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

文章出處：http://www.xianjuhong.com 作者：王永明 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2010年06月24日

1 概述

校園“一卡通”系統(tǒng)是通過(guò)一卡通平臺(tái)采用一張卡來(lái)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(shí)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(guò)程中也達(dá)到財(cái)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(tái)，構(gòu)建學(xué)校信息共享的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集中化等目標(biāo)；其次，實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的管理，徹底解決校內(nèi)各類費(fèi)用收繳難、管理亂的問(wèn)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(tái)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(tái)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(shí)時(shí)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(shí)的區(qū)域劃分；管理平臺(tái)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(kù)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(cè)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(fèi)/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(cè)、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(shí)別號(hào)、安放位置、使用責(zé)任人、啟用時(shí)間、終止時(shí)間等設(shè)備相關(guān)信息的有效性管理、統(tǒng)計(jì)、報(bào)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(xiàng)操作，提供界面操作的在線報(bào)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(kù)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(fèi)數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)自動(dòng)傳送至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，所有工作站都可以實(shí)時(shí)查詢?nèi)肯到y(tǒng)的當(dāng)前營(yíng)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(guò)應(yīng)用日志等手段實(shí)行監(jiān)控查詢?nèi)罩?；?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(kù)備份、恢復(fù)等。
（5）實(shí)時(shí)監(jiān)控管理：實(shí)時(shí)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(shí)別號(hào)、安放位置、使用責(zé)任人、啟用時(shí)間、終止時(shí)間等；可以通過(guò)監(jiān)控平臺(tái)對(duì)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(duì)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(duì)帳與圈存補(bǔ)帳、系統(tǒng)綜合財(cái)務(wù)報(bào)表（營(yíng)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(bào)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(gè)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(gè)一卡通系統(tǒng)中所有用卡的制作，包括銀?？ā⑸矸葑R(shí)別卡、臨時(shí)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(duì)卡的維護(hù)如卡的掛失、解掛、補(bǔ)卡、換卡、卡信息修正、單個(gè)注銷和成批注銷等工作，并生成相應(yīng)的報(bào)表和流水記錄。制卡中心支持實(shí)時(shí)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(shí)現(xiàn)個(gè)性化制作，對(duì)校園卡人員照片信息的統(tǒng)一采集、存儲(chǔ)、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(shí)現(xiàn)卡物流管理：對(duì)發(fā)行卡進(jìn)行登記和統(tǒng)計(jì)，對(duì)卡的發(fā)行進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤統(tǒng)計(jì)，對(duì)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(duì)卡的回收具有統(tǒng)計(jì)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(lái)自動(dòng)生成學(xué)生的相關(guān)信息，比如學(xué)號(hào)等，并根據(jù)一些規(guī)則來(lái)自動(dòng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行班級(jí)編制、查詢、維護(hù)等操作的一套管理系統(tǒng)。
（2）學(xué)生注冊(cè)管理系統(tǒng)：學(xué)生通過(guò)刷卡來(lái)顯示學(xué)生的詳細(xì)信息，包括學(xué)生的基本信息、交費(fèi)信息、宿舍信息等，并可以打印學(xué)生的交費(fèi)信息來(lái)完成注冊(cè)；按學(xué)校的身份和學(xué)院的身份來(lái)統(tǒng)計(jì)已注冊(cè)、未報(bào)到及性別的人數(shù)信息；學(xué)生在注冊(cè)時(shí)，可以使用卡中的銀行帳戶支付，同時(shí)在IC卡管理系統(tǒng)中，有相應(yīng)的功能記錄學(xué)生的注冊(cè)信息，供其他應(yīng)用系統(tǒng)使用，使用注冊(cè)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(fèi)系統(tǒng)。如果學(xué)生沒有注冊(cè)，則上述的系統(tǒng)應(yīng)能禁止學(xué)生的使用。建立機(jī)房、實(shí)驗(yàn)室綜合管理系統(tǒng)，來(lái)管理上機(jī)、實(shí)驗(yàn)等活動(dòng)。
（3）宿舍管理系統(tǒng)：為了方便宿管科的老師更好的對(duì)宿舍進(jìn)行科學(xué)管理，對(duì)學(xué)生宿舍信息進(jìn)行維護(hù)、查詢、統(tǒng)計(jì)，實(shí)時(shí)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(hào)、分配房間、查詢統(tǒng)計(jì)、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(chǔ)芯片中分配一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)或，用于存儲(chǔ)讀者條形碼，同時(shí)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(shí)，圖書系統(tǒng)通過(guò)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(shí)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(shí)需要繳納相應(yīng)的費(fèi)用時(shí)，可在圖書館多處設(shè)立收費(fèi)機(jī)，并使館會(huì)計(jì)室具有相應(yīng)的瀏覽和統(tǒng)計(jì)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(shí)時(shí)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(gè)步驟實(shí)現(xiàn)：指紋采集和現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)。
指紋采集主要在新生報(bào)到注冊(cè)時(shí)完成。在操作終端安裝數(shù)據(jù)庫(kù)和應(yīng)用軟件，設(shè)置讀卡器和指紋采集器。通過(guò)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(kù)中的姓名、卡號(hào)等信息建立相關(guān)的對(duì)應(yīng)信息關(guān)系并存入一卡通中心數(shù)據(jù)庫(kù)中，在本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中保存?zhèn)浞?。? 據(jù)建立的對(duì)應(yīng)信息關(guān)系將指紋信息通過(guò)讀/寫卡器寫入卡中的指定扇區(qū)。
現(xiàn)場(chǎng)比對(duì)過(guò)程：根據(jù)考試內(nèi)容，將考生的個(gè)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(chǎng)前在便攜式指紋認(rèn)證終端上選擇指紋對(duì)比選項(xiàng)，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(shí)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(chǎng)輸入的指紋信息進(jìn)行對(duì)比，如果一致將驗(yàn)證成功；如果驗(yàn)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(shí)、定額計(jì)算電腦使用費(fèi)。設(shè)置靈活，可設(shè)定多種費(fèi)率和優(yōu)惠辦法，隨時(shí)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(fèi)管理、預(yù)約管理、課程班管理、查詢和統(tǒng)計(jì)管理、消息管理、打印管理、考勤管理、權(quán)限管理。

3.2 消費(fèi)型應(yīng)用

（1）商務(wù)消費(fèi)系統(tǒng)：該系統(tǒng)通過(guò)獨(dú)有的數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)商務(wù)消費(fèi)功能，主要應(yīng)用與食堂消費(fèi)等場(chǎng)所。系統(tǒng)主要功能包括消費(fèi)扣款、發(fā)放補(bǔ)助、充值、報(bào)表統(tǒng)計(jì)等。應(yīng)用場(chǎng)所：校內(nèi)食堂、小賣部、小超市、書店、機(jī)房、圖書館等。消費(fèi)模式：金額模式、定額模式、菜號(hào)模式及單價(jià)份數(shù)模式。
（2）水控消費(fèi)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(wú)法實(shí)時(shí)上傳、中心無(wú)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(fèi)記錄，可以隨時(shí)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(fèi)。消費(fèi)模式采用先扣錢后供水。檢測(cè)到卡后先減去一個(gè)最小單位的金額。其中，水控器有兩種選擇：一種是計(jì)時(shí)水控器，采用定時(shí)定量扣錢；另一種是計(jì)流量水控器，采用每分錢放幾百毫升水的計(jì)費(fèi)方式。
（3）自助洗衣消費(fèi)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(fèi)明細(xì)記錄隨時(shí)通過(guò)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(chǎng)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(fèi)洗衣，通過(guò)轉(zhuǎn)款機(jī)或者管理軟件實(shí)現(xiàn)卡的充值，不與上位機(jī)通訊，利用采集卡采集消費(fèi)總額記錄，可單臺(tái)獨(dú)立成系統(tǒng)，適合洗衣機(jī)分布稀疏的場(chǎng)所。
（4）電控消費(fèi)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(gòu)電POS等幾部分組成，對(duì)每個(gè)用電單元實(shí)行用卡管理。該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)如下功能：電費(fèi)計(jì)量和預(yù)收費(fèi)功能、負(fù)載管理功能、短路過(guò)載保護(hù)、定時(shí)開關(guān)功能、用電查詢功能、購(gòu)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(jì)分析功能。
（5）公交車消費(fèi)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(fèi)問(wèn)題，急需解決。校園一卡通的建設(shè)中校際公交車的收費(fèi)是系統(tǒng)中的必要組成部分。校際公交車收費(fèi)系統(tǒng)方案，采用無(wú)線采集數(shù)據(jù)方式，通過(guò)無(wú)線基站和接收器來(lái)完成數(shù)據(jù)傳送的過(guò)程。
（6）校醫(yī)院就診消費(fèi)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(jì)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(gè)組成部分。校園一卡通系統(tǒng)不僅在各種商務(wù)活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)便利的消費(fèi)，在學(xué)校醫(yī)院中也發(fā)揮了其消費(fèi)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(hào)和看病繳費(fèi)。

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(guò)指紋進(jìn)行生物識(shí)別技術(shù)的身份認(rèn)證，以判定個(gè)人的身份；利用“校園卡＋指紋”認(rèn)證的模式，通過(guò)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(chǎng)所中替代打卡的現(xiàn)象，提高身份識(shí)別的安全級(jí)別?？蓱?yīng)用在門禁、圖書借閱、通道控制、校門出入、考勤、會(huì)議簽到、考試監(jiān)管、學(xué)校老生指紋報(bào)道等重要場(chǎng)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(duì)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(yàn)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(shí)別讀卡裝置，進(jìn)入校門必須刷卡進(jìn)行身份驗(yàn)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(chǎng)管理系統(tǒng)：智能停車場(chǎng)管理系統(tǒng)以校園卡為信息載體，作為車輛出入停車場(chǎng)憑證，將先進(jìn)的IC卡識(shí)別技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，對(duì)車輛進(jìn)出停車場(chǎng)的收費(fèi)、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(jì)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(duì)安全性有非常高的要求。在校園卡系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)過(guò)程中，要把安全性放在首位，通過(guò)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(kù)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(gè)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(kù)服務(wù)器、圈存自助機(jī)、語(yǔ)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(guò)TCP／IP協(xié)議和中心數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通信。原有POS機(jī)通過(guò)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(guò)應(yīng)用系統(tǒng)服務(wù)器和中心數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)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(kù)防篡改和登記操作日志等方面來(lái)考慮。從登陸控制的角度，通過(guò)對(duì)客戶機(jī)登陸采取控制，對(duì)非法的客戶機(jī)加以拒絕，來(lái)防止非法的客戶機(jī)向服務(wù)器發(fā)送業(yè)務(wù)請(qǐng)求。

5 結(jié)束語(yǔ)

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(tái)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(shí)現(xiàn)一卡走遍校園的功效。

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