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.