员工考勤打卡时，如何避免非本人代替打卡？

Posted 2022-05-19 华为云开发者社区

摘要：使用APP进行打卡时，为避免非本人及非真人现场打卡的情况出现，想结合华为云的人脸识别能力，通过调用API，达成可检测是否本人且真人现场打卡的效果。

本文分享自华为云社区《​​员工考勤打卡时，如何避免非本人代替打卡？​​》，作者： HuaweiCloudDeveloper 。

1、背景

使用APP进行打卡时，为避免非本人及非真人现场打卡的情况出现，想结合华为云的人脸识别能力，通过调用API，达成可检测是否本人且真人现场打卡的效果。

2、云服务介绍

华为云FRS：人脸识别服务（Face Recognition Service），能够在图像中快速检测人脸、分析人脸关键点信息、获取人脸属性、实现人脸的精确比对和检索。该服务可应用于身份验证、电子考勤、客流分析等场景。

华为云FunctionGraph：函数工作流（FunctionGraph）是一项基于事件驱动的函数托管计算服务。通过函数工作流，只需编写业务函数代码并设置运行的条件，无需配置和管理服务器等基础设施，函数以弹性、免运维、高可靠的方式运行。

华为云APIG：API网关（API Gateway）是为企业开发者及合作伙伴提供的高性能、高可用、高安全的API托管服务， 帮助企业轻松构建、管理和部署不同规模的API。简单、快速、低成本、低风险的实现内部系统集成、成熟业务能力开放及业务能力变现。

华为云OBS： 对象存储服务（Object Storage Service，OBS）是一个基于对象的海量存储服务，为客户提供海量、安全、高可靠、低成本的数据存储能力，使用时无需考虑容量限制，并且提供多种存储类型供选择，满足客户各类业务场景诉求。

华为云DNS：云解析服务（Domain Name Service）提供高可用，高扩展的权威DNS服务和DNS管理服务，把人们常用的域名或应用资源转换成用于计算机连接的IP地址，从而将最终用户路由到相应的应用资源上。此服务默认开通，免费使用。

3 、方案设计

3.1 方案简述

通过APIG调用functiongraph函数，在functiongraph上完成人脸识别-活体检测、人脸识别-人脸比对等API的调用，并将响应结果通过API返回给APP。实现APP调用一次API即可完成人脸识别的功能。

1. 人脸识别服务的人脸比对功能，可实现检测是否其本人打卡。
2. 人脸识别服务的活体检测功能，可实现检测是否活人打卡。
3. 使用Functiongraph的函数，APP端只需考虑调用一个API，且只需考虑人脸识别的总体输入和返回结果。
4. Functiongraph由APIG来调用，利用APPkey、APPsecret及HTTPS，解决了APP端调用的安全认证等问题。
5. OBS桶用来存储人脸照片，通过约定的用户标识做文件存储路径，易于管理和使用。

3.2 方案架构图

0、初始化：前置准备工作，新建一个OBS桶做人脸库，将员工的人脸照片存放到人脸库，并把以user-id 或自定义字段作为路径，标识员工。

1、员工登录APP后，进行人脸识别时，将通过APIG来调用functionGraph，上传关键信息：摄像头捕获的照片或视频、员工的人脸库标识（user-id）。

2、functionGraph调用活体检测API，传入照片/视频（根据需求选择动作活体检测/静默活体检测，推荐静默活体检测）。

注：本方案采用静默活体检测方式，APP端上传的照片提前转换为base64格式

3、活体检测API返回响应：有confidence、picture（base64）。

4、在functionGraph中调用OBS接口，通过user-id从OBS人脸库获取库中的员工照片。

5、通过代码将从OBS获取的照片文件，转换为base64格式。

6、将两个base64格式的照片作为输入参数调用人脸比对API 。（备注：此处可根据需求，是否需要多次调用API，使用多个照片进行验证）

7、人脸比对API返回包含了similarity的响应。

8、functionGraph将similarity、confidence传回给APP/后端。（备注：也可直接在functionGraph完成判定，返回人脸识别结果）

3.3 Functiongraph实现代码

代码附件：（附件请见文章最后）

代码时序图：

4、方案部署

4.1 部署流程图

4.2 前置准备

• 拥有已实名认证的华为云账号，开通云服务functiongraph、人脸比对、活体检测、OBS
• 注册公网域名，完成ICP备案

4.3、创建OBS人脸库

4.3.1 创建OBS桶

参考帮助文档：​​https://support.huaweicloud.com/qs-obs/obs_qs_0007.html​​，创建私有桶

4.3.2 上传对象

参考帮助文档： ​​https://support.huaweicloud.com/qs-obs/obs_qs_0008.html​​，上传对象，建立OBS人脸库。

要求：文件的路径使用用户标识（如userid）命名

4.4 Functiongraph搭建

4.4.1 创建委托

登录IAM控制台（​​https://console.huaweicloud.com/iam/?region=cn-north-4#/iam/agencies​​）

1）创建委托

委托名称：自定义

委托类型：云服务

云服务：函数工作流functiongraph

持续时间：永久

2）选择策略

OBS：获取对象等基本操作权限

FRS：fullaccess

APIG：fullaccess

3）设置最小授权范围，此处选择所有，实际可根据项目情况分配。

4）完成委托创建

4.4.2 上传FRS依赖包

因functiongraph公共的依赖包中，FRS-SDK不是最新的（无静默活体检测API），故我们需上传最新的FRS-SDK，作为依赖包。

1）从官网获取FRS-SDK下载路径

​​https://sdkcenter.developer.huaweicloud.com/?language=python​​

2）下载整个Python-v3的SDK

https://github.com/huaweicloud/huaweicloud-sdk-python-v3

下载后解压，进入内部，找到frs后缀的SDK

进入SDK目录，在setup所在的目录，全部选择进行压缩。压缩成功后，需要确保setup文件在压缩包的根目录下

将压缩好的文件，上传到functiongraph的依赖包管理。

依赖包名称：自定义

运行时语言：2.7

描述：自定义

上传方式：上传ZIP文件

4.4.3 创建函数

1）进入functiongraph控制台创建函数。

Functiongraph版本：functiongraph v2

函数类型：事件函数

函数名称：自定义

所属应用：默认

委托名称：选择创建的委托（如无，请点击右边的 创建委托 前往创建，创建步骤参考4.4.1）

企业项目：自行选择

自定义函数：关闭

运行时语言：Python2.7

函数执行入口：Index.handler

代码上传方式：静默代码

4.4.4 编辑函数代码

将示例代码复制进来，编辑相关默认变量的值

1）粘贴3.3节的代码至index.py中

2）根据自己项目情况，设置默认Region、endpoint、buketname的值，若4.4.6节不设置环境变量的值，将默认取此处的默认值。如下默认是北京四

3）编辑完成后，点击保存

4.4.5 添加依赖包

1）在函数菜单-代码页，点击添加-依赖代码包

2）在公共依赖包，搜索obs，勾选OBS-sdk

3）在私有依赖包，勾选前面步骤上传的frs-sdk，然后确定保存

4.4.6 编辑环境变量

在函数菜单-配置页，添加环境变量：region、bucketname（OBS桶名）、endpoint

若此处不设置环境变量，则函数会使用4.4.4节代码设置的默认值。

4.4.7 调试函数

1）点击配置测试事件

2）选择apig的事件模板，添加body的内容和queryStringParameters的userid，进行保存。

3）点击测试，运行完毕可查看执行结果。

4.5 添加APIG

4.5.1 添加APIG触发器

1）在函数菜单-触发器页，点击创建触发器

触发器类型：API网关服务（APIG）

API名称：自定义

分组：选择API分组（如无点击右边 创建分组 进行创建）

发布环境：RELEASE（如无点击右边 创建发布环境 进行创建）

安全认证：测试环境可选择None（后面可编辑进行更改）

请求协议：测试环境可选择HTTP（后面可编辑进行更改）

后端超时（毫秒）：5000

2）创建完成后，在触发器页面会添加一个APIG触发器，提供访问URL

4.5.2 编辑APIG

1）点击APIG触发器名称，前往APIG控制台，点击编辑

2）编辑基本信息

此处可更改安全认证，为方便调试，此处保持无认证

3）定义API请求

此处需添加API的请求参数-用户标识，用于functiongraph中，取在OBS人脸照片库中的员工照片。

4）定义后端服务

添加后端服务参数，跟前面的入参做一个映射。

因为是在functiongraph创建的APIG，故此处已自动绑定functiongraph的函数为后端服务，故基础定义保持默认即可。

5）返回结果基础定义

返回结果的响应示例，暂设置为空即可，点击完成。

4.5.3 调试API

1）API详情页，点击调试，跳转到API调试页面

2）输入相关请求参数，发起请求，进行调试。

4.5.4 发布API

编辑完成后的API，需要进行发布，公网才可访问

4.6 绑定独立域名

子域名仅供开发测试使用，每天最多访问1000次。如需开发服务，则需为API所在分组绑定独立域名。

4.6.1 添加记录集

1、登录云解析控制台（也可使用其他平台，已完成ICP备案的域名），选择域名解析》公网域名，点击需要创建记录集的域名名称。

2、添加记录集

填写以下信息

主机记录：域名前缀，如face-test

类型：选择CNAME – 将域名指向另外一个域名

别名：默认即可

线路类型：默认即可

TTL（秒）：默认即可

值：填写要指向的别名（此处为APIG上的子域名）

添加成功

4.6.2 添加自定义域名

1、在API详情页-总览，点击添加增加自定义域名。

2、跳转到API所在分组的域名管理控制台，点击绑定独立域名

3、输入前面创建的记录集，点击确定。（如果是刚添加的记录集需刷新，约等5分钟）

添加完后，即可在公网通过自定义域名，访问APIG。

4.7 问题记录

1、并发测试API时，发现偶现以下错误

错误1：人脸比对传入的base64字符串无法识别

错误2：数据传输被提前终止了

问题定位：因函数中的存储到本地的文件用的是同一个路径，并发操作时出现异步的同时占用一个路径，从而导致文件有丢失或文件转码有误

解决方案：给函数中的文件路径配置上时间戳，避免并发操作时，交叉操作同一个文件。

2、APIG错误码请参考：​​https://support.huaweicloud.com/usermanual-apig/apig-ug-180530090.html​​

3、使用APIG触发functiongraph时，发现第一个api请求响应时间较长（2s多），后面的请求就较短了（约500ms）。

问题定位：超过一分钟无调用函数时，函数会销毁。再次进行函数调用时，需要重新启动实例，所以第一次调用时间会比较长。

解决方案：设置预留实例，来消除冷启动效果。预留实例是为指定函数版本单独预留的函数运行实例，不同于普通的函数实例，预留实例长期存活，可以达到消除函数冷启动的效果。

预留实例需要提交工单开通，​​详情请参考：https://support.huaweicloud.com/usermanual-functiongraph/functiongraph_01_0306.html306.html​​

5、后期思考

本方案的人脸比对，只比对一次。若人脸库中，用户的库照片有多个，是否需要遍历对比，取总体对比的结果。如对比多次，需要考虑从OBS获取照片、人脸比对的API要多次调用，性能下降、费用提升等。

附件：​​index.zip​​2.62KB

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