智能識別系統實現與實訓單元1智能識別系統解決方案設計主講人：XXXX職稱：XXXX教學導航知識重點1.智能識別系統基本概念;2.智能識別系統的基本結構與工作原理;3.常見的智能識別應用系統種類;4.智能識別系統的建設過程。知識難點1.系統架構和工作原理的可視化描述;2.系統解決方案設計;3.系統建設方案設計。推薦教學方式從計算機信息系統、智能識別技術等概念入手入手，引導學生了解掌握智能識別系統的準確含義。同時，結合對智能識別系統一般結構及建設過程的講解，讓學生掌握系統解決方案與系統建設方案的區別，并通過學習練習，掌握系統總體結構的可視化描述方法。建議學時12學時。推薦學習方法從信息處理過程和計算機信息系統的基本結構出發，學習掌握智能識別系統的構成和工作過程；同時，結合智能識別系統的建設過程，正確理解系統解決方案設計工作的重要作用。必須掌握的理論知識1.智能識別系統的基本構成與建設過程;2.系統架構和工作原理的可視化描述方法。必須掌握的技能繪制智能識別系統網絡拓撲圖。單元1智能識別系統解決方案設計01情境1編寫智能識別系統解決方案學習情境1編寫智能識別系統解決方案01030204情景概述知識準備案例講解總結PART01情境概述情境1編寫智能識別系統解決方案情境概述學習情境描述根據與用戶的交流，理解用戶在業務管理和業務執行過程中面臨的問題，把握用戶建設智能識別系統的目的，以及用戶對智能識別系統關鍵功能、關鍵實現技術的要求，在此基礎上制定、提交滿足用戶需求的智能識別系統解決方案。情境1：編寫智能識別系統解決方案情境概述學習目標正確理解智能識別系統的基本概念和作用。能夠正確闡述智能識別系統的一般結構與工作原理。能夠舉例說明常見的智能識別應用系統。能夠說出智能識別系統建設過程通常會包括哪些主要工作內容。正確理解系統解決方案在智能識別系統建設過程中的重要作用。情境1：編寫智能識別系統解決方案情境概述本學習情境的任務書1、通過用戶調研與交流，了解用戶建設智能識別系統的目的、目標，對系統主要功能的期望，希望系統建成運行后能夠解決哪些關鍵問題，等等，并在此基礎上整理出用戶需求文檔。2、從智能識別系統的一般結構與工作原理出發，編制提交滿足用戶需求的智能識別系統解決方案。情境1：編寫智能識別系統解決方案PART02知識準備情境1編寫智能識別系統解決方案知識準備引導問題掌握智能識別系統基本概念了解智能識別系統的基本結構舉例說明常見的智能識別應用系統正確理解用戶需求了解智能識別系統建設過程

情境1：編寫智能識別系統解決方案知識準備知識點介紹

情境1：編寫智能識別系統解決方案1、智能識別系統基本概念

知識準備什么是智能識別系統?智能識別系統是一種以智能感知技術、數據分析技術為支撐，利用各種專用傳感器、信息處理設備和應用軟件，自動完成與工作對象屬性或行為相關的信息采集、處理和分析，以實現對工作對象屬性或行為進行準確識別這一核心智能化應用的計算機信息系統。下面一些概念將有助于我們正確認識和理解智能識別系統。系統計算機信息系統對象的屬性和行為識別智能識別情境1：編寫智能識別系統解決方案

知識準備什么是系統？系統：指由一些相互聯系、相互制約的若干組成部分結合而成的、具有特定功能的一個有機整體（集合）。例如，人類的消化系統、城市的供水系統、學校的校園安防視頻監控系統，等等。要正確理解“系統”這個概念，需要關注它的三個基本屬性：功能、組成要素、結構。

系統的功能是指系統在與外部環境相互聯系和相互作用中表現出來的用途和能力。任何系統都是由若干要素（部分）組成的。這些要素可能是一些設備、器件等個體，也可能其本身就是一個系統或子系統。系統的結構指系統內部各組成要素之間相對穩定的聯系方式、組織秩序及時空關系的內在表現形式。情境1：編寫智能識別系統解決方案校園安防監控系統示意圖知識準備什么是計算機信息系統?計算機信息系統：是指由計算機及其相關的和配套的設備、設施(含網絡)構成的，按照一定的應用目標和規則對信息進行采集、加工、存儲、傳輸、檢索等處理的人機系統。上面介紹的校園安防視頻監控系統就是一個典型的計算機信息系統。情境1：編寫智能識別系統解決方案關于“對象的屬性和行為”屬性用以描述對象在某方面的靜態表現或性質，是一個對象區別于其它對象的特征；而行為是對象在不同時刻的動態表現。什么是“識別”？識別：即區分、分辨。識別活動即可由人來完成，也可以由計算機系統或某些專用設備來完成。智能交通系統對車輛屬性與行為的識別知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案什么是“智能識別”？在智能技術（含：物聯網、云計算、移動互聯網、大數據、AI等）應用支撐下，計算機系統或某些專用設備所具備的類似于人類的圖像感知識別（視覺）或語音感知識別（聽覺）能力，它包括能夠及時感知被識別對象的出現，精準采集其屬性或行為信息，能夠根據想要達到的目的迅速處理獲得的數據，能夠按要求的方式及時輸出正確的識別結果。手機人臉識別開機手機語音轉文字輸入2、智能識別系統的基本結構與工作原理知識準備智能識別系統在結構上與傳統計算機信息系統是相類似的，都是由信息采集、信息傳輸、信息加工分析和信息處理結果應用這四大功能單元構成。智能識別系統實質上也是的物聯網系統，也可以從一個典型的物聯網系統所具有的層次結構（如：感知層、網絡層、平臺層、應用層）來理解智能識別系統的基本結構。情境1：編寫智能識別系統解決方案智能識別系統通常由智能感知、數據傳輸、分析識別、業務應用四個子系統構成（見圖：智能識別系統的基本結構），它們分別對應著一個信息處理過程中的信息采集、信息傳輸、信息加工分析和信息處理結果應用這四個環節。知識準備智能感知子系統：根據智能識別系統的應用目標，結合“分析識別子系統”對輸入數據在規格和質量方面的具體要求，對體現識別對象屬性或行為的相關信息進行捕獲和提取，并通過通信網絡傳送給“分析識別子系統”進行后續處理。通常，它由可自動完成數據采集任務的各種智能化傳感設備、邊緣處理設備等構成。情境1：編寫智能識別系統解決方案知識準備數據傳輸子系統（通信網絡）：實現智能識別系統中各種硬件設備間的互聯互通，為信息和數據在系統內設備間的傳輸和交換提供安全可靠的通道。情境1：編寫智能識別系統解決方案知識準備分析識別子系統：接收智能感知子系統傳來的數據，利用事先部署的各種智能分析和識別軟件對數據進行處理，完成對被識別對象屬性或行為的辨識和分類，并將識別結果及時保存供業務應用子系統調用，或通過通信網絡傳送給業務應用子系統使用。通常，它由各種能夠承擔海量數據高效處理分析的高性能計算服務器、存儲設備及能夠高效完成數據清洗、挖掘、運算和分析任務的專用數據處理分析軟件構成。情境1：編寫智能識別系統解決方案知識準備業務應用子系統：利用識別結果實現各種智能化業務、智能化管理、智能化服務應用，實現智能化識別系統建設目標。通常，它由各種應用軟件、人機交互終端、專用信息發布展示設備等構成。情境1：編寫智能識別系統解決方案知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案系統架構和工作原理的可視化描述以圖形化的方式對系統的基本結構和工作原理進行描述，放入系統解決方案中供讀者使用。一般情況下經常會用到系統邏輯架構圖和網絡拓撲圖。

系統邏輯架構圖系統邏輯架構圖是從系統需要實現的功能入手來描述系統的結構，這些功能既包括用戶可見的功能，也包括為實現可見功能必不可少的系統中的隱含功能。首先，通過認真分析智能識別系統建設的用戶需求，對系統的建設內容進行分解，并一一轉化為信息采集、信息傳輸、信息處理分析和信息處理結果使用四個方面的功能。然后，再根據這些功能之間的依賴及支撐關系，使用層次關系圖（通常為3-6層）將系統的功能結構描繪出來。知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案系統網絡拓撲圖是表達組成系統的各個子系統及設備之間，如何通過通信網絡相互連接成為一個的整體的一種圖形，它更加側重于體現系統是由哪些具體的設備構成，同時對這些設備間的聯接方式進行形象化的描述。智能識別系統的系統拓撲圖既要描述系統中的各個子系統之間是如何通過通信網絡（如：公用互聯網絡、用戶專用局域網）相互聯接的，也要描述各子系統中的各種設備（如數據采集終端設備、數據處理設備、人機交互終端設備、通信控制設備等）之間是如何通過通信線路（有線、無線）相互連接成為一個整體的。所以，系統拓樸圖也稱為系統網絡結構圖。校園安防監控系統拓撲圖知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案系統架構和工作原理的可視化描述在系統開發和建設過程中，系統邏輯架構圖可以指導軟件開發人員更好地以“高內聚、低耦合”的原則完成應用軟件的設計與實現,而系統網絡拓撲圖則是讓開發人員更好地關注如何確保系統的“可用性、可伸縮性、可維護性”。3、常見的智能識別系統知識準備隨著人工智能技術的發展和推廣應用，目前我們最常看到的智能識別系統就是智能圖像識別系統和智能語音識別系統。情境1：編寫智能識別系統解決方案智能圖像識別系統：專門用于完成各類圖像識別任務的智能識別系統。通常由圖像采集單元、圖像處理單元、圖像識別結果應用單元及相關的通信網絡構成。

例如，城市中常見的基于車牌識別的智能停車場管理系統，通過采集車輛號牌圖像，正確識別車牌，結合停車收費管理軟件，實現對車輛停放時間、應付停車費用、是否已經支付停車費用的計算和判定。知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案智能語音識別系統：語音識別本質上是一種人機交互過程，就是讓智能設備或系統將接收到的人類語音信號轉變為相應的文本或者命令，以便觸發或執行設定好的后續操作。智能語音識別系統就是專門用于完成各類語音識別任務的智能識別系統，通常由語音采集單元、語音處理單元和語音識別結果應用單元及相關的通信網絡構成。

例如，目前家用電器生產商已經推出了基于物聯網技術，可通過語音識別進行管理控制的智能家居系統。4、智能識別系統建設主要工作內容知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案從了解用戶的建設需求開始，到將系統建設好交付給用戶使用為止，智能識別系統的建設過程大致可分為三個階段：系統規劃設計階段、系統建設階段、系統交付運行階段。知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案系統規劃設計階段：通過與用戶交流，了解用戶建設智能識別系統的目的和想要解決的問題，以及在商務方面（如建設周期、建設預算等）和技術方面（如應該采用主要實現技術、主要設備，系統必須具備的核心功能等）的關鍵要求，完成系統解決方案設計，就系統建設目的、目標、總體架構、關鍵功能、建設周期、建設投資規模估算與用戶達成共識。本階段的主要工作有：用戶需求調研與整理，系統解決方案設計、系統建設方案設計。知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案系統解決方案設計：基于用戶想要解決的業務問題和期望實現的系統建設目標，通過選用合適的技術、產品和實現方式，給出的一種既能合理控制系統建設成本、提高系統建設工作效率，又能夠有效解決用戶面臨問題的切實可行的系統建設建議書。系統解決方案是關于系統建設的頂層設計和指導方針，幫助用戶構建對系統的整體認識，以便用戶更加科學地進行系統建設決策。一旦用戶接受了系統解決方案，它將成為系統建設的指導方針和進行系統建設方案設計的依據。

系統解決方案的內容：系統建設目的及主要用途說明、系統的核心功能與關鍵性能指標說明、系統的總體構架描述、系統包含的主要軟件及硬件設備簡介等。知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案系統建設階段：組建系統建設團隊（又稱：項目團隊），根據用戶確定的系統建設方案和用戶現場勘察情況，制訂系統建設項目工作計劃，通過項目管理，認真執行項目工作計劃，按時完成系統開發與建設工作。本階段的主要工作有：項目團隊組建、硬件設備選型、應用軟件開發、系統集成、系統部署與試運行。知識準備情境1：編寫智能識別系統解決方案系統交付運行階段：正式將系統交付給用戶使用，同時為用戶提供及時優質的系統運維服務，確保系統平衡、持續運行。本階段的主要工作有：系統驗收與交付（含用戶培訓）、系統運行維護。。PART03案例講解情境1編寫智能識別系統解決方案案例講解這是一根據用戶建設人臉識別考勤管理系統的需求,畫出一個系統邏輯架構圖和網絡拓撲圖的案例。

具體要求：首先根據用戶訪談記錄，整理出系統建設用戶需求；然后，根據用戶需求，結合本學習情境的相關知識點介紹，畫出人臉識別考勤管理系統的系統邏輯架構圖和網絡拓撲圖。整理好的“人臉識別考勤管理系統用戶需求”如右表所示。情境1：編寫智能識別系統解決方案系統建設目的利用智能化技術改進迅達公司工作場所安全管理水平，提升員工日常工作紀律監督管理能力。用戶希望解決的關鍵問題通過采用人臉識別技術，在方便員工出入公司、提高考勤數據準確性的同時，消除外人借員工卡隨意出入造成的安全隱患，杜絕員工之間相互代打卡考勤的不良現象。系統建設目標利用三個月時間，采用成熟可靠的人臉識別設備，將迅達公司現有門禁刷卡式考勤管理系統改造成為“人臉識別考勤管理系統”，推動公司管理水平更上一個臺階。人臉識別考勤管理系統主要功能序號功能項功能描述備注1人臉注冊管理構建公司員工人臉注冊庫，將采集到的員工人臉圖像與其個人基本信息綁定，為人臉識別設備提供人臉比對基準數據。可根據公司員工管理需要，可對注冊庫中員工人臉注冊數據進行查詢、增加、刪除和修改。

2人臉識別安裝在閘機上的人臉識別設備可在人臉俯仰角度≤15°，左右偏轉≤30°的情況下，1：N人臉識別正確率≥98%，同時，支持戴口罩人臉識別。人臉注冊庫規模不小于1000人。3閘機控制基于人臉識別結果，為有權出入人員則開啟閘機。緊急情況下，可通過人工按鈕手動開啟閘機。4人員通行記錄保存基于人臉識別結果，形成人員出入的通行記錄，上傳至后臺進行保存。所有記錄保存一年。5考勤規則管理可設置和修改正常上班、下班時間，遲到、早退、曠工計算規則和具體計算方法。可自定義針對不同類別員工的考勤規則。6人員分組管理可將根據人員分組實行不同的考勤規則。可自定義分組方式。7員工考勤記錄生成與保存根據考勤規則、員工通行記錄、員工人員分組類別，自動計算生成員工每日考勤記錄，并保存。

8考勤記錄查詢與統計可在辦公電腦和手機上依據人員姓名、時段（天、周、月）和考勤類別（正常、遲到、早退、曠工）查詢員工考勤記錄，并根據考勤類別進行分類統計。

9考勤異常告警每天下午下班前將當天員工遲到、早退和曠工等數據形成員工異常考勤信息發送到員工所在部門的負責人手機上，以便其掌握和管理員工異常考勤行為。可自定義異常考勤類別。10設備管理可對人臉識別設備進行接入管理和運行狀態查看。

11系統管理包括系統用戶管理（用戶注冊、用戶登錄及密碼管理、用戶注銷等）、權限管理（用戶分組及使用系統功能的權限管理）、日志管理（提供對人臉注冊庫、考勤規則、人員分組庫的用戶操作日志）等功能。案例講解情境1：編寫智能識別系統解決方案人臉識別考勤管理系統邏輯架構圖系統建設目的利用智能化技術改進迅達公司工作場所安全管理水平，提升員工日常工作紀律監督管理能力。用戶希望解決的關鍵問題通過采用人臉識別技術，在方便員工出入公司、提高考勤數據準確性的同時，消除外人借員工卡隨意出入造成的安全隱患，杜絕員工之間相互代打卡考勤的不良現象。系統建設目標利用三個月時間，采用成熟可靠的人臉識別設備，將迅達公司現有門禁刷卡式考勤管理系統改造成為“人臉識別考勤管理系統”，推動公司管理水平更上一個臺階。人臉識別考勤管理系統主要功能序號功能項功能描述備注1人臉注冊管理構建公司員工人臉注冊庫，將采集到的員工人臉圖像與其個人基本信息綁定，為人臉識別設備提供人臉比對基準數據。可根據公司員工管理需要，可對注冊庫中員工人臉注冊數據進行查詢、增加、刪除和修改。

2人臉識別安裝在閘機上的人臉識別設備可在人臉俯仰角度≤15°，左右偏轉≤30°的情況下，1：N人臉識別正確率≥98%，同時，支持戴口罩人臉識別。人臉注冊庫規模不小于1000人。3閘機控制基于人臉識別結果，為有權出入人員則開啟閘機。緊急情況下，可通過人工按鈕手動開啟閘機。4人員通行記錄保存基于人臉識別結果，形成人員出入的通行記錄，上傳至后臺進行保存。所有記錄保存一年。5考勤規則管理可設置和修改正常上班、下班時間，遲到、早退、曠工計算規則和具體計算方法。可自定義針對不同類別員工的考勤規則。6人員分組管理可將根據人員分組實行不同的考勤規則。可自定義分組方式。7員工考勤記錄生成與保存根據考勤規則、員工通行記錄、員工人員分組類別，自動計算生成員工每日考勤記錄，并保存。

8考勤記錄查詢與統計可在辦公電腦和手機上依據人員姓名、時段（天、周、月）和考勤類別（正常、遲到、早退、曠工）查詢員工考勤記錄，并根據考勤類別進行分類統計。

9考勤異常告警每天下午下班前將當天員工遲到、早退和曠工等數據形成員工異常考勤信息發送到員工所在部門的負責人手機上，以便其掌握和管理員工異常考勤行為。可自定義異常考勤類別。10設備管理可對人臉識別設備進行接入管理和運行狀態查看。

11系統管理包括系統用戶管理（用戶注冊、用戶登錄及密碼管理、用戶注銷等）、權限管理（用戶分組及使用系統功能的權限管理）、日志管理（提供對人臉注冊庫、考勤規則、人員分組庫的用戶操作日志）等功能。案例講解情境1：編寫智能識別系統解決方案人臉識別考勤管理系統網絡拓撲圖系統建設目的利用智能化技術改進迅達公司工作場所安全管理水平，提升員工日常工作紀律監督管理能力。用戶希望解決的關鍵問題通過采用人臉識別技術，在方便員工出入公司、提高考勤數據準確性的同時，消除外人借員工卡隨意出入造成的安全隱患，杜絕員工之間相互代打卡考勤的不良現象。系統建設目標利用三個月時間，采用成熟可靠的人臉識別設備，將迅達公司現有門禁刷卡式考勤管理系統改造成為“人臉識別考勤管理系統”，推動公司管理水平更上一個臺階。人臉識別考勤管理系統主要功能序號功能項功能描述備注1人臉注冊管理構建公司員工人臉注冊庫，將采集到的員工人臉圖像與其個人基本信息綁定，為人臉識別設備提供人臉比對基準數據。可根據公司員工管理需要，可對注冊庫中員工人臉注冊數據進行查詢、增加、刪除和修改。

2人臉識別安裝在閘機上的人臉識別設備可在人臉俯仰角度≤15°，左右偏轉≤30°的情況下，1：N人臉識別正確率≥98%，同時，支持戴口罩人臉識別。人臉注冊庫規模不小于1000人。3閘機控制基于人臉識別結果，為有權出入人員則開啟閘機。緊急情況下，可通過人工按鈕手動開啟