校園一卡通系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺建設(shè)和應(yīng)用功能分析

文章出處：http://botanicstilllife.com 作者： 人氣： 發(fā)表時間：2011年09月10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(xué)校廣大師生的教學(xué)、科研、學(xué)習(xí)、生活和管理。同時提高學(xué)校的管理水平、服務(wù)水平，降低學(xué)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(dá)到財務(wù)統(tǒng)管的目的。

     校園一卡通建設(shè)的目標(biāo)：首先，建立統(tǒng)一平臺，構(gòu)建學(xué)校信息共享的環(huán)境，實現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集中化等目標(biāo)；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(wù)和輔助科學(xué)決策，提升學(xué)校管理效率和管理水平；第四，加強(qiáng)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用基礎(chǔ)平臺的建設(shè)，使學(xué)校應(yīng)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(chǔ)平臺建設(shè)

     2.1 管理中心

     管理中心主要負(fù)責(zé)各類信息設(shè)備的管理工作，主要包括：系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)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(shè)置：用戶單位基本信息、單位建設(shè)、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(shè)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(shè)置：子系統(tǒng)類型、預(yù)注冊信息等。 
     （2）終端管理：方便的硬件設(shè)備管理、監(jiān)控。包括服務(wù)器、工作站、數(shù)據(jù)交換設(shè)備的友好的管理界面，消費/出納POS、智能讀卡終端、手持?jǐn)?shù)據(jù)設(shè)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(luò)地址、唯一識別號、安放位置、使用責(zé)任人、啟用時間、終止時間等設(shè)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(jìn)行專項操作，提供界面操作的在線報修和維護(hù)人員答復(fù)系統(tǒng)；多種用戶登錄認(rèn)證模式：口令認(rèn)證、持卡認(rèn)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(yīng)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(wù)器，所有工作站都可以實時查詢?nèi)肯到y(tǒng)的當(dāng)前營業(yè)情況；所有業(yè)務(wù)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(jìn)行網(wǎng)上查詢，通過應(yīng)用日志等手段實行監(jiān)控查詢?nèi)罩荆粦?yīng)用軟件中具有方便的系統(tǒng)維護(hù)功能，包括數(shù)據(jù)庫備份、恢復(fù)等。 
     （5）實時監(jiān)控管理：實時監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)、所有接入讀卡設(shè)備的聯(lián)機(jī)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(luò)地址、唯一識別號、安放位置、使用責(zé)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(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程操作和管理操作。

     2.2 結(jié)算中心

     結(jié)算中心負(fù)責(zé)對一卡通系統(tǒng)中的資金和賬目進(jìn)行管理。分為商戶管理與結(jié)算、銀行圈存對帳與圈存補(bǔ)帳、系統(tǒng)綜合財務(wù)報表（營業(yè)和出納）、學(xué)生補(bǔ)助的管理與發(fā)放、卡業(yè)務(wù)注銷與清算、主機(jī)現(xiàn)金充值、分類明細(xì)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(chǔ)和核心，它的職責(zé)與任務(wù)是負(fù)責(zé)整個一卡通系統(tǒng)中所有用卡的制作，包括銀?？?、身份識別卡、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(fù)責(zé)日常對卡的維護(hù)如卡的掛失、解掛、補(bǔ)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(yīng)的報表和流水記錄。制卡中心支持實時的聯(lián)機(jī)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(jìn)行登記和統(tǒng)計，對卡的發(fā)行進(jìn)行實時跟蹤統(tǒng)計，對開戶制卡、補(bǔ)卡、換卡進(jìn)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(yīng)用分析

     3.1管理型應(yīng)用

     （1）新生入學(xué)管理系統(tǒng)：是一套協(xié)助工作人員根據(jù)教務(wù)處制定的一些規(guī)則來自動生成學(xué)生的相關(guān)信息，比如學(xué)號等，并根據(jù)一些規(guī)則來自動對學(xué)生進(jìn)行班級編制、查詢、維護(hù)等操作的一套管理系統(tǒng)。 
     （2）學(xué)生注冊管理系統(tǒng)：學(xué)生通過刷卡來顯示學(xué)生的詳細(xì)信息，包括學(xué)生的基本信息、交費信息、宿舍信息等，并可以打印學(xué)生的交費信息來完成注冊；按學(xué)校的身份和學(xué)院的身份來統(tǒng)計已注冊、未報到及性別的人數(shù)信息；學(xué)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(yīng)的功能記錄學(xué)生的注冊信息，供其他應(yīng)用系統(tǒng)使用，使用注冊信息的系統(tǒng)（或部門）包括教務(wù)系統(tǒng)、學(xué)工部門、校內(nèi)各處門禁、消費系統(tǒng)。如果學(xué)生沒有注冊，則上述的系統(tǒng)應(yīng)能禁止學(xué)生的使用。建立機(jī)房、實驗室綜合管理系統(tǒng)，來管理上機(jī)、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(jìn)行科學(xué)管理，對學(xué)生宿舍信息進(jìn)行維護(hù)、查詢、統(tǒng)計，實時掌握學(xué)生宿舍的各種情況，需 要建設(shè)宿舍管理系統(tǒng)。主要完成設(shè)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(shè)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(jī)的出入控制，另外讀者在圖書館檢索、復(fù)印、享受視聽服務(wù)及接受罰款時需要繳納相應(yīng)的費用時，可在圖書館多處設(shè)立收費機(jī)，并使館會計室具有相應(yīng)的瀏覽和統(tǒng)計功能。校園卡證件的管理（辦新證、掛失、補(bǔ)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(yīng)用軟件，設(shè)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(yīng)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(yīng)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(rèn)證終端上。考生入場前在便攜式指紋認(rèn)證終端上選擇指紋對比選項，指紋認(rèn)證終端提示刷卡，刷卡后指紋認(rèn)證終端提示輸入指紋，持卡人在指紋認(rèn)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(rèn)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(jìn)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(jī)房管理系統(tǒng)：該系統(tǒng)完全融入校園“一卡通”應(yīng)用，使用方便，可以分為定時、定額計算電腦使用費。設(shè)置靈活，可設(shè)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(jī)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(yù)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(yīng)用

     （1）商務(wù)消費系統(tǒng)：該系統(tǒng)通過獨有的數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)商務(wù)消費功能，主要應(yīng)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(bǔ)助、充值、報表統(tǒng)計等。應(yīng)用場所：校內(nèi)食堂、小賣部、小超市、書店、機(jī)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(shè)成本高，但中心有消費記錄，可以隨時調(diào)閱。出于經(jīng)濟(jì)性考慮，建議采用離線式水控系統(tǒng)，采取小錢包方式進(jìn)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(xì)記錄隨時通過RS485或者TCP網(wǎng)線上傳到服務(wù)器，適合于洗衣機(jī)集中放置的場所。小錢包模式：用戶在管理機(jī)處進(jìn)行開戶充值，然后可以刷卡消費洗衣，通過轉(zhuǎn)款機(jī)或者管理軟件實現(xiàn)卡的充值，不與上位機(jī)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(jī)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(jī)、管理機(jī)、機(jī)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(yù)收費功能、負(fù)載管理功能、短路過載保護(hù)、定時開關(guān)功能、用電查詢功能、購電提示功能、月補(bǔ)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(shè)，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(shè)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(xué)校使用的醫(yī)療管理系統(tǒng)，設(shè)備陳舊、軟件功能不能適應(yīng)新的使用需求，所以需要重新設(shè)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(wù)活動中實現(xiàn)便利的消費，在學(xué)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(yīng)用

     （1）射頻卡指紋認(rèn)證系統(tǒng)：采用校園卡進(jìn)行電子身份認(rèn)證，用以判定卡的合法性和有效性；通過指紋進(jìn)行生物識別技術(shù)的身份認(rèn)證，以判定個人的身份；利用“校園卡＋指紋”認(rèn)證的模式，通過兩者的有機(jī)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(xué)生在考試、通道出入等需要身份認(rèn)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(yīng)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(xué)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(xué)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(jìn)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(jī)控制?？劓i的門禁系統(tǒng)，主要應(yīng)用在學(xué)生宿舍、教學(xué)樓的關(guān)鍵樓層或部位。在每一校區(qū)的各大門安裝，設(shè)置身份識別讀卡裝置，進(jìn)入校門必須刷卡進(jìn)行身份驗證。用以有效的控制學(xué)校閑雜人員進(jìn)入，更好的維護(hù)學(xué)校的教學(xué)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(jìn)的IC卡識別技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，對車輛進(jìn)出停車場的收費、保安和管理等進(jìn)行全方位管理。

     4 校園一卡通系統(tǒng)安全性設(shè)計需考慮的因素

     作為數(shù)字校園的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一，校園卡系統(tǒng)將涉及到大多數(shù)在校學(xué)習(xí)、工作和生活的人員，并為學(xué)校的教學(xué)、管理、門禁、餐飲及其它公共服務(wù)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(shè)計和建設(shè)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(yùn)行。

     4.1 一卡通設(shè)備

     校園卡系統(tǒng)中涉及到眾多的設(shè)備，包括：卡片、POS機(jī)、圈存機(jī)、讀寫器、讀卡器、簽到機(jī)、授權(quán)機(jī)、中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)、路由器和網(wǎng)絡(luò)線路等，這些設(shè)備的安全，是整個校園卡系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)。

     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(wù)器、圈存自助機(jī)、語音服務(wù)、銀校轉(zhuǎn)賬前置機(jī)等校園卡系統(tǒng)專用設(shè)備直接連接到校園卡專網(wǎng)上。校園卡專網(wǎng)和各業(yè)務(wù)部門虛擬專用網(wǎng)（VLAN）相連。新增POS機(jī)直接連接到業(yè)務(wù)部門的VLAN上，通過TCP／IP協(xié)議和中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器通信。原有POS機(jī)通過業(yè)務(wù)部門的應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器連接到其VLAN上，經(jīng)過應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器和中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)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(yīng)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(jī)登陸采取控制，對非法的客戶機(jī)加以拒絕，來防止非法的客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)送業(yè)務(wù)請求。

     5 結(jié)束語

     隨著學(xué)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(xué)校一卡通系統(tǒng)建設(shè)的好壞直接影響著學(xué)校智能化管理水平的高低，為了方便學(xué)生的學(xué)習(xí)生活、教師的教學(xué)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(dá)到基礎(chǔ)平臺可靠、應(yīng)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。

     參考文獻(xiàn)
     1 楊子云，羅紅澤.校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)與實踐[J].金卡工程，2007（1）：10～14 
     2 蘇芬仙，田曉元.BIN建筑能耗計算方法的改進(jìn)[J].重慶建筑大學(xué)學(xué)報，2006，28（1）：110～115 
     3 施順英.建筑智能化系統(tǒng)設(shè)計深度的思考[J].建筑電氣，2007，26（8）：59～64 
     4 趙哲身.智能建筑控制與節(jié)能[M].北京：中國電力出版社，2007，45～56 
     5 樊偉梁.智能建筑（弱電系統(tǒng)）工程設(shè)計方案及示例[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，2007，22～45