校園一卡通系統(tǒng)的基礎平臺建設以及應用功能分析

文章出處：http://botanicstilllife.com 作者：王永明 人氣： 發(fā)表時間：2010年06月24日

1 概述

校園“一卡通”系統(tǒng)是通過一卡通平臺采用一張卡來代替卡、證、票、現(xiàn)金，方便學校廣大師生的教學、科研、學習、生活和管理。同時提高學校的管理水平、服務水平，降低學校和師生在卡、證、票方面的投入，在取代原有的卡、證、票、現(xiàn)金過程中也達到財務統(tǒng)管的目的。

校園一卡通建設的目標：首先，建立統(tǒng)一平臺，構(gòu)建學校信息共享的環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡化、智能化、集中化等目標；其次，實現(xiàn)統(tǒng)一的管理，徹底解決校內(nèi)各類費用收繳難、管理亂的問題；第三，為各管理部門提供綜合信息服務和輔助科學決策，提升學校管理效率和管理水平；第四，加強學校網(wǎng)絡應用基礎平臺的建設，使學校應用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)逐步完善。

2 校園一卡通系統(tǒng)的基礎平臺建設

2.1 管理中心

管理中心主要負責各類信息設備的管理工作，主要包括：系統(tǒng)參數(shù)的設置、終端管理、用戶管理、系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理以及實時監(jiān)控管理。各部分功能如下：

（1）系統(tǒng)參數(shù)的設置：用戶單位基本信息、單位建設、管理人員信息、多區(qū)系統(tǒng)時的區(qū)域劃分；管理平臺參數(shù)設置：各子系統(tǒng)的添加和卸載、系統(tǒng)主數(shù)據(jù)庫的備份、整理等；子系統(tǒng)參數(shù)設置：子系統(tǒng)類型、預注冊信息等。
（2）終端管理：方便的硬件設備管理、監(jiān)控。包括服務器、工作站、數(shù)據(jù)交換設備的友好的管理界面，消費/出納POS、智能讀卡終端、手持數(shù)據(jù)設備的接入控制、狀態(tài)檢測、數(shù)據(jù)查詢等的友好的管理界面。
所有接入校園卡系統(tǒng)的硬件的列表、網(wǎng)絡地址、唯一識別號、安放位置、使用責任人、啟用時間、終止時間等設備相關(guān)信息的有效性管理、統(tǒng)計、報表。
（3）用戶管理：持卡人資料、權(quán)限、密碼等的管理，管理操作按不同的職能劃分成不同的操作區(qū)域，各區(qū)的管理者根據(jù)系統(tǒng)授權(quán)進行專項操作，提供界面操作的在線報修和維護人員答復系統(tǒng)；多種用戶登錄認證模式：口令認證、持卡認證等。
（4）系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理：校園卡數(shù)據(jù)與公共數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的緊密連接，與其它應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)的方便交換；各工作站的消費數(shù)據(jù)可以實時自動傳送至數(shù)據(jù)庫服務器，所有工作站都可以實時查詢?nèi)肯到y(tǒng)的當前營業(yè)情況；所有業(yè)務部門的相關(guān)數(shù)據(jù)，采取集中存放，集中處理，可根據(jù)權(quán)限進行網(wǎng)上查詢，通過應用日志等手段實行監(jiān)控查詢?nèi)罩?；應用軟件中具有方便的系統(tǒng)維護功能，包括數(shù)據(jù)庫備份、恢復等。
（5）實時監(jiān)控管理：實時監(jiān)控系統(tǒng)運行狀態(tài)、所有接入讀卡設備的聯(lián)機日志、黑名單版本；能夠監(jiān)控所有接入校園卡系統(tǒng)的硬件的列表、網(wǎng)絡地址、唯一識別號、安放位置、使用責任人、啟用時間、終止時間等；可以通過監(jiān)控平臺對系統(tǒng)中的設備進行遠程操作和管理操作。

2.2 結(jié)算中心

結(jié)算中心負責對一卡通系統(tǒng)中的資金和賬目進行管理。分為商戶管理與結(jié)算、銀行圈存對帳與圈存補帳、系統(tǒng)綜合財務報表（營業(yè)和出納）、學生補助的管理與發(fā)放、卡業(yè)務注銷與清算、主機現(xiàn)金充值、分類明細報表等模塊，并支持清分清算功能。

2.3 制卡中心

一卡通制卡中心是整個校園一卡通系統(tǒng)的基礎和核心，它的職責與任務是負責整個一卡通系統(tǒng)中所有用卡的制作，包括銀?？ā⑸矸葑R別卡、臨時卡、錢包卡、單位卡等用戶卡，另外還包括功能卡的制作如操作卡、出納卡、參數(shù)卡等。它還負責日常對卡的維護如卡的掛失、解掛、補卡、換卡、卡信息修正、單個注銷和成批注銷等工作，并生成相應的報表和流水記錄。制卡中心支持實時的聯(lián)機證照采集，以及快速證卡制作。
制卡中心還可以實現(xiàn)個性化制作，對校園卡人員照片信息的統(tǒng)一采集、存儲、校園卡制作一系列工作，支持在線式照片采集和離線式照片采集。
制卡中心還可以實現(xiàn)卡物流管理：對發(fā)行卡進行登記和統(tǒng)計，對卡的發(fā)行進行實時跟蹤統(tǒng)計，對開戶制卡、補卡、換卡進行登記，還可登記廢卡、壞卡的數(shù)量，對卡的回收具有統(tǒng)計功能。

3 校園一卡通系統(tǒng)的應用分析

3.1管理型應用

（1）新生入學管理系統(tǒng)：是一套協(xié)助工作人員根據(jù)教務處制定的一些規(guī)則來自動生成學生的相關(guān)信息，比如學號等，并根據(jù)一些規(guī)則來自動對學生進行班級編制、查詢、維護等操作的一套管理系統(tǒng)。
（2）學生注冊管理系統(tǒng)：學生通過刷卡來顯示學生的詳細信息，包括學生的基本信息、交費信息、宿舍信息等，并可以打印學生的交費信息來完成注冊；按學校的身份和學院的身份來統(tǒng)計已注冊、未報到及性別的人數(shù)信息；學生在注冊時，可以使用卡中的銀行帳戶支付，同時在IC卡管理系統(tǒng)中，有相應的功能記錄學生的注冊信息，供其他應用系統(tǒng)使用，使用注冊信息的系統(tǒng)（或部門）包括教務系統(tǒng)、學工部門、校內(nèi)各處門禁、消費系統(tǒng)。如果學生沒有注冊，則上述的系統(tǒng)應能禁止學生的使用。建立機房、實驗室綜合管理系統(tǒng)，來管理上機、實驗等活動。
（3）宿舍管理系統(tǒng)：為了方便宿管科的老師更好的對宿舍進行科學管理，對學生宿舍信息進行維護、查詢、統(tǒng)計，實時掌握學生宿舍的各種情況，需 要建設宿舍管理系統(tǒng)。主要完成設置宿舍基本信息、分配房間號、分配房間、查詢統(tǒng)計、權(quán)限管理等。
（4）圖書館管理系統(tǒng)：采用校園卡代替圖書證的功能，在校園卡存儲芯片中分配一個存儲區(qū)或，用于存儲讀者條形碼，同時在卡面上打印條碼信息。該條碼由圖書館系統(tǒng)生成，讀者借還書時，圖書系統(tǒng)通過讀卡器讀取校園卡中的條碼，用戶建立或更換校園卡，必須到圖書館重新激活借書證或卡中心設立圖書館激活前端。
一卡通系統(tǒng)可以實現(xiàn)圖書館通道機的出入控制，另外讀者在圖書館檢索、復印、享受視聽服務及接受罰款時需要繳納相應的費用時，可在圖書館多處設立收費機，并使館會計室具有相應的瀏覽和統(tǒng)計功能。校園卡證件的管理（辦新證、掛失、補辦等）與圖書館系統(tǒng)實時連接，以免給讀者和圖書館造成損失。
（5）監(jiān)考管理系統(tǒng)：監(jiān)管系統(tǒng)主要由兩個步驟實現(xiàn)：指紋采集和現(xiàn)場比對。
指紋采集主要在新生報到注冊時完成。在操作終端安裝數(shù)據(jù)庫和應用軟件，設置讀卡器和指紋采集器。通過指紋采集器完成指紋的采集工作，將采集后的指紋信息與一卡通中心數(shù)據(jù)庫中的姓名、卡號等信息建立相關(guān)的對應信息關(guān)系并存入一卡通中心數(shù)據(jù)庫中，在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫中保存?zhèn)浞?。? 據(jù)建立的對應信息關(guān)系將指紋信息通過讀/寫卡器寫入卡中的指定扇區(qū)。
現(xiàn)場比對過程：根據(jù)考試內(nèi)容，將考生的個人信息、指紋信息下載到便攜式指紋認證終端上?？忌雸銮霸诒銛y式指紋認證終端上選擇指紋對比選項，指紋認證終端提示刷卡，刷卡后指紋認證終端提示輸入指紋，持卡人在指紋認證終端的指紋輸入?yún)^(qū)輸入采集時采集的指紋。便攜式指紋認證終端根據(jù)卡中的指紋信息和現(xiàn)場輸入的指紋信息進行對比，如果一致將驗證成功；如果驗證不一致則重新操作。
（6）機房管理系統(tǒng)：該系統(tǒng)完全融入校園“一卡通”應用，使用方便，可以分為定時、定額計算電腦使用費。設置靈活，可設定多種費率和優(yōu)惠辦法，隨時調(diào)整。主要功能模塊：帳戶管理、機器管理、卡管理（刷卡版特有）、用戶管理、存退款管理、收費管理、預約管理、課程班管理、查詢和統(tǒng)計管理、消息管理、打印管理、考勤管理、權(quán)限管理。

3.2 消費型應用

（1）商務消費系統(tǒng)：該系統(tǒng)通過獨有的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)商務消費功能，主要應用與食堂消費等場所。系統(tǒng)主要功能包括消費扣款、發(fā)放補助、充值、報表統(tǒng)計等。應用場所：校內(nèi)食堂、小賣部、小超市、書店、機房、圖書館等。消費模式：金額模式、定額模式、菜號模式及單價份數(shù)模式。
（2）水控消費系統(tǒng)：該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分為兩類離線式水控系統(tǒng)和在線式水控系統(tǒng)。離線式水控系統(tǒng)安裝方便，數(shù)據(jù)無法實時上傳、中心無記錄；在線式水控需要布線，安裝繁瑣，建設成本高，但中心有消費記錄，可以隨時調(diào)閱。出于經(jīng)濟性考慮，建議采用離線式水控系統(tǒng)，采取小錢包方式進行消費。消費模式采用先扣錢后供水。檢測到卡后先減去一個最小單位的金額。其中，水控器有兩種選擇：一種是計時水控器，采用定時定量扣錢；另一種是計流量水控器，采用每分錢放幾百毫升水的計費方式。
（3）自助洗衣消費系統(tǒng)存在兩種模式：RS485或者TCP/IP聯(lián)網(wǎng)工作模式和小錢包版模式。聯(lián)網(wǎng)工作模式：控器的消費明細記錄隨時通過RS485或者TCP網(wǎng)線上傳到服務器，適合于洗衣機集中放置的場所。小錢包模式：用戶在管理機處進行開戶充值，然后可以刷卡消費洗衣，通過轉(zhuǎn)款機或者管理軟件實現(xiàn)卡的充值，不與上位機通訊，利用采集卡采集消費總額記錄，可單臺獨立成系統(tǒng)，適合洗衣機分布稀疏的場所。
（4）電控消費系統(tǒng)：該系統(tǒng)主要由電控管理PC機、管理機、機柜、購電POS等幾部分組成，對每個用電單元實行用卡管理。該系統(tǒng)主要實現(xiàn)如下功能：電費計量和預收費功能、負載管理功能、短路過載保護、定時開關(guān)功能、用電查詢功能、購電提示功能、月補電量功能、退房及換房管理功能、用電統(tǒng)計分析功能。
（5）公交車消費系統(tǒng)：隨著各大專院校新校區(qū)的建設，新老校區(qū)之間的班車乘車和收費問題，急需解決。校園一卡通的建設中校際公交車的收費是系統(tǒng)中的必要組成部分。校際公交車收費系統(tǒng)方案，采用無線采集數(shù)據(jù)方式，通過無線基站和接收器來完成數(shù)據(jù)傳送的過程。
（6）校醫(yī)院就診消費系統(tǒng)：目前學校使用的醫(yī)療管理系統(tǒng)，設備陳舊、軟件功能不能適應新的使用需求，所以需要重新設計校醫(yī)院軟件系統(tǒng)，使校醫(yī)院的系統(tǒng)稱為數(shù)字化校園的一個組成部分。校園一卡通系統(tǒng)不僅在各種商務活動中實現(xiàn)便利的消費，在學校醫(yī)院中也發(fā)揮了其消費靈活方便的功能，主要體現(xiàn)在：可以采用校園卡去校醫(yī)院掛號和看病繳費。

3.3 安全型應用

（1）射頻卡指紋認證系統(tǒng)：采用校園卡進行電子身份認證，用以判定卡的合法性和有效性；通過指紋進行生物識別技術(shù)的身份認證，以判定個人的身份；利用“校園卡＋指紋”認證的模式，通過兩者的有機結(jié)合，可以有效的判定卡與持卡人之間的唯一關(guān)系。杜絕學生在考試、通道出入等需要身份認證的重要場所中替代打卡的現(xiàn)象，提高身份識別的安全級別。可應用在門禁、圖書借閱、通道控制、校門出入、考勤、會議簽到、考試監(jiān)管、學校老生指紋報道等重要場所。
（2）出入口控制系統(tǒng)：主要包括門禁系統(tǒng)和學校校門出入控制系統(tǒng)。智能卡門禁管理系統(tǒng)，主要是對通道進行安全、有效的出入控制。門禁系統(tǒng)主要分為：出入查驗控制、電子鎖門禁控制、門鎖、通道機控制。控鎖的門禁系統(tǒng)，主要應用在學生宿舍、教學樓的關(guān)鍵樓層或部位。在每一校區(qū)的各大門安裝，設置身份識別讀卡裝置，進入校門必須刷卡進行身份驗證。用以有效的控制學校閑雜人員進入，更好的維護學校的教學科研環(huán)境，減輕門衛(wèi)值班人員工作量。
（3）停車場管理系統(tǒng)：智能停車場管理系統(tǒng)以校園卡為信息載體，作為車輛出入停車場憑證，將先進的IC卡識別技術(shù)和計算機技術(shù)相結(jié)合，對車輛進出停車場的收費、保安和管理等進行全方位管理。

4 校園一卡通系統(tǒng)安全性設計需考慮的因素

作為數(shù)字校園的重要基礎設施之一，校園卡系統(tǒng)將涉及到大多數(shù)在校學習、工作和生活的人員，并為學校的教學、管理、門禁、餐飲及其它公共服務提供身份證明和支付手段，所以對安全性有非常高的要求。在校園卡系統(tǒng)的設計和建設過程中，要把安全性放在首位，通過技術(shù)和管理手段，保證系統(tǒng)能夠高效、安全和可靠的運行。

4.1 一卡通設備

校園卡系統(tǒng)中涉及到眾多的設備，包括：卡片、POS機、圈存機、讀寫器、讀卡器、簽到機、授權(quán)機、中心數(shù)據(jù)庫服務器、應用系統(tǒng)服務器、網(wǎng)絡交換機、路由器和網(wǎng)絡線路等，這些設備的安全，是整個校園卡系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運行的基礎。

4.2 數(shù)據(jù)傳輸

為保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，校園卡系統(tǒng)采用專網(wǎng)。中心數(shù)據(jù)庫服務器、圈存自助機、語音服務、銀校轉(zhuǎn)賬前置機等校園卡系統(tǒng)專用設備直接連接到校園卡專網(wǎng)上。校園卡專網(wǎng)和各業(yè)務部門虛擬專用網(wǎng)（VLAN）相連。新增POS機直接連接到業(yè)務部門的VLAN上，通過TCP／IP協(xié)議和中心數(shù)據(jù)庫服務器通信。原有POS機通過業(yè)務部門的應用系統(tǒng)服務器連接到其VLAN上，經(jīng)過應用系統(tǒng)服務器和中心數(shù)據(jù)庫服務器通信。

4.3軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)既包括校園卡系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件，也包括與校園卡系統(tǒng)相關(guān)的各個數(shù)字校園的應用系統(tǒng)軟件。就校園卡系統(tǒng)的系統(tǒng)軟件，可以從登陸控制、操作員權(quán)限控制、數(shù)據(jù)庫防篡改和登記操作日志等方面來考慮。從登陸控制的角度，通過對客戶機登陸采取控制，對非法的客戶機加以拒絕，來防止非法的客戶機向服務器發(fā)送業(yè)務請求。

5 結(jié)束語

隨著學校智能化水平的不斷提高，一卡通系統(tǒng)在數(shù)字化校園中扮演著非常重要的角色，學校一卡通系統(tǒng)建設的好壞直接影響著學校智能化管理水平的高低，為了方便學生的學習生活、教師的教學管理以及后勤人員的管理，這就要求校園一卡通系統(tǒng)必須達到基礎平臺可靠、應用系統(tǒng)全面、數(shù)據(jù)安全穩(wěn)定、管理模式便利，從而真正實現(xiàn)一卡走遍校園的功效。

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