校園智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)想

文章出處：http://botanicstilllife.com 作者：金文　陳琪   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年11月17日

    隨著國(guó)家教育規(guī)模的不斷擴(kuò)大，在校學(xué)生人數(shù)迅速增加，各項(xiàng)管理工作的業(yè)務(wù)量在急劇增大。 由于各項(xiàng)管理工作相互之間缺乏必要的信息共享與信息交流，大量的基本信息被多次重復(fù)地輸入各個(gè)獨(dú)立的局部管理系統(tǒng)中。 這樣既增大了工作量，又容易造成信息的不一致,還造成在很多場(chǎng)合無(wú)法使用已存儲(chǔ)的信息，也使管理工作水平難以提高。

    目前，各高等院校校園網(wǎng)的建設(shè)工作正在逐步展開(kāi)。 隨著校園網(wǎng)的建成，各類(lèi)信息的傳輸、儲(chǔ)存及處理都可以在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上完成。 這樣，作為信息系統(tǒng)基本要素之一的信息采集就成為一個(gè)瓶頸。因?yàn)樾@網(wǎng)的使用者是在校學(xué)生和教職工，人數(shù)達(dá)幾千人甚至上萬(wàn)人。 他們活動(dòng)的時(shí)間和空間相對(duì)集中，校園網(wǎng)要在教學(xué)、科研、圖書(shū)借閱、生活及娛樂(lè)等多方面為他們提供服務(wù)，就需要對(duì)他們的身份進(jìn)行鑒別，對(duì)其權(quán)限進(jìn)行識(shí)別，對(duì)服務(wù)的項(xiàng)目和結(jié)果進(jìn)行記錄，對(duì)各種有償服務(wù)進(jìn)行收費(fèi)等。 所有這些都需要投入很多的人力和時(shí)間，不利于充分發(fā)揮校園網(wǎng)的作用，影響了校園網(wǎng)的高效運(yùn)行。 近年來(lái)，以現(xiàn)代信息技術(shù)和電子技術(shù)為基礎(chǔ)，智能卡技術(shù)得到了迅速發(fā)展，為解決這一類(lèi)問(wèn)題提供了極好的機(jī)遇。

    1　智能卡的特點(diǎn)

    智能卡又稱(chēng)IC 卡( In tegrated Circu it Card) ，是將一個(gè)專(zhuān)用集成電路芯片鑲嵌在一塊標(biāo)準(zhǔn)大小的塑料片上制成。 該集成電路芯片由微處理器和存儲(chǔ)器組成，自帶卡內(nèi)操作系統(tǒng)，具有運(yùn)算和存儲(chǔ)能力，并可通過(guò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)其存儲(chǔ)的信息進(jìn)行加密，有讀寫(xiě)安全保護(hù)機(jī)制。IC 卡具有存儲(chǔ)容量大、保密性好的特點(diǎn)，是計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)與軟件技術(shù)高度結(jié)合的產(chǎn)物。

    IC 卡卡面印有持卡人的姓名、性別、所屬部門(mén)等多項(xiàng)個(gè)人基本信息及其照片，以及發(fā)卡部門(mén)和時(shí)間。 卡內(nèi)除了存儲(chǔ)持卡人的個(gè)人基本信息外，還存有IC 卡的生產(chǎn)和發(fā)行代碼，用戶的類(lèi)別、權(quán)限、密碼、注冊(cè)信息和有效期、存款余額等信息。

    與磁卡、條碼卡、穿孔卡相比，IC 卡具有極好的安全性，其芯片本身為安全性提供了較好的保護(hù)措施。 對(duì)持卡人身份的驗(yàn)證可在IC 卡內(nèi)部完成，對(duì)卡內(nèi)信息的訪問(wèn)需在核對(duì)密碼之后方可進(jìn)行，使信息有可靠的安全保證，同時(shí)可明顯減輕網(wǎng)絡(luò)的負(fù)擔(dān)。

    借助計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)“網(wǎng)——卡結(jié)合”的方式，將IC 卡作為個(gè)體信息的記錄媒體，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)作為群體信息的記錄媒體，實(shí)現(xiàn)一卡多用。 這樣，既方便了使用者和系統(tǒng)管理人員，又可使校園網(wǎng)絡(luò)發(fā)揮更大的作用，進(jìn)一步推動(dòng)學(xué)校管理的現(xiàn)代化。

    2　智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的基本組成及工作過(guò)程

    智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的基本組成如圖1 所示。

圖1　系統(tǒng)的基本組成

    IC 卡系統(tǒng)是一個(gè)集成化的多用戶信息系統(tǒng)，系統(tǒng)由IC 卡、前端設(shè)備、后臺(tái)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成。 前端設(shè)備包括IC 卡讀寫(xiě)器和計(jì)算機(jī)，它將IC 卡中的信息讀出，進(jìn)行持卡人的身份和權(quán)限鑒別，必要時(shí)可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)向后臺(tái)設(shè)備發(fā)出授權(quán)請(qǐng)求。 在確認(rèn)了持卡人的合法身份和權(quán)限之后，即可提供相應(yīng)的服務(wù)，并將相關(guān)信息寫(xiě)入IC 卡和數(shù)據(jù)庫(kù)中。 后臺(tái)設(shè)備指網(wǎng)絡(luò)上的服務(wù)器，它通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將若干個(gè)前端設(shè)備連接起來(lái)，主要實(shí)現(xiàn)授權(quán)過(guò)程的管理和數(shù)據(jù)處理。

    3　校園智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)與設(shè)計(jì)原則

    3. 1　設(shè)計(jì)目標(biāo)

    校園智能卡應(yīng)用系統(tǒng)是以校園網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以IC 卡為個(gè)人信息載體，以IC 卡讀寫(xiě)器作為局域網(wǎng)的前端設(shè)備，直接與持卡人進(jìn)行信息交換。 它具有使用人員多、服務(wù)項(xiàng)目廣、運(yùn)行速度快及安全性能高的特點(diǎn)。 因此，校園智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)是:

    (1) 建設(shè)一個(gè)先進(jìn)、實(shí)用、有一定規(guī)模的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 其服務(wù)對(duì)象包括教學(xué)、科研、圖書(shū)館、行政管理等各個(gè)部門(mén);

    (2) 在各個(gè)部門(mén)之間實(shí)現(xiàn)信息共享;

    (3) 實(shí)現(xiàn)快速的身份鑒別和服務(wù)、收費(fèi)信息的自動(dòng)采集;

    (4) 用智能卡代替現(xiàn)行的學(xué)生證、圖書(shū)借閱證、餐卡、上機(jī)卡，并建立個(gè)人資金帳戶管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)一卡多用。

    3. 2　設(shè)計(jì)原則

    IC 卡應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)涉及到學(xué)校的管理方式、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等多方面的問(wèn)題，必須嚴(yán)格按照軟件工程的思想進(jìn)行開(kāi)發(fā)，才能保證開(kāi)發(fā)的成功，保證系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行。 在開(kāi)發(fā)過(guò)程中要堅(jiān)持幾原則: 

    (1) 校園智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)參照有關(guān)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)范，結(jié)合學(xué)校的實(shí)際情況和發(fā)展規(guī)劃進(jìn)行; 
    (2) 注意采用計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)庫(kù)等方面的先進(jìn)技術(shù)和產(chǎn)品，這是保證系統(tǒng)性能的重要前提;
    (3) 保證系統(tǒng)功能的實(shí)用性，切實(shí)滿足使用要求; 
    (4) 建立完善的安全機(jī)制，提供必要的容錯(cuò)能力，保證系統(tǒng)的可靠性和安全性; 
    (5) 為便于系統(tǒng)的擴(kuò)展，應(yīng)有良好的互聯(lián)性與開(kāi)放性。

    4　校園智能卡應(yīng)用系統(tǒng)的功能

    根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的總體要求，校園智能卡應(yīng)用系統(tǒng)由發(fā)卡與授權(quán)管理、個(gè)人帳戶管理、學(xué)籍管理、選課與成績(jī)管理、實(shí)驗(yàn)室管理、圖書(shū)館管理、食堂管理及醫(yī)務(wù)室管理八個(gè)子系統(tǒng)組成(見(jiàn)圖2) 。

圖2　校園智能卡應(yīng)用系統(tǒng)功能圖

    4. 1　發(fā)卡與授權(quán)管理子系統(tǒng)

    將持卡人的姓名、性別、所屬部門(mén)或班級(jí)等各項(xiàng)基本信息及其照片輸入計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，照片可采用數(shù)碼照相的方法獲得，亦可由普通照片掃描獲得。 制卡設(shè)備將有關(guān)信息寫(xiě)入卡內(nèi)的芯片，并印刷在卡面上。 同時(shí)根據(jù)領(lǐng)卡人的情況進(jìn)行授權(quán)(如教師、本科生及研究生等) ，并記錄IC 卡的生產(chǎn)和發(fā)行代碼。 持卡人丟卡后可掛失。

    4. 2　個(gè)人帳戶管理子系統(tǒng)

    對(duì)每張卡均建立一個(gè)資金帳戶，持卡人可存入任意數(shù)額的資金，亦可支取現(xiàn)金。 系統(tǒng)對(duì)所有帳戶進(jìn)行管理，可完成資金存入支出的賬務(wù)處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等。 設(shè)立個(gè)人資金帳戶，既可使持卡人在校內(nèi)的各種付費(fèi)更加方便(如學(xué)費(fèi)、餐費(fèi)及醫(yī)療費(fèi)等) ，又可加強(qiáng)對(duì)各種校內(nèi)收費(fèi)的管理。

    4. 3　學(xué)籍管理子系統(tǒng)

    每個(gè)學(xué)生持卡進(jìn)行注冊(cè)并交納學(xué)費(fèi)，系統(tǒng)將有關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫(kù)并寫(xiě)入智能卡。 使用注冊(cè)后的智能卡方可進(jìn)行選課、進(jìn)實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)房、圖書(shū)館借閱圖書(shū)、食堂用餐及醫(yī)務(wù)室就診等。

    4. 4　選課與成績(jī)管理子系統(tǒng)

    每個(gè)學(xué)生持已注冊(cè)的智能卡進(jìn)行選課。 根據(jù)每個(gè)人所在的專(zhuān)業(yè)和年級(jí)，限定其選課范圍。 用所選課程以及指定的必修課建立該學(xué)生的成績(jī)單，學(xué)期末將成績(jī)和學(xué)分記入成績(jī)單。系統(tǒng)可對(duì)全校學(xué)生的成績(jī)進(jìn)行多種方式的統(tǒng)計(jì)與分析，供各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和教師參考。

    4. 5　實(shí)驗(yàn)室管理子系統(tǒng)

    在教學(xué)過(guò)程中，學(xué)生要經(jīng)常進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)房，其中一些是計(jì)時(shí)收費(fèi)的。 可在這些地點(diǎn)設(shè)置系統(tǒng)的終端，每個(gè)學(xué)生持已注冊(cè)的智能卡進(jìn)入，輸入密碼后方可使用并自動(dòng)計(jì)時(shí);離開(kāi)時(shí)，根據(jù)實(shí)際使用時(shí)間和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)，自動(dòng)通過(guò)個(gè)人帳戶管理子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)算。 當(dāng)使用過(guò)程中帳戶內(nèi)的資金減少到最低限額時(shí)，系統(tǒng)將給出提示。 可對(duì)有關(guān)設(shè)備的使用情況作記錄,進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析，供有關(guān)部門(mén)進(jìn)行設(shè)備使用情況分析，確定設(shè)備維護(hù)與采購(gòu)計(jì)劃之用。

    4. 6　圖書(shū)館管理子系統(tǒng)

    圖書(shū)借閱是高等院校圖書(shū)館中一項(xiàng)工作量很大的日常工作。 將智能卡與圖書(shū)館信息管理系統(tǒng)結(jié)合，可極大地提高圖書(shū)管理的水平和服務(wù)質(zhì)量。 學(xué)生和教職工持智能卡借閱，系統(tǒng)可快速準(zhǔn)確地記錄借閱信息。 在圖書(shū)丟失、損壞需要賠償，或超期借閱需要罰款時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)通過(guò)個(gè)人帳戶管理子系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)算，既快速準(zhǔn)確，又可嚴(yán)格執(zhí)行規(guī)章制度。

    4. 7　食堂管理子系統(tǒng)

    在食堂就餐時(shí)將智能卡插入各服務(wù)窗口的讀寫(xiě)器中，工作人員輸入飯菜的價(jià)格，則系統(tǒng)自動(dòng)從個(gè)人資金帳戶中減去相應(yīng)的金額。 可準(zhǔn)確及時(shí)地進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析，徹底解決了使用現(xiàn)金或飯菜票帶來(lái)的衛(wèi)生問(wèn)題。 也避免了飯菜票的流失，堵塞了管理上的漏洞。

    4. 8　醫(yī)務(wù)室管理子系統(tǒng)

    在醫(yī)務(wù)室就診時(shí)，可自動(dòng)完成掛號(hào)和各項(xiàng)交費(fèi)，并可進(jìn)行教職工和學(xué)生健康情況的統(tǒng)計(jì)。

    5　結(jié)論

    以校園網(wǎng)為基礎(chǔ)，采用IC 卡技術(shù)，可以充分發(fā)揮校園網(wǎng)的作用，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)的數(shù)據(jù)采集與身份鑒別，并實(shí)現(xiàn)信息共享，這是建立現(xiàn)代化、高效率管理系統(tǒng)的有效手段。