校園一卡通系統的基礎平臺建設以及應用功能分析

文章出處：http://hz-huyue.com 作者：王永明 人氣： 發表時間：2010年06月24日

1 概述

校園“一卡通”系統是通過一卡通平臺采用一張卡來代替卡、證、票、現金，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、現金過程中也達到財務統管的目的。

校園一卡通建設的目標：首先，建立統一平臺，構建學校信息共享的環境，實現數字化、網絡化、智能化、集中化等目標；其次，實現統一的管理，徹底解決校內各類費用收繳難、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，加強學校網絡應用基礎平臺的建設，使學校應用系統體系結構逐步完善。

2 校園一卡通系統的基礎平臺建設

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：系統參數的設置、終端管理、用戶管理、系統數據管理以及實時監控管理。各部分功能如下：

（1）系統參數的設置：用戶單位基本信息、單位建設、管理人員信息、多區系統時的區域劃分；管理平臺參數設置：各子系統的添加和卸載、系統主數據庫的備份、整理等；子系統參數設置：子系統類型、預注冊信息等。
（2）終端管理：方便的硬件設備管理、監控。包括服務器、工作站、數據交換設備的友好的管理界面，消費/出納POS、智能讀卡終端、手持數據設備的接入控制、狀態檢測、數據查詢等的友好的管理界面。
所有接入校園卡系統的硬件的列表、網絡地址、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信息的有效性管理、統計、報表。
（3）用戶管理：持卡人資料、權限、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域，各區的管理者根據系統授權進行專項操作，提供界面操作的在線報修和維護人員答復系統；多種用戶登錄認證模式：口令認證、持卡認證等。
（4）系統數據管理：校園卡數據與公共數據庫系統的緊密連接，與其它應用系統數據的方便交換；各工作站的消費數據可以實時自動傳送至數據庫服務器，所有工作站都可以實時查詢全部系統的當前營業情況；所有業務部門的相關數據，采取集中存放，集中處理，可根據權限進行網上查詢，通過應用日志等手段實行監控查詢日志；應用軟件中具有方便的系統維護功能，包括數據庫備份、恢復等。
（5）實時監控管理：實時監控系統運行狀態、所有接入讀卡設備的聯機日志、黑名單版本；能夠監控所有接入校園卡系統的硬件的列表、網絡地址、唯一識別號、安放位置、使用責任人、啟用時間、終止時間等；可以通過監控平臺對系統中的設備進行遠程操作和管理操作。

2.2 結算中心

結算中心負責對一卡通系統中的資金和賬目進行管理。分為商戶管理與結算、銀行圈存對帳與圈存補帳、系統綜合財務報表（營業和出納）、學生補助的管理與發放、卡業務注銷與清算、主機現金充值、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的基礎和核心，它的職責與任務是負責整個一卡通系統中所有用卡的制作，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機證照采集，以及快速證卡制作。
制卡中心還可以實現個性化制作，對校園卡人員照片信息的統一采集、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卡物流管理：對發行卡進行登記和統計，對卡的發行進行實時跟蹤統計，對開戶制卡、補卡、換卡進行登記，還可登記廢卡、壞卡的數量，對卡的回收具有統計功能。

3 校園一卡通系統的應用分析

3.1管理型應用

（1）新生入學管理系統：是一套協助工作人員根據教務處制定的一些規則來自動生成學生的相關信息，比如學號等，并根據一些規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。
（2）學生注冊管理系統：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計已注冊、未報到及性別的人數信息；學生在注冊時，可以使用卡中的銀行帳戶支付，同時在IC卡管理系統中，有相應的功能記錄學生的注冊信息，供其他應用系統使用，使用注冊信息的系統（或部門）包括教務系統、學工部門、校內各處門禁、消費系統。如果學生沒有注冊，則上述的系統應能禁止學生的使用。建立機房、實驗室綜合管理系統，來管理上機、實驗等活動。
（3）宿舍管理系統：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、統計，實時掌握學生宿舍的各種情況，需 要建設宿舍管理系統。主要完成設置宿舍基本信息、分配房間號、分配房間、查詢統計、權限管理等。
（4）圖書館管理系統：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生成，讀者借還書時，圖書系統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。
一卡通系統可以實現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）與圖書館系統實時連接，以免給讀者和圖書館造成損失。
（5）監考管理系統：監管系統主要由兩個步驟實現：指紋采集和現場比對。
指紋采集主要在新生報到注冊時完成。在操作終端安裝數據庫和應用軟件，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據庫中的姓名、卡號等信息建立相關的對應信息關系并存入一卡通中心數據庫中，在本系統的數據庫中保存備份。根 據建立的對應信息關系將指紋信息通過讀/寫卡器寫入卡中的指定扇區。
現場比對過程：根據考試內容，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。考生入場前在便攜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區輸入采集時采集的指紋。便攜式指紋認證終端根據卡中的指紋信息和現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：該系統完全融入校園“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惠辦法，隨時調整。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、查詢和統計管理、消息管理、打印管理、考勤管理、權限管理。

3.2 消費型應用

（1）商務消費系統：該系統通過獨有的數據庫，實現商務消費功能，主要應用與食堂消費等場所。系統主要功能包括消費扣款、發放補助、充值、報表統計等。應用場所：校內食堂、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模式。
（2）水控消費系統：該系統結構分為兩類離線式水控系統和在線式水控系統。離線式水控系統安裝方便，數據無法實時上傳、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，可以隨時調閱。出于經濟性考慮，建議采用離線式水控系統，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）自助洗衣消費系統存在兩種模式：RS485或者TCP/IP聯網工作模式和小錢包版模式。聯網工作模式：控器的消費明細記錄隨時通過RS485或者TCP網線上傳到服務器，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，通過轉款機或者管理軟件實現卡的充值，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，適合洗衣機分布稀疏的場所。
（4）電控消費系統：該系統主要由電控管理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。該系統主要實現如下功能：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、用電統計分析功能。
（5）公交車消費系統：隨著各大專院校新校區的建設，新老校區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中的必要組成部分。校際公交車收費系統方案，采用無線采集數據方式，通過無線基站和接收器來完成數據傳送的過程。
（6）校醫院就診消費系統：目前學校使用的醫療管理系統，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院軟件系統，使校醫院的系統稱為數字化校園的一個組成部分。校園一卡通系統不僅在各種商務活動中實現便利的消費，在學校醫院中也發揮了其消費靈活方便的功能，主要體現在：可以采用校園卡去校醫院掛號和看病繳費。

3.3 安全型應用

（1）射頻卡指紋認證系統：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，通過兩者的有機結合，可以有效的判定卡與持卡人之間的唯一關系。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象，提高身份識別的安全級別?？蓱迷陂T禁、圖書借閱、通道控制、校門出入、考勤、會議簽到、考試監管、學校老生指紋報道等重要場所。
（2）出入口控制系統：主要包括門禁系統和學校校門出入控制系統。智能卡門禁管理系統，主要是對通道進行安全、有效的出入控制。門禁系統主要分為：出入查驗控制、電子鎖門禁控制、門鎖、通道機控制?？劓i的門禁系統，主要應用在學生宿舍、教學樓的關鍵樓層或部位。在每一校區的各大門安裝，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境，減輕門衛值班人員工作量。
（3）停車場管理系統：智能停車場管理系統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卡識別技術和計算機技術相結合，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 校園一卡通系統安全性設計需考慮的因素

作為數字校園的重要基礎設施之一，校園卡系統將涉及到大多數在校學習、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。在校園卡系統的設計和建設過程中，要把安全性放在首位，通過技術和管理手段，保證系統能夠高效、安全和可靠的運行。

4.1 一卡通設備

校園卡系統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、授權機、中心數據庫服務器、應用系統服務器、網絡交換機、路由器和網絡線路等，這些設備的安全，是整個校園卡系統安全、穩定運行的基礎。

4.2 數據傳輸

為保證數據傳輸的安全，校園卡系統采用專網。中心數據庫服務器、圈存自助機、語音服務、銀校轉賬前置機等校園卡系統專用設備直接連接到校園卡專網上。校園卡專網和各業務部門虛擬專用網（VLAN）相連。新增POS機直接連接到業務部門的VLAN上，通過TCP／IP協議和中心數據庫服務器通信。原有POS機通過業務部門的應用系統服務器連接到其VLAN上，經過應用系統服務器和中心數據庫服務器通信。

4.3軟件系統

軟件系統既包括校園卡系統的系統軟件，也包括與校園卡系統相關的各個數字校園的應用系統軟件。就校園卡系統的系統軟件，可以從登陸控制、操作員權限控制、數據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送業務請求。

5 結束語

隨著學校智能化水平的不斷提高，一卡通系統在數字化校園中扮演著非常重要的角色，學校一卡通系統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必須達到基礎平臺可靠、應用系統全面、數據安全穩定、管理模式便利，從而真正實現一卡走遍校園的功效。

參考文獻

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