ecp bio 1920 300

Biometria w ewidencji czasu pracy

Wstęp

Słowo biometria / biometrics ma pochodzenie greckie, jest złożeniem słów bio (życie) oraz metrics (mierzyć). Choć wzmianki na temat wykorzystania biometrii sięgają bardzo odległej historii ludzkości, to można przyjąć że druga połowa wieku XIX-go była przełomowa dla dalszego rozwoju tej dziedziny. Pojawiły się pierwsze teoretyczne i praktyczne systemy wykorzystania cech biometrycznych jak chociażby w identyfikacji robotników (Sir William Herschel, Indie), więźniów (Alphonse Bertillion, Francja), kryminalistów (Sir Edward Henry, Bengal) itp. Naturalnie, zastosowanie biometrii w XIX wieku, miało niewiele wspólnego z dzisiejszym jej wykorzystaniem z oczywistego powodu – braku zaawansowanego przetwarzania komputerowego. Dzisiaj mówimy o wykorzystaniu biometrii w automatycznej identyfikacji, wtedy zaś tylko w identyfikacji (w domyśle człowieka przez człowieka). Automatyczna identyfikacja okazała się znacznie szybsza oraz dokładniejsza, dzięki czemu biometria znajduje coraz szersze zastosowanie w praktyce.

Rodzaje biometrii oraz cechy biometryczne

Wyróżniamy dwa rodzaje cech biometrycznych:

Fizjologiczne
– ciało (antropometria)
– twarz
– siatkówka oka
– tęczówka oka
– odcisk palca
– odcisk dłoni
– układ naczyń krwionośnych dłoni/palca
– DNA

Odzwierciedlające zachowanie
– głos
– chód
– tempo pisania
– podpis

Cechy biometryczne grupy pierwszej są szeroko stosowane w systemach bezpieczeństwa (fizyczna i logiczna kontrola dostępu, telewizja dozorowa), transporcie, bankowości, edukacji a także w różnorodnych programach społecznych. Druga grupa cech, to lista, dla której mówimy dziś bardziej o eksperymentach naukowych niż praktycznym zastosowaniu na szeroką skalę. Może jedynie rozpoznanie głosowe miało swoje tzw. pięć minut w systemach kontroli dostępu, ale nie jest obecnie popularne.

Krótkiego wyjaśnienia wymaga idea wykorzystania cech biometrycznych w automatycznej identyfikacji. Jak łatwo zauważyć występuje ogromne zróżnicowanie cech a tym samym właściwości naturalnych je opisujących. Dla każdej z cech, zbudowano pewne, teoretyczne algorytmy zamiany ich właściwości opisu naturalnego, na tzw. wzorzec (określany także często mianem templet z j. angielskiego), który jest niczym innym jak zestawem bajtów, stosunkowo łatwym do dalszego, zautomatyzowanego przetwarzania. Przykładowo, mówiąc o pobraniu wzorca odcisku placów nie mamy na myśli pobrania obrazu graficznego linii papilarnych, tylko zestawu bajtów, który dany obraz (układ) linii papilarnych opisuje! To jest ważne ponieważ z tego zestawu bajtów nie można w procesie odwróconym zbudować graficznego obrazu linii papilarnych. Pokreślenia wymaga tu jednak to, iż mówimy o zastosowaniach cywilnych w szczególności w ewidencji czasu pracy, inaczej ma się sytuacja np.: w kartotekach policji czy też innych służb, tam mogą być przechowywane i przetwarzane także obrazy graficzne linii papilarnych.

Typy weryfikacji wzorca cechy biometrycznej

W każdym systemie, wykorzystującym wzorce biometryczne, staniemy w pewnym momencie przed zadaniem ich weryfikacji. Wyróżniamy dwa typy weryfikacji, mianowicie:

  • 1:1 – Wzorzec cechy osoby odczytany na urządzeniu kontrolnym (np.: terminal rejestracji czasu pracy), porównujemy jest ze wzorcem zapisanym na nośniku posiadanym przez osobę (np.: na odpowiedniej karcie RFID, którą nie może być zwykły transponder, tylko musi być karta z odpowiedniej wielkości, zabezpieczoną pamięcią).
  • 1:N – Wzorzec cechy osoby odczytany na urządzeniu kontrolnym, porównujemy z wzorcami zapisanymi w pamięci urządzenia.

Z reguły sama weryfikacja 1:1 jest szybsza, choć cały proces nie koniecznie, ponieważ trzeba odczytać nośnik i cechę biometryczną (dwie operacje). Czasami, przy bardzo dużej liczbie osób w systemie, ten typ wręcz musi być stosowany, ponieważ ze względu na sporą objętość wzorców (kilka – kilkanaście KB), nie zmieściłyby się one w pamięci urządzenia. W systemach ECP raczej rzadko taki przymus wystąpi, ale już w imprezach masowych jak najbardziej. Wydajność weryfikacji 1:N zależy w dużej mierze od tego, ile wzorców zapisanych jest w pamięci urządzenia kontrolnego – im więcej, tym weryfikacja wolniejsza. Przy dzisiejszym rozwoju techniki nawet przy listach rzędu kilku tysięcy wzorców w pamięci, weryfikacja trwa średnio 1..2 sek, co jest akceptowalne z użytkowego punktu widzenia.

Biometria w ewidencji czasu pracy

Pomimo dużej gamy cech biometrycznych, które mogą być wykorzystane, w ewidencji czasu pracy dominują dwie: odcisk palca oraz twarz. Na rynku dostępna jest bardzo szeroka gama urządzeń do ewidencji czasu pracy, wykorzystujących w/w cechy biometryczne do automatycznej identyfikacji, jak chociażby produkty firm: ZKTeco, Anviz, Suprema, Virdi, Sagem itd. Coraz częściej, producenci oferują także urządzenia dualne, pozwalające na wybór bardziej odpowiedniej w danym zastosowaniu cechy biometrycznej lub stosowanie ich obu równocześnie (różne cechy dla różnych osób). Warto również wspomnieć o urządzeniach dualnych, łączących identyfikację biometryczną (głównie odcisku palca) z RFID (więcej o tym specjalnym połączeniu technologii w dalszej części).
Wydaje się że biometria to świetny typ identyfikatora, niezawodny i zawsze przy sobie 🙂
No właśnie, czy niezawodny? Zapewne można by na ten temat napisać sporą rozprawę, snując różne rozważania teoretyczne ale nie o to nam chodzi. Zastanówmy się , co powinniśmy wiedzieć o tych cechach biometrycznych decydując się na ich wykorzystanie? Najważniejsze, z użytkowego punktu widzenia uwagi zestawiliśmy w tabeli poniżej.

Zagadnienie

Odcisk palca

Twarz

Zmienność w czasie

TAK

TAK

Odporność na oszustwa

NIE

NIE

Liczba wzorców dla osoby

max 10

1

Wrażliwość na warunki otoczenia

Światło padające na skaner (stosunkowo łatwo można zapobiec problemom)

Różnica warunków oświetlenia w porównaniu z warunkami pobrania wzorca

Łatwość w identyfikacji

Łatwe

Nieco trudniejsze w porównaniu z odciskiem palca

Atrakcyjna cena

TAK

TAK

Uwagi do powyższego zestawienia:

  • Może zachodzić potrzeba wielokrotnego pobierania wzorca. Zdecydowanie większe pole manewru mamy tu w przypadku odcisków palców.
  • Pomimo że żadna z w/w cech biometrycznych nie jest w 100% bezpieczna, to nie należy z tego powodu ich przekreślać – karty także można „podrobić”.
  • Stosowanie wzorca twarzy może być utrudnione w pomieszczeniach / obszarach wystawionych na działanie warunkach atmosferycznych – szczególnie gdzie zmienne jest naświetlenie.
  • Łatwiej jest trafić palcem na skaner, niż właściwie ustawić twarz do kamery, więc z tego względu, lepsze w sensie łatwiejsze, jest korzystanie z odcisków palców.

Modele stosowania biometrii w ewidencji czasu pracy

W praktyce można wyróżnić trzy poniższe modele wdrożeniowe biometrii w ewidencji czasu pracy.

Model 1 – ten sam terminal do pobierania wzorców i rejestracji zdarzeń. Konfiguracja taka może być w praktyce stosowana w małych systemach (jeden .. dwa rejestratory) ze względu na kłopotliwość pobierania wzorców. W modelu tym stosowana jest identyfikacja 1:N tzn. wzorzec odczytany jest porównywany z maksymalnie N wzorcami znajdującymi się w pamięci terminala.

bio-model1

Model 2 – wydzielone stanowisko z czytnikiem do pobierania wzorców oraz oddzielne terminale do rejestracji zdarzeń (najczęstsze rozwiązanie). Podobnie jak w modelu 1, tak i tu stosowana jest identyfikacja 1:N.

bio-model2

Model 3 – wydzielone stanowisko z czytnikiem do pobierania wzorców i ich zapisu na nośniku elektronicznym (najczęściej karta) oraz oddzielne terminale do rejestracji zdarzeń. Bardzo wygodne i praktyczne rozwiązanie dla przypadku dużej liczby pracowników w systemie. Mamy tu do czynienia z identyfikacją 1:1 (wzorzec ze skanera porównywany z wzorcem z nośnika), która jest szybsza w porównaniu z identyfikacją 1:N z jaką mamy do czynienia w modelach 1-szym i 2-gim. W modelu tym nie ma potrzeby przesyłania pobranych wzorców do urządzeń kontrolnych – po pobraniu i zapisie wzorca na nośnik może on być stosowany do rejestracji osoby w urządzeniach bez żadnej zwłoki.

bio-model3

Tyle w skrócie o biometrii w ewidencji czasu pracy. Z czasem zamierzamy temat rozwijać, prezentując szczegółowo wybrane zagadnienia, tego bardzo obszernego tematu oraz konkretne produkty znanych producentów.

Po więcej informacji na temat automatycznej identyfikacji, biometrii w szczególności zapraszamy na nasz blog Auto-ID.