In te r n ation a l Jou rn al  o f Po we Elec tron ic s an d   D r ive S y stem  (IJ PED S V o l.  11, N o.  1, Mar ch 20 20,  p p.  417~ 4 2 4   IS S N : 2088- 86 94,  D O I :   10.11 59 1 /ij ped s . v11 . i 1.pp 4 17- 42 4           417     Jou rn a l  h o me pa ge :  ht tp: //i j p eds.i a esco re .com  IoT base d facial r ecognitio n door access control home   security system using rasp berry pi       A. R.  S yafeeza 1 ,   M. K.   Mohd  Fitri A lif 2 Y. Nursyifaa  A t h irah 3 ,   A .  S J aaf ar 4   A .   H . N or ih an 5 ,   M S .  S ale h a 6   1, 3 , 4, 5   Fakul ti Kejurut e raan E lekt r o nic  an d K e ju ru teraan  Komp u ter,  Un i v ers iti  T e kni k al   M alays i a,   M alaysia  Fakul ti Teknologi Ke juruteraan, U n i v e rsi t i   Tek n i k al M alaysia Me l a ka, M al aysia  S c h o o l  o f El ectrical  En g i n eering,  F aculty  o f E n g i neeri n g ,  Un i v e rsiti Tekno l ogi   Mal a ysia,   Mal a y s ia       Art i cl e In fo     ABSTRACT A r tic le hist o r y :   R e c e i v e d  Au g   1 9 ,  2 019  Re vise d N ov  2 7 ,   201 9   A c c e pte d   D ec 11,  2 0 1 9       Th ho m e   s ecur i ty   s yst e has  becom e   v it al  f or  e very  hou se.   Prev iously,   mo st  d oo rs  c a n   b e   o p e n   b u s in tra d it io na w a ys,  su c h   a ke y s ,   s ecu rity   cards pas swo rd  o p a tt e r n .   H o w ev er,   inci den t such   a s   k e l o s s  h a s  l e d  t o   much  w orrying  cases  s uch  as  r obb ery  and  identity  fraud.  T h i s   h a s   b ecom e   a   si gnif i c a n t   i ss ue.   To   o v e rc o m th is   p ro bl e m ,   f a ce  re cog n i t i on  u s i ng   d eep   learn i n g   t echni q u w a s   i n t r odu ced a n d  Intern e t o f   T h i ng (IoT )  a lso  b een used   to   p erf o rm   e ffi c ien t   d o o access  con t ro s y stem.   Ras pberry   P i   i pro g ram m a bl small  com p u t er  b o a rd   a n d   u sed   as   t h e   m ai co nt ro l l er  f o r   f ace   recog n i tio n ,   y o u t h   s yst e and   l o ck ing   s y stem.  Th cam era  i s   u se d   t o   captu re   im ag es  o f   th p e rso n   i f r o n of  t he  d o o r.   I oT   s ys te m   enabl e t he  u ser  t o   con t ro l t h e d o o r  acc ess.   K eyw ord s :   Deep  l earn in Fa cial r ecog n i t i o n   H o m e  se c urity  s ys t e m   Interne t  of  th in gs ( IoT)  Ra s pberry  p i   Th is  is a n  o p en acces s a r ti cle u n d e r t h CC  B Y -S A  li cens e   Corres pon d i n g  Au th or:   Sya f ee za  Ahm a d Ra dz i ,   F a kult i  K e j uru t e r aa n Elek tro n i k  a nd K e juru te r aan  K om put e r ,   U n i v ersi ti   T e k ni ka l Ma la ysia ,     Jala Hang Tu a h  Jaya ,   7610 0   Durian  T ung g a l ,  Mela k a,  M alay sia.   Em ail:  s y af eeza@ut em. e du. my       1.   I N TR OD U C TI O N   N o w a days,  ho me   s ecur i t y   s y s tem   is  a   c ruc i al  i ss ue.   Indee d t h is   s y s te m   is   t o   e n s u r e   p r o p e r t i e s   a n d   lo ves  o n e s   i a l w a ys  s afe  an pro t ecte d .   F o t h e   pa st   f e w   y e a rs ,   it  is  i m port a nt t ha ve   a   s ol id  s ec urit syste m   f o h o m e,  w hic h   can   s ec u r i n   t h e   m o s t   i d ea l   and   safe   w a y   [ 1 ] Ma n y   c ou n t ries   a re  s t e p   by   s te de pl o y e d   home   se c u ri ty  s yste m [2].  Th e  imp or t a nt par of a n y  hom e se curi ty  s yste m is t he  p erso n   i d en t i fica t i o n  t o e n ter   and  e x i t   t he   h o u se P r e v i o us ly,  pe op l e   u se  t he   t radi t i o n a l   m e t h od  for  their  hom e   s ecur i ty  s ys tem .    T h e   t r a d i t i o n a l  s e c u r i t y   s y s t e m  r e l i e s   o n  t h e  u s e  o f   e x t e r n a l  t h i n g s u c h   a key,  p as sw ord  an ID   c a r t o   g a i n   a c c e s s   [ 3 ] .  H o w e v e r ,   d u e  t o   s o m e  l i m i t a t i o n ,  b i o m e t r i c  t a k e s  p l ace   t o   de li ver  suc h   a   p romis i ng   s ecur ity   sy st em.  Th bio m et ri c i s   a   uni qu e   and   q u a nti f i a b l e p a ramet e r f o r in di v i du a l  re c o g n i tio n [ 4 ]. B i o m e tric  s y s tem  requ ire d   t he   u s e of  s pec i a l iz e d   h a r dw ar su ch  a fi nge rpri nt   s c a n n er pa l m   p rin t   s c a n n e r,   D NA  analyz er  a nd   e t c .   F u r t h e r more,  t h i s   s p e ci fi ma ch i n requ i r ed   t h e   t a r g e t   t o   to uc the   hardw a re   t a c q u i re  d ata   of  h um an  u n i q u e  f e a t u r e s .  B i o m e t r i c  t e c h n o l o g y  i s   v i e w e d  a s   a   s t a n d o u t   a mon g   t h e   m ost  secur e   v erifica tio sy ste m   ac cessi ble,  b gi v i n g   a   m ore   e l e v a t ed   a mo un o f   s ec uri t y   t h an   c on ve nt i ona me t h o d   [ 1].   F a ce  re cog n i t i o n     is  t he mos t fa mous me t ho in b iom e tric  tec hno lo g y  be s ide s  fi n ge rpr i nt character i s tics [2]. This   is due to m o r e   st a b il it as   f ac e   co nta i ns  m or fea t ure s   [ 3].   Be s i de s,  i i s   c o ns ide r ed  h ig h l y   secur e   a fa c e   c an no be  s t o l e n,   borrow e d   or fo r ge   i n order t o   e nt e r  the   h ouse .   F ace   r ecogn i t i o n  is  l i k e ly  t h e   m ost   na tur a l   a ppr oac h   t o   pe rform  bi ome t r i c   ve rifica ti on  be tw ee ind i v i dua ls  [ 2 ] F a ce  de tec t io is  t he  f irst  s te of  t he  f ac e   r e c o gn i t i on  s y s t em Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                         I SSN: 2088- 8694   I nt   J  P ow  Elec   & Dr i   S y st V ol.  11,  N o.  1 , Ma r  202 :    417    42 41 8 Fa ce  pic t ures  can  b cau g h t   a t   a   d ista nc wi t h   t he   u se  o we b   c am era .   T he  i n d i v idua l   ca be  r e c o g n i ze d   witho u t  ph y s i c a l   c on tac t   o n any  sp ecia l   h ard w a r t o   p erc e ive  th e pe rs on 's   i de n tit y.    F a c e   r ec ogn i t i on  us in de ep   l ear nin g   t ec h n i q ue  i use d .   D eep  l e a r n i n g   i pi e ce  of  t he  m or e   exte ns i v gr ou o f   m ach i n lea r n i n g   m e t h ods   b ase d   o l ear ning  d a t a   repre s en tat i o n s,   a o ppose d   t o   tas k - spec ific   a l g orithm s Le arni n g   can  b e   ma naged,   s em i - d i r ecte d   o r   unsu p e r v i se d.  W i t t h e   dee p   l e a rni ng,     the  sys t em   i im pro v ed  f r o m   t i m e   t t i me S o m e   i m a ges  of  a u t hor i z in use r   a re   u se a s   t he  d a t a b ase    of sy s tem   an t h e   s y s t e m   w il l   trai the   face   r ecog n i t i on   a u t oma ti c a l l y.  T h u s,   t he  a c c u ra cy i s incre a se d.  H om secur ity  i an  e xam p le  o a n   I nte r ne of  T h i n g ( I oT)  app l i c a t i o n s.  I o T   r ef e r t o   t h e   n et wo rk   o f   a s so ci a t ed  p h y s i cal   obj e c t s   t h a t   can   i nt erac t   and   t r a d e   i n fo rmat i o n   amo n g   t h em sel v es  w i t h o u t   t h e   n eed  o an hum a n   i n t e rv eni n g   [5 ].  I o T   i fu t u ri sti c   t e c h nol og wh e r d e vi ce a nd   i nt erne t   i s   i nt e r c o nne c t ed It  i s   di ff eren f r o m   t h e   i nt e r n e du e   t o   i nt ern e t   e x c e e co nn e c t i v it y   by  a l l o w i ng  a n y   em bed d e d   c ir cui t   t com m u ni c a t   w ith  e a c h   o the r   u si ng   t he   c urre nt   i n t e r ne infrastruc t ur e.  N d ou bt   I oT  h e l ps  u sers  t o   co nt rol   o n e   o mo re   dev i ce s an ca pab i l i t i es  t a u toma t e   w i t h   m a ny   d a i ly   c h o res.  B y   u s i ng   I o T ,   it  ca n he lp   i c o n t ro lli n g   t he   d o o r   a c c e ss  a n d   al so   s e n not i f i cat io n   t h roug hout   t h e   i n t ern e t .   I n   t his  s y st e m ,   Bly n k   a pps   a re  u sed.   B l ynk   a p p   i s  a n   a p p   t h a t  e n a b l e s  u s   t o  c o n t r o l  t h e  d o o r   a c c e s s   b y   d e s i g n i ng  the  grap hic a l   i n t erface   i the  a pps  a cc or d i n g   to   t he  s pe c i fic   fu nc t i on  t o   p erform I t   a lso   a b l e   t o   sen d   n o tif ic a tio t o   c om p u t e r,   s ma rtp h o n a n ot he r     smart   d e v i ce s.       2.   LI T E R A TU R E   R EV I E W   2.1.   F a c rec ogniti o techn o log y   C u rre ntly,   t h num ber  o f   t he fts  a n i d e n t i t fr au ha ve  fre que n t l bee n   r e porte an has  be c o m e   sign ifica n t issu e s . Tr aditio na l   w a ys for perso nal  i d e n t i fica t i o n req u ire s  ex t er nal e l e m e n t ,  suc h   as key, secur ity   passw ord,   R F I D   car d,  a nd  ID   c a r to  h a v acc ess  int o   a   p riva te  a s se or  e n t e r in g   p u b l ic  s pa ce   [ 1 ] Many   proce s se s u c h   a dra w ing  o u mo ney  fr o m   b anks  r eq ui re pa ssw o r d.  O ther  s uc pa rki ng  i n   p riva t e   s pac e   w o u l a l so  n e e d   p ark i n g   t i c ke t.  F or   s om ho uses,   the   ho use   ke i s   v er im por tan t H o w e ver,   a ll  th is  m e t h o d   als o   h as  s e v er al  d isa d va nta g e s   s uc a s   l os i n ke y   an for g e tti n g   pa ssw or [3] .   W he n   th is  h ap pe ns,   it  c a n   b hass le  t re cov e r   bac k This  m etho i s   s lo w l ta ke o v er   by  b i o me t r i c   m etho ds  a i t   i the  poss i b l e   w a t o   so l v e   those   pr ob l e ms.   Th is  t e c hn i que   r e qui re t o   u se   t h e   s pec i a l   ha rdw a r e   s uch  a s   f ing e rprin t   s ca nne r ,   p a l m   p r in t   sca n n e r,   DNA  an al y z er  t o   g a t h er  i nfo r mat i on   f o r   t h e   v ast   m a jori t y   o the   b i om etric   app l icat i o n s   a nd   t he   targe t   o b j e c ts  h ave   t o   t o u ch  w ith  t he   h ar d w are   to  a cq uir e   i nfor m a t i o n   [ 6].   A s   b i o m e t r ic  i te ch n i que  t hat   d i s tin gui shin p h y s i cal   h igh lig ht o f   p e opl e   ac co rdi ngl it   h a s   a n   e x ten s i v var i e t o f   u til iza t i o in   s e c u ri ty   fra m e w orks  a nd  it  is  v iew e d   a s   one  o t h most  s e c ure   m e th o d [ 1].  Basical l y bi ome t r i c s   c an  b clas s i fie d   i n   tw ca te gor i e s   w h i c are   ph y s ica l   a nd  b e ha vi oral.   Rec e n t l y t h e  f a c e   r e c o g n i t i o n  t e c h n o l o g y  h a s  e n g a g e d  a n   overw h e lmi ng  num ber   of  r e s e a rc hers  a nd it i s   g ra dua l l s u p p la n t i n ot her   bi om etric secu rit y   f ram e w o rk [7] .   F a ce  r ecogn i tion   i s   a ls kn o w a s   i m a ge  m atchi n g.  I t   is   a   r a p id ly   g rowi ng   f i e ld   w h e re   i is   h ea din g   in  a   direc t i o s u c h   t hat   i t   w il r e pl a c e   t h tr a d i tio na me th o d Fa c e   re cog n i tio is   m ore   sta b le  a m o ng   o thers   bi ome t r i c   i d e n tif i c at i o n   me th od  as  i t   i s   u sing   t he   h uma n   f a c e   t ha t   re su lt in   h i g h   acc urac y,  l ow e s false   rec o g n it io ra te   a nd  it  doe n o c h a nge  i p e op le ’s  l i f [3] .   T h u s ,   t h i s  m e t h o d  i s   m u c h   p r a c t i c a l   f o r  a  l o t   o f   usa g e,  incl u di n g  fa ce  rec ogn it io n for   the  un loc k ing  h ouse   d oor.     2.2.   Meth o d   use d  for  f ace   recogn i t i o n   I n   t h i new   er a,  f ace   r ec og nit i on  pl a y a n   i m por tan t   r ole  in  s e curi ty  a nd  o b serva t i o n.  C o n se que n t l y t h e r e i s   a   r equ i reme n t   f o r   a  p ro fi ci ent   an d   cost -e f f e c ti ve  sy s t em .   F a ce   r e c ogn i t i o n is a te c h n i que t hat  i s  a ble   to   i d ent i f y   and   v e ri fy   p e o pl es  [ 8].  Ac co rd in g   t o   [ 9 ] f a c e   r ec o g n i t i o n ,   d efin e   as  s t e ps  t o   id en ti fy d i stin gui s h   a nd  proce s se fac e   is  c o m par e w ith  t he  i ma ge t h a t   s t o red  i n   t he   d a t a b ase  t o   v eri f w ho  the   pers on  i s .   Thi s   f ac e   rec o g n it io ha bec o m e   a   s ig ni fican te c h n i que   f or   u s e id e n ti f ic a t i o [1 0].  There   a r ma ny  tech n i qu es  t ha t   ca be   u se fo fa ce   r e c ogn i tio bu t   t h P r inc i p l C o mp o n en A n a l ysis  ( P C A )   i on e   of  t he  m os t   po pu l a t e c hni qu e s   u sed   fo f a c e   r e c o g n it i o n .   T hi me t h od   i nvo lve s   a   m a them at ic al  p r o ce d u re  t t r an sform   num b e of  p o ssib l c o r r e late va ri ab l e int o   a   n um b e r   of  u nc orre lated  var i a b l e know a s   p r i nc i p le   c om pone n t   [ 10] G e ne rall y, the  P CA  tec hn iq ue  for fa ce re co g n it io w i l l  u ti li ze   t h e use of  E ige n face [6] .  It is the  ef f ec ti v e  an d   efficie n w a ys  t repre s e n pi cture s   i n t E i g e nfa c e s   c om po nen t   a s   i c a reduc e t h e   s i ze   o f the data ba se   o t h e   tes t   i m a ge.   N u m e r ous  m et h od  is  d e v e l op ed  a n d   d e p l o y e i n   o r d er  t o   i mp ro v e   t h e   p erf o rman c e   of   f a c re co gn i t i o n   t e c h nol ogy     2.3.   Deep learnin g   D e ep  l ea rn in has  be ne fi ted  t h h u m a k i n d   for  ye ars  now .   In  t h e   mode r n   s oc iet y a   dee p   l ear n i ng   tech n i q u e,   e sp ec i a l l c o n v o lut i ona ne ura l   n e t w o rk  u se i n   m an y   a pp l i ca ti o n s u ch  a li ce nse   pl at e   rec o g n it io fin g er-ve i i d e n t i fica t i o n   [ 6- 11],  ge nde re c ogn i t i on  [6] ,   f ac rec o gn iti on  [ 8 -1 2]  ,   e m o tio Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       IoT   based f a c i al re c o g n iti on  do or ac ce ss  co nt ro hom e se cur i ty  sys t em   usi n ras p be rry  pi (A . R. Sy af e e za)  41 9 rec o g n it io [1 3]  ,   a nd  o t her   app l i c a t i ons.   Ba sed  on  [9],   d ee l e a rni n tec h n i que   i h i gh ly  u sed  f o co m puter   vi si o n   a p p l i ca tio n.  B us ing  C o n v o l u ti o n al  N eur a N e tw ork  (CN N ) ,   i t   resu l t s   i n   b e tt e r   p erf o rma n ce   f o r   f a ce  detec t i on  a nd  fac e   r ec ogn it i on  [11] There   a r ma ny  a dva nta g es  by  us in CN N   as  it  c a per cei ve  p a tter n s   wi t h   h i g v a ria b ili ty   a nd   r ob u s tn e ss  to   d is to rt ion s   a n d   si mpl e   ge om et ric  trans f orm a tio ns  l i k e   tra n s l at i o n ,   scal in g,  r ot a t io n,   s q u e e z i n g ,   st r o ke  w id t h   a nd  a   n o ise  [1 2].  Be side s,   O rie n te F A S T   a nd  Ro ta te B R I E F   (O RB)   a l so  a one  o t h e   te ch ni que use d   f o r   f a c e   re cogn it ion.   I t   i use d   f or   f eat ure   e x t r acti o n,  w hich  u ti liz es   a   f a st   b i n a r de scri pt o r   d e p en d e nt   o BRIEF  an d   i s   r ot a t i o n a l l y   i nvaria n t.  T y p i ca ll y,  D e e Lea r ni n g   i base d   on   s u p er v i se l e a r ni ng.  T he  a i m   o D e e p   L e a r ni ng  i s   t m a k e   a   m ac h i ne   c a p ab le  t c o rrec tly  c lass i f i m age s Th us,  d u rin g   t he  s upe r v ise d   l ea rn i n Ra spb e rry  p a r sh o w an  ima g t o   p r o d u c e   a ou tpu t   i t h form   o vec t or score s ,   w i t h  e ac h   ca t e gor y one .     2.3.   F a c rec ogn iti o n   in  r asp b err y p i   The   first  r e sea r ch  o fa ce  re cog n iti on  g o es  w ay  b a c k   i 1 9 5 0   i n   t h e   f i e ld   o p s y c ho l ogy Th a c t u al  wo rk   o f   au to mat i mac h i n e   re co gn i tio n   o f   f ac es   r ea l l y   s t a rt ed   i 19 7 0   [ 1 4 ].  F r o all  the   resea r ch  don e,   t he re   tw typ e of   f ac re c o g n iti o n   m e t hod   w hic h   a re  t he   i m a ge- b a s ed   fa ce   r ec og n i ti on  a n vi de o- base re co gn i t i o n .   V id e o - b a s e d   f ac re co gni tio i s   t h e   p ro ce ss  o f   f in din g   3 D   im ages  from  i t 2 D   w hi l e   t he   i m a ge - base r eco g n i t i on   m et ho d,  i t h proc ess   b y   w h i c h u ma tr ain  t he   m ach i n us in c a m era   by  sh ow i n g   the  ca me ra  s e t of   s til i m age s A   F a c e   R ec og ni t i on  S y s t em   i a   fra me w o rk  w hic h   c ons eq uen t ly   r ec og ni z e an add i tio na l l y c h ecks  the   ide n ti ty  o a pe rso n  fr o di g i ta l im age or a  vide o   o u tli ne  f rom   a   vi de o so urc e   [ 15].     M a n y   re se arch ers  c hoo se   t o   u s e   emb e dd ed  d evi c ca l l e d   as  R as pb e rry  P i   for  training  a nd  ide n tif i c at i on  pur pose .   T he   f un da me nta l   r ea so ns  w h y   t he ha ve  p i c k e d   t h i s   p arti c u l a co mp on en b e c a u se  i has  hi g h   h a n d l i ng  l i m i t ,   l ow   c os t,  a nd   i t s   c apa c i t a d j u s t in  var i o u pro g ra m m ing  m odes  [1].   B y   us i n g   Ra s pberry P i,  i t he l p s t o  reso l ve t he  l imi t a tio n o f  P C suc h  a it s w e i g h t , si ze and  h i g h  po w e r  consump t i on [3] .   R a s pberry  P i s   a   d evic tha t   can  d ivi d the   so ftw a r e   p a r in t o   t hree   p ar t s   w h i c h   a re  r ec ording  im a g e s trai ni n g   a nd  fa ce   r ecog n i t i on   [ 1].   A ccor d in to   [ 1]  a nd   [ 3]  a the y   d e p l o ye d   t h used   o Ra spbe rry  P fo r   ima g cap t u rin g   s ys tem ,   t he  s yste bec o m e li ttler ,   l i g ht er  a nd   h as  l ow er  pow er   u ti liz at ion.   S it  is  m ore  con v e n ie n t   c o m p a red  to P C-ba se d face  re c og n i t i on  syste m .     2.3.    IoT in  fa c e r e c ogn iti o n   I o has  bee n   a ppl ied   i n   f a c e   r e c og ni tio in   m a ny  a p p lic at ions   s uc a s   u n m anned   a r ial   v e hic l [16] sma r c l assro o m   [ 17] home   se curi ty  s ys te m   [2,  18],   smart  h ouse   [ 19],   sm art  survei l l a n ce   a n d   m an m o r e   app l ica t i o ns.  The  prev i o u s   i m p lem e n t at ion   of  I oT  i fac e   r ec ogn i t io a r usi n c onv e n ti ona me t hod  su c h   loca l   b i nary  p a tter n   [ 2 0 ],  n e u r a ne tw ork  [21 ,   22],  su pp ort   vec t o m a c h i n e   [23],  a n n e are s t   ne ig hb o r   [ 2 4 ] .   H o w e ve r,  i n th i s   r ese a rc h dee p  lea rn in g w a s bei n g use d .         3.   METHODOLOG Y   3.1.    Ove r vie w   Th is  p ro j e c t   w ill  des i gn  fa ce  re cog n iti on  for  rea l -ti m use.   I t   i integrated  w i t IoT  t o   p er form   s m a rt  home   se cur i t y  sys t e m.   A   d ee le arn i ng tec h niq u e   is use d i n   t hi s   p rojec t .   In  o rder  t ens u r e  the ex p ec te d   r e s u lt   are   obta i ned,   s eve r al  m ajor  s t e ps  n ee to  b e   c onduc t e suc h   a da ta  c o l le cti o ns,  im pl e m e n ti ng,   t es t i n g ,   and   tro u b l e s hoo ti n g These   s t ep a r used   t a n a l yze   the   da ta   a nd   o u t p u t .   W i t h   t h e s e  s t e p s ,   t h i s   p r o j e c t  a r e  a b l e   t o   be  e val u a t e d .     3.2.    Face  rec ogn iti o n   Th p r ot o t y p e   i b u il t   by   c o m b i ni ng   t h e   p a r t   o f   f a c e   r e c ogni tio n   an IoT  t oge t h er.   F a c e   r e c og n i t i on   is  o pera t e a t   f i r st  p lac e .   T h ere   ar five   s te ps  i fac e   r ecog n it i o n,   w hi ch  a re  c ol lec t i n g   ima g es,  c r ea tin g   data ba se pre- proce s si n g  im a g e s,  traini ng  im ages  a n d  te s t i n g  im ages.     F i rst l y,   i m a ges   ar col l ec te d .   T hese   i ma ge s   are   ob ta i n e d   b y   ca p tur i ng   u sing  c a m e r a nd  use d   t he   exi s ti ng  i m age s Thi s   i m a g e   i u s e d   f or   t ra ini n p u r p o s e   f o r   th s y s t e m   t be  m ore  ac cura t e   w he d e a lin g   w ith  n e w   i ma ge s.  A   t ota l   o fi ve  p er sons,   eac w i t h   f i v e   p i ct ur es  i t a k e fro d i f f eren t   p o siti on s.  E ac pic t ure  i s   a ppr oxim a te l y   2 6 8   x   3 5 0   p i x e l of   h e i gh t   an w i d t h.  Ima g es  t h a t   a r c o l l ect ed  a re   s t o red  in   t h e   data ba se  a s sh ow n i n  F ig ur 1 .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94    I nt  J   P o w   E l e c   &   D r i   S yst   V o l.   11,   N o.   1 ,   Mar   202   417  –  42 42 0     F i gur 1.   N umber e a n labe le im ages       S i nce   fac e   r e c o g n iti on   f r a me w o r k   a   n e e d   l ar ge   num ber   o f   i m a ge s,   e x i sti n i m a g es  h av b een   a ugme n t e d.   T hi i s   d one  b y   usi ng  a n   a l g o r it hm.   Eac h   p i c t u r e   p er   p er s on  w i ll  a ugm ent  in t o   100  p i ctur e s ,   r e sulti n g   2 5 00  im ages  s t o r e i n   d a t a b ase .   T h e   i ma ges  var y   i n   br i ght ne ss,   c o l our ,   in t e nsit y,   a n d   a n g l e .   T hi i s   to  e nsur e   t h a t   f a ce  r e cogn i t i o n   s y s t e c a de tec t   e ven   i n   d if fe r e n t   c on d i t i on s.   F igu r ( a )   show the   tr a n sf or m a ti on   f r o m   t h e   or i g i n a l   i ma g e   i n   the   data base   i n t the   p r o ce sse d   p h o t o.   T he   r e s u l t   of   e ac p e r s on  c a teg o r i z e d   i nt e a c h   f o l der .   N ext,   t he   c r o p p i n pr oc ess   t a kes  p l ac e.   T h i pr ocess   wil l   crop   t he   e xac t   f ac e   f r o t h ima g es.   Th is  p r o c e s s   i s   car r i ed   out   b us i n g   a n   a lgor i t h m .   T h e  p ix e l   o f   e a c h  p i c t u r e  i s   r e d u c e d   t o   4 8   4 8   p i x e l o f   h ei g h t   a nd  w i d t h .   F i g ur e   2( b)   s how extr ac t   fea t ur e s   by  sepa r a ti n g   t he   f a ce  fr o m   t he  ba ck gr o u nd.              (a)   (b )     F i gur e   2.   ( a )   D a t a ugme n t a t i on  o f   I ma ges  ( b )   Exa c F ace  O bta i n ed       3. 3.     D e e p   l earn in Ex ist i ng a r ch i t ecture   wa s use d  i n t h e t r a i n i n g  proce s s .   I m ages  were train   u sing   d eep  l ea rn ing   me t hod   us in Co n v o l u t i o nal  N e ur al  N etw o r k   ( C N N )   t e c hn iq ue.   The  cur r en t   a r c hi tec t ur e   use d   i A l exN e t   w h ic co ns i s t   of   e i g h t   l ay ers.  T h i arc h it e c t u r b u i l d with   s e v era l   laye r   and  a c t iva t ion   fu nct i on  suc h   a s   C o n v o lu ti o n ,   Ma xp o o l i n g,   F la tte n,   D ense,   A c ti vat i on  a n d   D r opou t .   The   ent i r e   n e u r a n e tw or a ppr oa c h   w as  im pl e m e n te i n   P yt h on  la ng ua ge  a n d   K er a s   l i b r a r y   [ 25] .   The  t r ai n i ng  i nvo lv es   1 00  ep o c h s   a t   f i r s t   a nd  r e pea t e d   w i t h   2 0   e poc hs  a f t e r   t he   t est i n g   p h ase .   F ig ur 3   w i l l   ill us t r ate  t h t r ai ni ng   p ro c e s o f   t h e   d a t a s et A f t e r   tr a i n i ng   p r o ce ss  w a done   i m a ge   t es tin is   r eq uir e d   t o   d e ter m ine  t h a c c u r acy   a c h ie ve b y   t he   s ys tem .   I n   t h i sta g e,  i m a ge  t ha ar no in  t he  d a t a b a s ar use d   a t es i m age s Ther are   ten  ima g es  t e s t e for  ea ch  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       IoT   based f a c i al re c o g n iti on  do or ac ce ss  co nt ro hom e se cur i ty  sys t em   usi n ras p be rry  pi (A . R. Sy af e e za)  42 1 l a b e l e d   whi c h   are   rec o g n i z ed   a n d   u n re c ogniz e d   p e rso n .   E a c h   i m ag tes t e d   w ill  labe le t h im age  w i t h   n am e   or a s a n   unk no w n         F i gure  3. Tr a in ing  t h e da ta set   3.4.    I n ter n et  of things ( IoT)  B l y n k   i fa m ous  a p p si n c e   it  has  been   dow nl oa ded  m o re  t ha 1 00   t h o u san d   u sers.   Bl yn i s   a   pla t form   f or  i O S   a nd  A ndro i a pps  t hat  m a na ge to  c o n t rol  Ra spb e rry  p a n m a ny  o t he mic r oco n tr o llers.  It  is  a   d ig ita da s h b o ar t h a t   d e s igne for  the   user   t cre a te   t he i r  o w n   g r a p h i c  i n t e r f a c e  f o r  t h e  p r o j e c t .   I t  i s   e a s y   and   s i mple   t o   use  a s   t he   u se ca sim p ly  d r a a n dro p   t h e   w i d g et th at   t h e n e ed   a c c ord i n g   t t h e i pro j e c ty pe. Th i s a p p is  u se d i n  I oT par t .  B ly nk s t a r t o n l i ne a s the   R asp b e rry  Pi   co nn e c t e d to  t he  i nt e r n e t   o v e r W i -Fi .   B e s i de s,  i t   is  a lso  w ill   g e t   o n line   b y   lin t o   t he   i n t erne t   thr ou g h   t he  E t h e r net   or  t he   n e w   E S P 826 c h i p F o r   con d i t i on  w h e r e   fac e   cann o t   be  r ec og ni z e d that  p ers on  c a pre s t h d o o r bel l   a nd  n o tif i c at i on  a r sent   t o   sma r tph one  o ho use  ow ne r.  H ence li ve  s tr ea ming  v i de w i l l   a p p ea t o   i de n t i f t h p e rson  tryi n g   t un l o ck   t h e   doo r.      4.   RESULT   AND  A NALYSI S   F a c e   r ecogn it ion  i s   t e s t e o n   tw t ypes   w h ic ar b y   t e s ti ng  im age  a n r eal-tim t o   d e t e r m i ne   t he   s y s t e m  a c c u r a c y .   F o r  t e s t i n g   i m a g e ,  t h e r e  a r e  t e n  i m a g e s   t h a t  a re   not  i t h e   da t a base  a re  t es ted  for  ea ch   l abe l   w h ic are   au t hor i z ed  a n d   u nk n o w n   p e r so n.  T he  t este i m a g w ill  ha v e   l a b e l e d   t he   i m a ge   w it na m e for  aut h orize d   p e r son  w h i l u n k now for  u n au th orize d   p er son.   F igure   4   ( a),  (b),  ( c )   a nd  (d)  shows  the  tested  i m ag e   wi th   p o s i tiv e   a n d   ne g a tiv e   re sult f o a u t h o r i zed   a nd   u n k n o w n.   R ea l - t i m e   f a ce  re co gn i tio i s   perform ed  u si ng  w e c a m e ra A n   a ut ho r i z e pers on  ca be  r ec o g n i z e d   t hr ou g h   t he   s y s tem   an v i ce  versa .   The  na me   o t h u s er   w i l be   s h o w n   b e l ow   t he ir  f ac a s   s how i n   F i g ure   (a)   w h ile   u nau t ho r i z e pe r s on  i s   show n in F igur e 5  (b).        (a)    (b)    (c)    (d)    F i gure   4.  ( a) P osit i v e r e sul t   f or   a ut horize d   ( b)  P osit i v e   re sul t   fo r u n kno wn    (c ) N e gati ve  r esu l t   for  aut hori z e d   ( d)  N ega t i v e   re sul t  for un k n ow n   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94    I nt  J   P o w   E l e c   &   D r i   S yst   V o l.   11,   N o.   1 ,   Mar   202   417  –  42 42 2    (a)         ( b )     F i gur 5.   ( a)   A ut h o r i ze per s on  la be led  w i th  n am ( b una ut hor i z e d   p er son  la be led  w i t h   t he   u n k n o w n          (a)         ( b )     F i gur e   6.   ( a )   N oti f ic a t i o sen d   t hr ou g h   B l y n k   ( b)   V ideo  s tr e a m i ng  i n   B ly nk       F a ce  r ecogn it i o n   a n I o ar e   inte gr ate  a n d   bu i l in  p r o to t ype.   Wh en   p e r so n   fa ce   c a n   b re co gn i zed   by  t h sys t em ,   the  do or   w il l   ope au t o ma tic al ly  a sh ow i n   F ig ur e   4. 9.   I fa ce   c an no r e c o gn i z by  t h sys t em do or  w ill  re ma i n   c lose a s   i l l us tra t e d   i Fi gure   (a an (b).   D oor  a c cess  ca n   a l so   b c o ntr o l l e d   t h r o ugh  I o T  u si ng  Bl y nk   a pp .          ( a )           ( b )     F i gur e   7. ( a )   Door   i u n loc k in ( b )   D oor   i locke d       5.   CONCLUSION   A s   a   c onc lus i o n ,   secur ity  s yst e by  us ing  fa ce  r e cogn i tio com b i n e d  w i t h  I o T  i s   s u c c e s s f u l l y  d o n e .   The   fa ce  rec o gni t i o n   i ab le  t re co g n ize   t h e   fa ce   a n d   a ble   t o   send   n oti f i c a tio t o   a   u ser  wh en   a n   unk no wn  be in has  be e n   d e t ec te thr o u g h   I oT.   O n   t he   o t h er   h a n d ,   t h i pr ojec t   i s   t his  pr ojec sti l l   h as  a   b ig  r oom  o f   i m p r ov e m e n t   to   b do n e e s pe ci al ly   i n   t h e   ef fi ci en cy   o the   i m a ge  p r o c e ssi ng  par t .   D u e   to  t he   m od u l e   used   w h ic is  Ras p b er r y   P 3,   t he   p r o cess i n g   t i m of   t he   c o d i ng  too k  a  l o n g   t i m e   s o   p r o c e s s  t h e   i m a g e   t a k e n  a n d   take   a c tio n.   B y   usi ng  an o t her   be tter   m odu l e ,   t h is  p r o j e c t   c an   b e   im pr ove g r eatl y .         Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
Int J  P o w   E l e c  &  D ri S yst  IS S N :   2088- 86 94       IoT   based f a c i al re c o g n iti on  do or ac ce ss  co nt ro hom e se cur i ty  sys t em   usi n ras p be rry  pi (A . R. Sy af e e za)  42 3 ACKNOW LEDG E MEN T S   The   au t hors  w o u l l i ke  t th ank  U n i v ersi ti   T ekn i kal  Mal a ys ia  M e l a ka  ( U T eM)  and  Mi nis t ry  o Ed uca t i on f o r sup p o rt in g   t h i s   r esea rch  under  P J P / 201 8 / F T K ( 9D )/S 0 1 603     REFE RENCES   [1]  Y.  J an uzaj A.  L um a,  Y Jan u zaj V .   R am aj.,  "Real  t i m acce ss   c o n t r o l   b as ed  on  f ace  reco gni ti on ,"  i n   International  Con f eren ce on  Netwo r k s ecur i ty &  Co mp ut er  S c ien ce ( I CNS C S-15) pp.   7 -1 2,  2015.   [2]  M .   S ah ani,   C N a nd a,  A K .   S ah u,  B .   P a tt nai k .,  "Hom securi ty   s y s t e m   bas e on  face   r ecog n i tio n, ""  2 015  In t.   Conf Cir c uits,  Po wer Co mpu t .   T echnol.   [ I CCP CT -2 01 5 ] , p p. 1– 6 , 2 01 5.  [3]  G.   S ent h ilk um a r ,   K.   G o p a l akrish nan,   V .   S.   K um ar. ,   "Em b ed ded   i m a ge  capt u rin g   s y s t e m   u s ing  ras pberry   p i   syst e m ,  v o l .   3 ,  No .  2 p p . 2 13 -2 1 5 , 2 01 4.   [4 M. R . M ul l a . , "F acial  i mage b ased  secu rit y   s y s te m u s i n g   PCA , "   pp.   5 48 -55 3 2015.   [ 5 ]   M .  H Ju so h   F.   B i n  Jam al i ,   ' 'H ome   security sys t e m u s ing   i nt ern e o f  t h i ng s, ' '   2017.   [6]  S.  S .   Liew,   M.  K halil-Hani S.  A hmad  R adzi,  R .   B a k ht eri .,  ' 'G end e clas sificat io n :   A   c on vo lutional   n e ural  n et work   app r oach, ' '   T u r k is h J.  El ect r.   E n g.   Co mp ut .  S c i. ,   v o l.  24 , No.  3 , p p.  12 4 8 - 1 2 6 4 , 2 01 6.  [7]  M.  S a j jad  et a l . ''Ras p be rry  p as si s t ed  f ace  recognit i on  f ramewor k   f or  e nhanc ed   l aw -enf orcem ent   s e rvices   i sm art   cities,' '   F u t u r .  G e ner.  C o mpu t Syst. , 2 01 7 .   [8]  A.  R S y a f eeza,   S S .   L iew ,   R Bakht eri.,   ' ' Co nv olu t i o n a n eural   net w o r ks   w ith   f used  l ay ers  ap pl ied   to   f ac e   recognit ion , ''  In t .  J.  C o mpu t . Intel l .  A ppl. v o l . 14 ,   N o. 3 ,   2 0 1 5 .   [9]  A.  R S y af eeza,  M K h alil -Hani ,   S S.  L iew ,   R .   Bak h teri .,  ' ' C on volu t io nal  n e ural   n etwo rk  f or  f ace  reco gn iti on  wit h   po se  a n d   i ll umi n ati o n   vari ati on, ''  In t. J.   En g.  Tech no l. ,   Vol.   6 ,   N o .   1 ,   pp.   4 4 - 57 2014 .   [10 ]   K S y azana-It qa n ,   A .   R.  S y a f e eza,   N M .   S aad,  N.  A Ha m i d,   W H .   B in  M o h S aad.,  ''A  r ev iew   of  f ing e r-vein   bi om e t ri cs  i dentificati on  app r oac h es, ' In d i an  J. Sci.  T e c h no l. , v o l .   9 , No . 3 2,  20 1 6 .   [11 ]   S .   A h m a d   Radzi ,   M .   K h alil-H a ni,   R.   B akhteri. ' ' F ing e r-vei bio m etri id entifi catio u s in g   conv ol utio nal  neu r al  net w ork , ' '   Turk i s h J.  E l ectr. E ng.  Comput.  Sci. v o l .   2 4 ,   N o.  3 p p .   18 63 -1 87 8,   2016.   [1 2]  S Ah m a R a dz i.,  ''A  M A T L A B-ba se c o n v o l utio na n e ura l   n e t work  a pproach  f o f ace  recognit i on  s y s tem,”  J.   B i oi nf o r m a .  P r ot e o m i c s  R e v ,   vol.   2(1 ) pp 1 - 5,  2 0 16.   [13 ]   M K .   M F.  A lif,  A.   R S y a f eeza,  P .   M a rz u k i ,   A .   N .   A lisa. ,   ' ' F u sed  co nv ol ution a n e ural   n etwork   f or  f aci al  exp r essi on   r ecog n i t i on, ''   i S y mp osi u m  on  Electr i ca l,   M echatr onics  an d A p p lied  S c ience  201 8 ( S EM A’1 8 )   v o l.   2 0 1 8 , n o.  No v e mber, p p.  73 - 74 , 20 1 8 .   [1 4]  T .   Tat ,   M .   S t u d e n t, L .   C .   W in g,   P . M.   Nu mb er., ' 'Imag e -Bas ed  F ace Det ecti on S y stem ,' ' .   [15 ]   P Kam e ncay M .   B enco T .   M izdo s,  R Radil,  ''A  n ew   m et h o d   f or   f ace  recognition  u s ing   convol utional   neural   net w ork   f ace rec o g n i t i on sy s t e m  - st a te of   th e art, ' '  pp .  6 63 -6 72 ,   2 0 1 7.   [1 6]  N H .   M o t l a g h M.  B ag aa,  T Taleb.,  ''UA V -b ased   i o t   p l a t f o rm:  crowd   s u rvei ll ance  u s c a s e ,' IE EE  Com m un.   Mag ,   v o l .  55 ,   N o. 2 , p p.  12 8 - 13 4, 20 1 7 .   [17 ]   C H.  C hang .,  ' ' Sm art  classroo m   ro ll  cal ler  s y stem  w ith  I O T   arch itecture, ''   i Pr oceedi n g s   - 2 011  2 n d  In ter natio nal  Con f eren ce on  Inn o va ti ons i n   B i o -Insp ir ed Computi ng an d Appli c at io n s ,  IBICA  2011 , p p.  35 6 - 3 6 0 ,   20 11 .   [18 ]   J S ee  S .   W L ee,  ' ' A integ r ated  v i s i on-b a se d   arch itect ure  f o h o m e   s ecuri ty   s ys tem,' '   IEEE T r ans.   Con s u m El ectro n ,   v o l 5 3 , No . 2 , p p . 48 9 - 4 98 , 20 0 7 .   [1 9]  L . Y . M ano   et  a l . ,   ''Ex p l o iti ng  Io T   tech nol ogies   f or  e n h an cin g  h e a lth  smart  h o m e thro ug h p a ti ent  identi f i cation  and  e m o tio n re c o gn it io n,' '   Co mput.  Com m un ,   vo l. 8 9- 9 0 , pp .  17 8 -1 90 ,   20 16 .   [2 0]  Y P.  C he n ,   Q .   H.   C h e n,  K Y.  C h o u ,   R H.  W u ,   ' 'Low-c os f ace  reco gni ti on   s ys tem   b a sed   on   e x t en ded  lo cal  b in a r pat t ern, ”  20 16  In t .  Auto m.   Control Co n f . CA CS  2 0 16 , pp .   1 3 - 18 , 2 01 7.  [21 ]   N A.  O thm a I.  A y d i n ' ' A   face  re cog n i tio m e th od   i t h In t e rnet  o f   Thi ngs   f or  s e c u r it y   app l i cati ons  i sm art  ho m e an ci ti e s , ' '   in   Pr oceed in gs -  20 18   6 t h In ter n a t i o n a l Ist anbul   S m art Grids  a nd Cit i es Congres s and   F a ir ICSG  20 18 pp . 2 0-2 4 ,   2 01 8.  [22 ]   S H.  O h,  G .   W.   K im,  K .   S .   Lim . '' Com p ac t   deep  l earn e d   f e atu r e-bas e f ace   r eco gn it ion   f o V i su a l   I nt e r n e of  Thing s , ' '   J .  Su pe rc omp u t. , 2 01 8 .   [2 3]  N Fu na biki D.  P ra ma diha n t o ,   R .   Arr i d h a ,   S .   S uk a r id h o to. ,   ''C lassi f i cat i on extens ion  base d o n  IoT-b ig  dat a anal y t ic   f o smart   env i ro nm ent   mo n ito rin g   a nd   a nal y tic  i n   real-tim sy st em , ' '   In t .  J. Sp ace-B a sed  S i tuated  Comp u t   vo l.  7 N o ,   2 pp.   8 2 ,   2 017.  [24 ]   U .   S .   S h a n t ham a ll u ,   A .   S p an ias,   C .   Teped e len liogl u,   M .   S t a nl ey .,  ' 'A  b ri ef   s u r vey   o f   m achi n l earni ng  m e th od s   an th eir  s e ns or  a n d   I oT  a pp li catio ns,' 201 8t h In t.   Con f .   In f o rm a tio n,  Int e ll.  Syst.  Ap p l .  IISA 2 0 1 7 ,   vol.   201 8-J a nu ary,   p p . 1-8 ,   20 18 .   [25 ]   F .   C holl e t. ' ' K e ra s :   T he  P yth o n   Deep   L earn i ng  l ib rary , ' K e ra s.I o 20 15.        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                          I S S N: 2 0 8 8 - 86 94    I nt  J   P o w   E l e c   &   D r i   S yst   V o l.   11,   N o.   1 ,   Mar   202   417  –  42 42 4 BIOGRAPHI E S  OF  AUT HORS      M o ham m ad  F itri  Alif   M oha m m ad   K asai   c urren tly   i s   P h candi dat e   i n   Elect rical  E ng in eeri ng  f r om  U n i versiti   Tek nol ogi  M ala y si a.  H receiv e B.En d e gree  in   M ech atro nics  E n g in eerin in  2 0 1 1   f rom   Un iversi ti   S elan go and   h i M.En g   deg r ee  in   M echat ron ics  and  Automat i cs  C on t r ol   i 2 0 1 3   f ro m   Universi ti   T ek no lo g i   M alay si a.  H is  P hD   r esearch   i F a ci al  E xp ress io Reco gn it ion  an d D eep L earnin g      S y afeeza  A h m a Rad z receiv e h e B. Eng   deg r ee  in  E lect rical-E l ect ro n i En g i neerin i n   2 003  an her  M . E n g   degree  i n   E lect ric a l   Elect ron i Tel e co m m unica ti on   E ngineeri n g   in   2 00 fro m   U n iv ersi ti   T ekn o lo gi   M al aysia.  S he  a lso   recei ved   h e P h D   d e gree   i n   Electri cal  E n g in eerin f r om   t h sam e   u n i versity   i n   20 14.   S he  i s   curren tly  a   S eni o Lect urer   a t   the  F acu lty  of   E lect roni E ngi neeri n g   an d   Com p u t er  E n g ineeri n g ,   U n i versiti   Tekn ik a l   M a l ay s i a   M e l a k a  ( U T e M ) .  S h e   h a s   b een  a n   a cad e m i c ian  in   U Te M   s i nce  20 06 S h e   ded i cat e   he rs elf   t o   uni versit teachi n g   and   co nd ucti ng   r esearch Her  res e a r ch  i nt erests   i n c lu de  e m b edd e s y s t e m ,   p a tt e r reco gni ti on,   m achi n learni n g , deep  learn i n g im age  proces si n g  and  bi o m e tri c        Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.