随着基于深度学习技术的发展，人脸识别技术得到长足发展，已经具备了商业化的能力。2015年阿里巴巴马云在德国汉诺威展会的“刷脸”购物，以及支付宝对“刷脸登录”、“刷脸支付”技术的采用，彻底点燃了人脸识别技术商业化应用的星星之火。目前人脸识别技术已广泛使用于金融、安防等领域，并逐步向零售、教育等行业扩展。而作为支付宝“刷脸”的技术提供方，（Face++）已经在包括清华在内的众多高校中进行了各种尝试，在学生、教工、安保管理等各个业务场景引入人脸识别技术，有力推进了新型智慧校园建设。本文就智慧校园建设中，比较成熟的人脸识别应用场景和解决方案进行描述。
第一章 业务需求理解
1.1 学生管理需求
1.1.1 学生宿舍管理需求
高校宿舍管理的信息化和数字化建设作为数字化校园建设的重要组成部分，对学校的安全管理将起到强大的助推作用。近年来高校宿舍安全问题频发，特别是校区相对偏远的学校以及女生比例大的学校，从新闻媒体报道出的学生宿舍安全性事件可见一斑。
归纳起来主要有以下几种情况：外来人员未经登记及授权进入学生宿舍张贴广告、偷窃、行凶；学生失踪多日，学校管理方却并不知情，导致未能及时采取相应措施。特别是2015 年中国传媒大学在校女大学生失联48小时遇害的新闻，让社会再度把目光聚焦在校园安全问题上。
在高校宿舍管理上的问题，校方管理人员一直在努力尝试各种方案：如宿舍楼管理员对进入宿舍楼的人员一一盘查确认；晚上宿舍楼关灯前进行人工查寝，登记晚归和未归学生；这些尝试费时费力，并且进行这种人工重复度极高的工作，难免出错，同时由于各种人为因素的影响并不能够有效解决上述问题。 也有一些学校尝试购买安装一卡通刷卡门禁、指纹门禁系统，但校园卡忘带、校园卡借出、仿造指纹套等系统漏洞不能够得到有效解决的情况下，也使得这些高价买入的门禁设备形同虚设。而使用人脸识别技术的智能门禁管理系统，则可有效解决以上问题。
1.1.2 上课考勤管理需求
调查研究表明，出勤率与学习效果成正比关系。许多大学生都在自由与自制间面临苦恼的选择，而逃课则往往是大学的必修课。在自律难以实现的情况下，他律变得尤为重要，从管理角度看，考勤是挽救教育资源浪费，提升学习效果的有效手段。考勤不是目的，而是一种方法，是学校对学生负责的一种表现。而考勤也从人工点名方式逐步发展为刷校园卡的方式，但是仍然经常发生替刷现象。基于人脸识别技术的考勤方式，在确保考勤准确性、不可替代性的同时，大大提升了使用便利性，是考勤系统智能化的重要进步。
1.1.3 考场人证核验需求
学校会组织自主招生考试、四六级、考研等众多考试，最重要的工作就是确保考试过程的公平公正。采用基于人脸识别的人证合一校验系统，可简便、快捷实现考生和身份信息的认证，有效减少监考老师工作量，规范摒除人为因素的干扰，提高身份识别率，建立公平公正的考场环境，避免替考、舞弊现象的发生。
1.1.4 学生自助服务需求
目前在开学注册、火车票优惠卡充值查询、打印成绩单等，普遍采用人工方式进行，耗时耗力，效率不高。以开学注册为例，某大学共3万学生，每到新学期开学前，
学生都需要前往注册中心完成注册报到手续。在短短集中的3天时间里，注册中心的老师们需要完成全校3万多名本科生、研究生的手工注册工作，存在时间短、工作量大、学生多、场地小、易长时间排队等问题。类似的标准服务，在引入基于人脸识别的人证核验后，完全可基于自助设备进行，解放人力，提高效率。
1.1 .5学生行为分析和预警需求
通过宿舍通行、上课考勤、图书馆通行、消记录联等方式采集的数据进行综合分析，可对学生的行为轨迹和特征进行分析，可尽快发现潜在问题，提前介入干预。比如通过大数据分析提取出经常不回宿舍、多次旷课等行为的学生，进行及早干涉，避免意外情况发生。通过配合式、非配合式的刷卡和人脸识别设备采集的数据，可有效补充刷卡数据， 对学生日常行为进行精确画像，更有效的发现分析和发现问题，针对可能出现的风险进行预警。
1.2 实验室管理需求
1.2.1目前各院系的实验室和教研组普遍采用研究室和老师考勤方式，来规范日常的教学和科研活动。现在普遍采用刷卡方式，但是不能解决替刷现象。引入基于人脸识别的生物识别技术可有效解决替刷问题。
1.2.2 实验室通行管理
实验室内有大量的珍贵实验材料、科研设备，及教师和学生的电脑设备和研究数据等，一旦发生被窃，损失难以估量。而传统的刷卡门禁方式存在冒用他人刷卡、外部人员尾随进入等，无法实时发现核规避风险。而采用人脸识别技术的门禁系统，可解决丢卡、冒用卡片带来的风险，及时阻止未授权人员进入科研场所；可将人脸识别的陌生人告警、黑名单告警功能和保卫部门联动，可有效发现并阻止未授权人员和可疑人员的活动，提升安全水平。
1.2.3 实验资源使用授权管理
对于重要仪器设备、重点实验场所的使用，比如化学、电气设备，实验室管理人
员往往进行有计划的安排，确保资源被合理、正确、安全的使用。而实际场景中经常出现注册者和使用者不一致的情况，导致纠纷和安全事件的发生。
1.3 安保管理需求
安保管理需求是针对传统的视频监控和门禁控制系统的不足提出的，且可使用人脸识别技术有效改观的需求。
1.3.1 人员通行管理
重点区域的人员通行管理，比如学校大门、宿舍、体育场馆等。目前普遍采用校园卡的方式进出，但无法解决忘带卡、冒用卡等方式带来的管理问题。采用基于人脸识别的通行管理系统，可设置白名单，如教工和学生信息，白名单人员可直接刷脸通行，提升使用体验，避免忘带卡的尴尬和冒刷风险。
1.3.2 陌生人告警
学校重点区域，如重要实验室、涉密单位等，需要严格控制准入权限，通过人脸识别系统对白名单之外的人员进行预警，避免非授权人员进入，引发风险。
1.3.3 黑名单识别
学校是盗窃频发地，盗窃行为经常发生在宿舍、实验室、体育场等。而且盗窃者经常是惯犯、流窜犯，学校安保部门和公安部门往往掌握了犯罪嫌疑人的相关资料，却无法及时发现和处理。通过在关键卡口处架设动态黑名单识别系统，布控黑名单人员，可及时发现黑名单人员的行踪，便于及时阻止和抓捕。
第二章 总体解决方案
2.1 业务解决方案
基于业务需求理解，采用人脸识别技术的智慧校园建设方案所涵盖的业务内容如下图所示：
本技术方案中，从业务维度出发，将管理活动分为学生管理、实验室管理和安保管理三个维度。
2.1.1 学生管理
学生管理活动中，用人脸作为标签，打通学生在学校的所有活动场景。学生从使用人脸识别自助注册开始，刷脸出入宿舍，上课刷脸签到，考试人证核验，刷脸进出图书馆、实验室，刷脸消费等，将分散的业务系统数据通过人脸打通
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