校園智能卡應用系統(tǒng)的構(gòu)想

文章出處：http://www.xianjuhong.com 作者：金文　陳琪   人氣： 發(fā)表時間：2011年11月17日

    隨著國家教育規(guī)模的不斷擴大，在校學生人數(shù)迅速增加，各項管理工作的業(yè)務量在急劇增大。 由于各項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地輸入各個獨立的局部管理系統(tǒng)中。 這樣既增大了工作量，又容易造成信息的不一致,還造成在很多場合無法使用已存儲的信息，也使管理工作水平難以提高。

    目前，各高等院校校園網(wǎng)的建設工作正在逐步展開。 隨著校園網(wǎng)的建成，各類信息的傳輸、儲存及處理都可以在計算機網(wǎng)絡上完成。 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瓶頸。因為校園網(wǎng)的使用者是在校學生和教職工，人數(shù)達幾千人甚至上萬人。 他們活動的時間和空間相對集中，校園網(wǎng)要在教學、科研、圖書借閱、生活及娛樂等多方面為他們提供服務，就需要對他們的身份進行鑒別，對其權(quán)限進行識別，對服務的項目和結(jié)果進行記錄，對各種有償服務進行收費等。 所有這些都需要投入很多的人力和時間，不利于充分發(fā)揮校園網(wǎng)的作用，影響了校園網(wǎng)的高效運行。 近年來，以現(xiàn)代信息技術和電子技術為基礎，智能卡技術得到了迅速發(fā)展，為解決這一類問題提供了極好的機遇。

    1　智能卡的特點

    智能卡又稱IC 卡( In tegrated Circu it Card) ，是將一個專用集成電路芯片鑲嵌在一塊標準大小的塑料片上制成。 該集成電路芯片由微處理器和存儲器組成，自帶卡內(nèi)操作系統(tǒng)，具有運算和存儲能力，并可通過計算機系統(tǒng)對其存儲的信息進行加密，有讀寫安全保護機制。IC 卡具有存儲容量大、保密性好的特點，是計算機硬件技術與軟件技術高度結(jié)合的產(chǎn)物。

    IC 卡卡面印有持卡人的姓名、性別、所屬部門等多項個人基本信息及其照片，以及發(fā)卡部門和時間。 卡內(nèi)除了存儲持卡人的個人基本信息外，還存有IC 卡的生產(chǎn)和發(fā)行代碼，用戶的類別、權(quán)限、密碼、注冊信息和有效期、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措施。 對持卡人身份的驗證可在IC 卡內(nèi)部完成，對卡內(nèi)信息的訪問需在核對密碼之后方可進行，使信息有可靠的安全保證，同時可明顯減輕網(wǎng)絡的負擔。

    借助計算機網(wǎng)絡，通過“網(wǎng)——卡結(jié)合”的方式，將IC 卡作為個體信息的記錄媒體，計算機系統(tǒng)作為群體信息的記錄媒體，實現(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)絡發(fā)揮更大的作用，進一步推動學校管理的現(xiàn)代化。

    2　智能卡應用系統(tǒng)的基本組成及工作過程

    智能卡應用系統(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)是一個集成化的多用戶信息系統(tǒng)，系統(tǒng)由IC 卡、前端設備、后臺設備、網(wǎng)絡系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、系統(tǒng)軟件和應用軟件組成。 前端設備包括IC 卡讀寫器和計算機，它將IC 卡中的信息讀出，進行持卡人的身份和權(quán)限鑒別，必要時可通過網(wǎng)絡向后臺設備發(fā)出授權(quán)請求。 在確認了持卡人的合法身份和權(quán)限之后，即可提供相應的服務，并將相關信息寫入IC 卡和數(shù)據(jù)庫中。 后臺設備指網(wǎng)絡上的服務器，它通過網(wǎng)絡將若干個前端設備連接起來，主要實現(xiàn)授權(quán)過程的管理和數(shù)據(jù)處理。

    3　校園智能卡應用系統(tǒng)的設計目標與設計原則

    3. 1　設計目標

    校園智能卡應用系統(tǒng)是以校園網(wǎng)絡為基礎，以IC 卡為個人信息載體，以IC 卡讀寫器作為局域網(wǎng)的前端設備，直接與持卡人進行信息交換。 它具有使用人員多、服務項目廣、運行速度快及安全性能高的特點。 因此，校園智能卡應用系統(tǒng)的設計目標是:

    (1) 建設一個先進、實用、有一定規(guī)模的校園網(wǎng)絡系統(tǒng)。 其服務對象包括教學、科研、圖書館、行政管理等各個部門;

    (2) 在各個部門之間實現(xiàn)信息共享;

    (3) 實現(xiàn)快速的身份鑒別和服務、收費信息的自動采集;

    (4) 用智能卡代替現(xiàn)行的學生證、圖書借閱證、餐卡、上機卡，并建立個人資金帳戶管理系統(tǒng),實現(xiàn)一卡多用。

    3. 2　設計原則

    IC 卡應用系統(tǒng)的建設涉及到學校的管理方式、信息技術、網(wǎng)絡技術等多方面的問題，必須嚴格按照軟件工程的思想進行開發(fā)，才能保證開發(fā)的成功，保證系統(tǒng)能夠正常運行。 在開發(fā)過程中要堅持幾原則: 

    (1) 校園智能卡應用系統(tǒng)的建設應參照有關網(wǎng)絡建設的規(guī)范，結(jié)合學校的實際情況和發(fā)展規(guī)劃進行; 
    (2) 注意采用計算機、網(wǎng)絡、數(shù)據(jù)庫等方面的先進技術和產(chǎn)品，這是保證系統(tǒng)性能的重要前提;
    (3) 保證系統(tǒng)功能的實用性，切實滿足使用要求; 
    (4) 建立完善的安全機制，提供必要的容錯能力，保證系統(tǒng)的可靠性和安全性; 
    (5) 為便于系統(tǒng)的擴展，應有良好的互聯(lián)性與開放性。

    4　校園智能卡應用系統(tǒng)的功能

    根據(jù)系統(tǒng)設計的總體要求，校園智能卡應用系統(tǒng)由發(fā)卡與授權(quán)管理、個人帳戶管理、學籍管理、選課與成績管理、實驗室管理、圖書館管理、食堂管理及醫(yī)務室管理八個子系統(tǒng)組成(見圖2) 。

圖2　校園智能卡應用系統(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、所屬部門或班級等各項基本信息及其照片輸入計算機管理系統(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。 制卡設備將有關信息寫入卡內(nèi)的芯片，并印刷在卡面上。 同時根據(jù)領卡人的情況進行授權(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　個人帳戶管理子系統(tǒng)

    對每張卡均建立一個資金帳戶，持卡人可存入任意數(shù)額的資金，亦可支取現(xiàn)金。 系統(tǒng)對所有帳戶進行管理，可完成資金存入支出的賬務處理、數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。 設立個人資金帳戶，既可使持卡人在校內(nèi)的各種付費更加方便(如學費、餐費及醫(yī)療費等) ，又可加強對各種校內(nèi)收費的管理。

    4. 3　學籍管理子系統(tǒng)

    每個學生持卡進行注冊并交納學費，系統(tǒng)將有關信息存入數(shù)據(jù)庫并寫入智能卡。 使用注冊后的智能卡方可進行選課、進實驗室和計算機房、圖書館借閱圖書、食堂用餐及醫(yī)務室就診等。

    4. 4　選課與成績管理子系統(tǒng)

    每個學生持已注冊的智能卡進行選課。 根據(jù)每個人所在的專業(yè)和年級，限定其選課范圍。 用所選課程以及指定的必修課建立該學生的成績單，學期末將成績和學分記入成績單。系統(tǒng)可對全校學生的成績進行多種方式的統(tǒng)計與分析，供各級領導和教師參考。

    4. 5　實驗室管理子系統(tǒng)

    在教學過程中，學生要經(jīng)常進入實驗室和計算機房，其中一些是計時收費的。 可在這些地點設置系統(tǒng)的終端，每個學生持已注冊的智能卡進入，輸入密碼后方可使用并自動計時;離開時，根據(jù)實際使用時間和收費標準，自動通過個人帳戶管理子系統(tǒng)進行結(jié)算。 當使用過程中帳戶內(nèi)的資金減少到最低限額時，系統(tǒng)將給出提示。 可對有關設備的使用情況作記錄,進行有關數(shù)據(jù)的統(tǒng)計與分析，供有關部門進行設備使用情況分析，確定設備維護與采購計劃之用。

    4. 6　圖書館管理子系統(tǒng)

    圖書借閱是高等院校圖書館中一項工作量很大的日常工作。 將智能卡與圖書館信息管理系統(tǒng)結(jié)合，可極大地提高圖書管理的水平和服務質(zhì)量。 學生和教職工持智能卡借閱，系統(tǒng)可快速準確地記錄借閱信息。 在圖書丟失、損壞需要賠償，或超期借閱需要罰款時，系統(tǒng)將自動通過個人帳戶管理子系統(tǒng)進行結(jié)算，既快速準確，又可嚴格執(zhí)行規(guī)章制度。

    4. 7　食堂管理子系統(tǒng)

    在食堂就餐時將智能卡插入各服務窗口的讀寫器中，工作人員輸入飯菜的價格，則系統(tǒng)自動從個人資金帳戶中減去相應的金額。 可準確及時地進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析，徹底解決了使用現(xiàn)金或飯菜票帶來的衛(wèi)生問題。 也避免了飯菜票的流失，堵塞了管理上的漏洞。

    4. 8　醫(yī)務室管理子系統(tǒng)

    在醫(yī)務室就診時，可自動完成掛號和各項交費，并可進行教職工和學生健康情況的統(tǒng)計。

    5　結(jié)論

    以校園網(wǎng)為基礎，采用IC 卡技術，可以充分發(fā)揮校園網(wǎng)的作用，實現(xiàn)自動的數(shù)據(jù)采集與身份鑒別，并實現(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。