وارد نماید و سپس این اطلاعات را به سرور ارسال کند.
بعد از اینکه کاربر اطلاعات خود را به سرور ارسال کرد ثبت نام او در سامانه انجام می شود و پیامی تحت عنوان "ثبت نام شما موفقیت آمیز بود" به کاربر ار سال می شود و کاربر مجاز به ادامه فعالیت در برنامه میشود. در مرحله بعد، برنامه کاربردی از کاربر میخواهد که از چهره خود عکس بگیرد. دلیل انجام مراحل ثبت نام اولیه در حضور مدیر سامانه این است که کاربران در ثبت نام تقلب نکن ند، بعنوان م ثال کاربر ب جای عکس خود عکس هم کار خود را به برنامه کاربردی معرفی نکند. سپس برنامه کاربردی عکس کاربر را بعنوان ورودی به الگوریتم شناسایی چهره میدهد و همان عکس را نیز به سرور ارسال میکند.
الگوریتم شناسایی چهره، چهره را شناسایی و ذخیره میکند. بعد از انجام مراحل بالا کاربر مجاز به استفاده از برنامه خوا هد بود. در ش کل - 3 - نحوه عملکرد اولین باری که بر نا مه اجرا میشود آمده است. در اجراهای بعدی برنامه کاربردی، دیگر مراحل بالا تکرار نمیشود بلکه کاربر دو گزینه برای انتخاب پیشرو دارد: ثبت ورود و ثبت خروج. زمانی که کاربر گزینه ثبت ورود را انتخاب میکند برنامه کاربردی از کاربر میخواهد از چهره خود عکس بگیرد. بعد از انجام این کار، برنامه کاربردی عکسی که کاربر از چهره خود گرفته است را به الگوریتم شناسایی چهره میدهد.
