掌纹识别系统对加油站支付效率的影响

田雨

摘要：随着我国经济社会持续快速的发展，机动车保有量继续保持快速增长态势，石油销售企业如何更快速更便捷的为客户服务，使客户在网点的消费体验更加满意。这是每一位石化员工乃至管理层不断思考的问题。

关键词：掌纹识别技术；加油卡系统；生物识别

根据统计显示，截至2017年底，全国机动车保有量3.10亿辆，新注册登记机动车达3352万辆，创历史新高。根据天津市统计局最新数据显示，2017年天津市全市民用汽车保有量287.75万辆。这么庞大的数字对于加油行业来说也是一个巨大的压力，我国的石油企业盘子大，发展速度慢，加油站科技水平普遍较低，管理方法普遍落后。这样暴露出来的矛盾就是日益增长的汽车数量和人们的消费需求无法在效率低管理相对落后的加油网点得到满足。首先我们先从大的体系框架来深入了解中石化，中石油以及壳牌等石油公司的加油站是怎么通过各种系统运作的。

一、现有的技术及工艺流程

1.1加油机，众所周知，加油机是连接地埋罐，通过控制单元和程序单元的工作，对车辆进行加注油品动作的环节，这里所说的加油机由油泵，输油管线，闸阀，电脑，电源等零部件组成。控制单元控制油泵的启动与停止，电脑单元控制输油量、金额以及最近2000条加油数据。附属物包括地埋罐，地埋管线，液位仪，卸油口等。

1.2管控系统，管控系统有自己独立的服务器，一般安置在加油站站房内部。它是处理加油机传来数据的第一道计算服务器。顾客每加一笔油品时，加油机会传来客户数据、客户加油量、加油金额等关键数据。管控系统会实时计算整理这些数据，准备传入下一个环节。

1.3加油卡系统，加油卡系统是进一步处理和储存数据的核心环节，服务器架设在公司总部。管控系统传来的客户信息，客户预消费量以及技术信息，加油量，金额等。都会在这个环节进行分类汇总并储存。如果客户是现金加油，系统会自动转换成员工卡信息进行储存，原因是所有的现金加油都由加油机插入员工卡加油而实现。如果客户用预先申请的个人以及单位加油卡进行加油，那么客户数据将直接记录于加油卡系统中。

1.4零售管理系统，管控数据除了把数据发送到加油卡系统外，还会把数据同是发送至零售管理系统，零售管理系统是公司相关部门对本，量，利分析的核心。此系统会根据公司各部门要求的口径，把数据分类整理，然后发送至公司的各个职能处室，专业中心，以提供准确的分析数据。举例分析，财务部门会根据零售管理系统传来的数据建立企业ERP的核心数据，分析企业销售盈亏，及时向高层管理人员提供财务分析结果。销售部会根据这些数据，总结成功销售经验，并制定下一步的营销方案。（图1）

我国石油行业的网点普遍使用芯片卡也就是我们俗称的加油卡进行客户信息的储存，预充值，消费等活动。而当时推出加油IC卡的初衷，就是因为IC卡是芯片卡，是接触型卡，数据比较安全。当时无线射频技术还没有诞生，但是现在即便诞生了，在加油站这个对安全要求极其严格的地点也无法推行下去。

二、生物识别技术与掌纹识别技术

生物识别技术即利用生物体本身所拥有的生物特征（包括生理特征如指纹和行为特征如联机签名等）来进行自动身份识别的技术。人的生物特征具有终身不变的优点，并且不会被盗、丢失或遗忘，也很难伪造或者模仿，所以在加强系统和信息安全方面，生物识别技术能有效克服传统身份识别方法的缺陷，而掌纹识别实际上是一个生物识别系统的一个分支。

（图1）

在中国，对掌纹的研究也有悠久的历史，远在3000年前的周朝，手相学即已盛行。在西汉王朝，许负撰写了一本关于掌纹算命的书，可算是中国当时最系统的手相著作，该书中包含了掌纹线的类型、线特征的分布、手掌颜色以及某些特征点的定义等等，这些对于掌纹自动识别技术的研究具有很好的借鉴意义。

和其他生物识别技术相比，掌纹识别具有很多特点：

2.1跟指纹一样，手掌上也布满了乳突纹，但手掌区域要比手指区域大得多。因而它含有比指纹更为丰富的可区分信息。

2.2手掌上有几条大的主线和很多褶皱线，这样的特征是掌纹所独有的，具有很强的区分能力和抗噪能力，并且可以在低分辨率，低质量的掌纹图像中提取出来。

2.3与三维手型相比，掌纹的唯一度更强，更适合辨认身份。

2.4和人脸相比，掌纹图像的获取条件更容易控制，从而能较好的保证掌纹识别系统的精度。

2.5和虹膜以及视网膜相比，掌纹设备的价格要低廉很多，并且使用更加方便，更容易被用户接受。

三、掌纹识别技术原理

系统通过分析用户的生理或行为特征来进行身份识别。通常情况，系统首先通过传感器来获取掌纹，然后利用模式识别的方法对该信号进行识别。

步骤包括（图2）：

3.1信号获取，生物识别系统信号是有一个采集设备来获取的。所获取的原始信号质量非常重要，它是后继处理的输入数据。

3.2预处理，在这个阶段，对信号图像进行优化，包括分割，去噪，消除旋转和平移等操作。

3.3特征提取，提取稳定的，区分能力强的特征，即要求所提取的这些特征能使类内距离小，类间距离大。

3.4特征匹配，将识别的特征与模板库中的模板进行匹配，从而得到识别结果。

（图2）

了解了掌纹识别系统的机理，我们现在要做的就是将掌纹识别系统和加油卡系统融合掌纹识别系统和加油卡系统是通过数字接口互相传输信息的，掌纹识别系统只是一个输入工具，客户的数据仍然在加油卡系统中储存。但是掌纹识别系统的读写速度要远远高于加油卡客户数据的直接读写。而且掌纹识别系统的准确率是所有系统里最高的，几乎不会有任何误差。从加油效率来讲，这无疑是一个质的飞越。

以中心城区某加油站为例，这个站每天的加油量为150辆车左右，假设按这150个客户都是加油卡计算，从车辆入位、插入加油卡、输入金额、加油、退出加油卡、还给客户，在这个过程中，只有加油过程的时间是不可压缩的。平均每辆车需要十分钟，总共操作时间为1500分钟。如果使用掌纹识别系统，客户可以使用掌纹扫描代替插卡拔卡的动作，而且掌纹系统结合app客户端，可以自由控制加油量。使用掌纹识别需要6分钟，150辆车需要900分钟。比起加油卡可以节省出总时间为600分钟，这600分钟又可以提供100辆车的加油量。那么销量的增加量为（150+100）/150-1=66.7%，而客户的时间减少量为（10-6）/10=40%

当然这个模型还没有包括现金加油的客户，如果是现金加油客户，那么需要的时间会更加漫长，效率会更加走低。利用掌纹识别技术，客户的等待时间变短了，企业的销量增加了。以现阶段每升汽油7.2元算起，假设每辆车的加油量为40升。那么日销售额会增加28800元。那么一年就会增加10512000元。这个模型只计算了家用轿车的平均加油量，往往现实中还有大型货车，客车的加油。从上述案例可以看出，运用掌纹识别技术对于加油站的支付环节，乃至整个公司的销量，整个行业的前景，作用是非常巨大的。

四、掌纹识别研究的发展及现状

尽管掌坟图像早已应用于刑侦领域・但自动掌纹识别作为一种生物识别技术则是近年来发展起来的。总的说来，自动掌纹识别研究的发展主要经历了三个阶段：产生阶段（1997－1999年）、发展阶段（1999～2003年）和成熟阶段（2003年至今）。在产生阶段、香港理工大学与清华大学率先提出了用掌纹进行自动识别身份的思想，全面总结了撃纹的基本特征和特点，在国际期利上发表了第一篇关于自动掌纹识别的文章并中请了若干国际专利・从而开辟了掌纹识别研究领域。在发展阶段，国内外多所高校与研究机构纷纷进入该研究领域，其中包括美国的密西根州立大学、台湾中华大学、香港科技大学3、马来西亚多媒体大学、哈尔滨工业大学、清华大学、北京大学\南昌航空工业学院和广东工业大学\等。在该阶段取得了大量的掌纹识别研究成果，其标志是香港理工大学的联机掌纹采集系统的建立及高水平论文的发表”。经过上述两个阶段的发展，掌纹识別技术逐步进入成熟阶段。香港理工大学生物识别研究中心根据其在前面两个阶段的研究成果，设计和开发了世界上第一套民用联机掌纹识别系统，建立了世界上最大的掌纹图像数据库（大于10万样本），并于2003年在网上发布了首个掌纹图像标准库，2004年，张大鹏教授总结了他所领导团队对掌纹识别的研究成果，出版了世界第一部掌纹识別专著。日前，掌纹识别作为生物特征识别家族的重要成员，已在国际上得到公认，并产生了较大的影响。这种影响对经济，社会，文化都是有巨大的

结语：掌纹识别技术作为新兴的产业技术已经在世界上被公认，而且应用于科技产业，工业产业的各个方面。技术本身也存在多样性，在不断地随着科技发展进行自我完善，自我升级。在本文案例中，它的意义不仅仅是优化了支付环节，对企业的长远的销售计划，销售目标都带来一个彻底的巨大的革新。

参考文献：

[1]国家统计局、中商产业研究院2013-2017年中国机动车新注册登记数量统计2018（03）

[2]邬向前张大鹏王宽全掌纹识别技术科学出版社2016（12）

作者简介：

田雨，天津财经大学企业管理专业在职研究生，现就职于中国石化销售有限公司天津石油分公司