校园一卡通设计与实现

校园一卡通设计与实现（共9篇）

校园一卡通设计与实现 篇1

在当前背景下, 数字化校园已成为高校信息化建设的重点, 也是教育现代化的立足点, 数字化校园也将在未来一段时期内成为高等教育发展的动力之一。

在数字化校园建设中, 校园一卡通系统是其重要组成部分, 并与其它部门的应用系统协调并存。

1 数字化校园与一卡通关系

在数字化校园建设中, 所有师生员工采用单点登录方式, 利用统一身份认证系统提供权限管理。校园一卡通为数字化校园共享数据库提供标准基础数据资源, 具有信息交换枢纽的作用。

为了保证数字化校园共享库中数据与一卡通系统中数据的完整性、一致性, 要进行同步更新。同步更新由相关接口程序动态监测, 当信息发生变化时, 按照规定时间自动获取当前最新信息。

2 一卡通中心平台与数字化校园数据交换平台无缝接入设计

校园一卡通系统拥有自己的业务数据库, 同时为实现系统较高的安全性, 将需要查询统计的数据同步到一卡通发布库;将其纳入数据交换共享平台的统一设计中, 实现校园一卡通系统数据对整个数字化校园的共享。

通过对校园一卡通业务数据库结构的调整和规范化, 对纳入数据交换共享平台的一卡通数据, 进行数据清理, 确保一卡通数据与数据交换共享平台要求的一致性和可用性。校园一卡通与数字化校园关系如图1所示。

3 一卡通系统与公共数据库之间数据同步策略

3.1 人员信息同步

根据我院的实际情况, 学生信息首先由一卡通迎新离校系统通过招生办采集数据, 采集后分别推送给网路技术中心卡务部和财务。

卡务部在新生入学当天发放一卡通卡片, 同时确定报到人数。财务则根据推送的数据进行新生入学的学费缴费。由卡务部将报到数据insert到教务系统, 编辑学号后, 再推送给学工系统, 至此, 以后信息的变化只能由学工系统变动, 其他部门没有变动权限。

由学工系统将学生信息推送到数字化校园的共享库, 由共享库分别推送到下面子系统。

教工信息由人事系统录入后推送到共享库, 由共享库推送到下面子系统。

3.2 共享数据集成

数据集成后, 公共数据平台从中间库提取由子系统提供的相关权威数据, 以这些信息作为子系统的权威数据, 供其他系统使用。需要子系统建立相关中间库的视图或表, 视图、表的名称和视图、表的字段名称必须以方案中共享数据明细的标准一致。

公共数据平台下发权威数据至子系统中:

公共数据平台通过数据集成平台下发相关权威数据至子系统, 需要数据集成平台对子系统相关表拥有读写权限。下发周期采用定时下发, 不同数据的下发周期根据实际情况进行调整。

数据集成平台使用图书管理系统数据库提供的访问帐号, 访问帐号只涉及到对相关表和视图的读写权限, 以保障图书管理系统数据库的安全。

4 结语

校园一卡通系统建设是数字化校园建设的基础平台和重要应用。该系统不仅是消费系统, 同时还需具备身份识别功能和管理功能。

一卡通系统应与数字化校园的公共数据库, 实现数据共享、建立起安全稳定、功能全面、扩展灵活, 管理方便的以校园卡为媒介的综合服务平台, 为广大师生员工的教学科研、管理及生活提供便捷的电子化服务。

摘要：校园一卡通系统是数字化校园建设中的重要基础平台, 重点研究校园一卡通系统与数字化校园公共数据库的集成。

关键词：数字化,校园,校园一卡通,共享数据

参考文献

[1]李坤伦, 罗郁, 李院春, 孙勇.基于公共数据库的校园一卡通系统数据库集成研究.开发案例.

[2]胡帆.基于数字化校园建设的校园一卡通系统研究.信息通信.

[3]戴莹.基于数字化校园平台的一卡通系统的设计与实现.陕西科技大学学报.

校园一卡通设计与实现 篇2

关键词 高职院校 校园一卡通系统 规划 设计

中图分类号：G718.5 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2016）13-0015-02

最近几年，我国社会主义经济与信息信息技术迅猛发展，高职院校加大了对数字化校园建设的重视、投入力度，并取得了显著的效果。校园一卡通系统属于校园信息化建设的基础部分。本文以笔者从教的高职院校校园一卡通系统建设为案例，从一卡通项目、系统需求、系统设计原则、一卡通系统的规划与设计的策略四个角度进行了论述，旨在做出重要的分享。

一、一卡通项目

当前，信息化产业及网络通信得到了迅猛的发展。非接触式的智能卡技术已被广泛应用于社会各行各业。其中，校园一卡通属于非接触式智能卡范畴，其具备便利性、安全性、先进性等特点。现今，智能的IC卡、“一卡通”、计算机网络等在校园建设中是必不可少的部分。通过集成学校内的所有系统，可对全校师生用卡情况加以动态掌握，对加强学校监管具有积极的意义。校园一卡通系统通常呈现出功能单一、以电子消费及应用为主的特点。传统校园卡属于多种证卡范畴，主要包括借书证、上机卡、热水卡、充电卡等。在日常应用中，学生与教师不便于携带及使用。此外，后勤部在处理多卡工作时任务量较大。与此同时，其会耗费大量的人力物力。校园一卡通建设，对确保后勤保障服务及管理质量、为便于师生应用、提升学校的综合管理水平等颇有益处。由此可见，建设校园一卡通系统对校园信息化建设及后勤管理至关重要。

二、系统需求

就校园一卡通而言，动态管理及信息共享是其的基本需求。所谓的系统设计指的是所有功能在设计过程中立足于多种软件，以优化各读卡终端设备、各管理系统，进而设计出最优质的系统。所持卡呈现出一体化特点，具备上机浏览、借书凭证、身份证明、医疗服务等功能，并能够对持卡人的身份加以证明。此外，持卡人可自由消费。由此可知，校园卡可通用于整个校园。

笔者所在的高职院校的一卡通平台由一卡通管理结算及数据管理中心、热水控制系统、智能控制电子及食堂售饭管理系统等构成。此外，校园一卡通还集成了多个系统，主要包括银行圈存转账、图书借阅、数字化校园等系统。

三、系统设计原则

在规划、设计校园一卡通系统时，须充分考虑软件支撑平台、网络安全性、师生综合信息服务、建设标准等多方面的因素，进而实现最终建设目标。基于现有的校园数字化平台基础上我校建设了校园一卡通系统，其在整个校园数字化建设中占据着相当大的份额。因此，校园一卡通系统的设计理念及模式务必要与数字化顶层整体设计思想保持一致。所以，一卡通系统具备多种功能：集成信息、管理、消费等。此外，校园一卡通须与校园内其他管理系统有机结合，不但要考虑其发展前景，还要考虑其的类型及功能，以更好地服务教师、学生、校方。下文，笔者将校园一卡通系统的规划与设计所需遵循的原则概述为以下内容：

首先，可靠性原则。产品性能应具备稳定，使系统长期连续运转成为可能。当系统发生故障中断后，数据的准确性、一致性、完整性不会受到太大影响，且可以在短时间内再次正常运转。

其次，安全性原则。据研究，每个系统数据皆具有相应的序列号，对准确计算数据、完整保存数据、避免出现复制现象、多重加密卡片、使卡品更具稳定性及安全性。

最后，可维护性及可扩展性原则。高职院校应集中配置及管理人员、设备与卡。一般来说，一次便可完成系统管理及维护、处理客片、用户使用等，没有必要转换多次，以提高校园卡系统应用的便利性。校园一卡通须具备多种终端设备，在配置子系统时须贴合用户的各种需求，进而达成多功能应用目标。在稳定运行原则中。对于校园卡系统来讲，其包含多个子系统，且各系统的连接为无缝连接。此外，各系统可全面检索、快速交换、共享数据、实时查询、高效生成统计报表等。

四、一卡通系统的规划与设计

对于校园一卡通的建设，笔者从以下三各方面的内容分析：

（一）对一卡通信息管理系统进行搭建

信息管理系统在校园一卡通中居于核心地位。平台系统中的程序各自担负着相应的处理业务逻辑及术操作的责任。

（二）实现消费一卡通

消费功能在校园一卡系统占据着首屈一指的位置。一卡通中心平台与商务消费系统有机连接，实现了数据库的共享，便于全校师生自由消费、后勤管理、学校管理等。此外，校园一卡通可拓展应用范围，以使校园内其他场合可以电子缴费，例如：复印店、商店、理发店等。各种消费功能的实现，有利于提高管理质量及节约资源。

（三）实现行政管理一卡通

校园一卡通的蓬勃兴起，能够充分挖掘、利用学校资源，达成以下目标：优化后勤服务、实现学校行政管理、促进各部门联合办公等。如此，学校各种服务工作及管理工作的效益、质量可得到提升。

校园卡可被系统平台识别，其取代了出入证、工作证、学生证等，进而使得学生公寓、图书馆、宿舍楼等实现一体化管理。集成与共享主要依托各个子系统及系统平台。在建设数字化校园过程中，平台（教务系统、OA系统等）预留的数据接口可集成与共享，对提高学校工作成效、整体管理质量等就有积极的意义。

五、结束语

综上所述，一卡通在学校管理、优化后勤服务、提高师生生活水平等方面发挥着极其重要的作用。本文对高职院校校园一卡通系统的规划与设计进行了全面探究，指出学校建设一卡通系统的需求及原则。当前，我国校园一卡通已基本达成预期目标，但仍需普及推广及以创新科学的形式进行改进。众所周知，人工充值存有局限性，因而，我国校园卡应朝向自动充值方向发展。校园一卡通并未实现“一卡在手，走遍校园的目标”。希冀，我国校园一卡通能够得到不断优化，以更好地服务师生。

参考文献：

[1]何小波. 高职院校校园一卡通系统的建设与实验研究[D].重庆师范大学，2014.

[2]赵良虎. 高职院校“校园一卡通”系统建设与管理[J]. 襄阳职业技术学院学报，2013，（02）：47-48+59.

校园一卡通设计与实现 篇3

关键词：校园一卡通,金融系统,软件应用

随着学校数字化建设方向意识的不断增强, 基于卡片应用的计算机管理系统已日益普及[2]。同时, 随着各种卡证功能的监管功能不断发展, 在一张IC卡上实现生活消费、学籍管理、身份认证、网上缴费、地铁和公交乘坐等多种功能于一体的“校园卡”已成为现实。校园一卡通的推广使用将极大方便学生、教工的学习和生活, 减轻携带各种证件的烦恼, 随之而来的问题也逐步凸显。如何根据不同学校的具体情况使校园一卡通的发展满足学校财务核算的发展, 是本文的研究内容[3]。

一、卡金融系统对接过程中的需求分析

面对互联网+ 信息革命时代的到来, 学校每天都在接触着庞大的金融信息, 并且获取信息的渠道也是五花八门。作为学生和教职员工, 在年龄、金融观念、理财资金等方面的情况都不尽相同, 所以导致具体的需求都有一定的差异。

( 一) 学校现金交易较多, 效率低, 手续繁琐。部分大学校园一卡通结算中心收取学生学费较多采用的还是传统现金结算的模式, 校园内虽然设有各大银行的ATM自助取款机方便师生存取现金, 但从银行卡取出现金再到一卡通结算中心排队充入一卡通内, 加之下课、午休的高峰时段, 无论是ATM机前还是校园卡结算中心里, 都是大排长龙的队伍。这一方面造成学院范围内消费POS点多, 而充值却很困难的情况。另一方面也增加了收费人员的工作压力, 每日大量现金的流转也为学校造成了极大的安全隐患。长此以往, 不但没有达到一卡通建设预期的方便快捷的目的反而会极大减弱师生对一卡通的使用兴趣, 不利于学校信息化建设的发展。这就需要银行提供适合的产品, 能与学校的一卡通系统平台对接, 完成银行卡向校园卡转账圈存的业务。使校方能够节约人力物力成本的同时还能满足安全、便捷和高效的需求。

( 二) 校园内各部门资金管理压力较大。各类大学院校均设有财务审计部门, 其下属的食堂、工会、党办、图文信息中心、二级学院等单位虽为独立核算的结算单位, 但其资金仍需划归到财务审计处进行最终的核算, 往来相当复杂、频繁, 这也给学校自身带来了一定的结算压力, 加之每日现金流量较大。急需银行提供适合的产品, 满足校方的便捷性, 高效性需求, 同时可以实时对账, 方便整体管理。

( 三) 学生便捷服务提供较少。许多院校由于其办学规模和在校生人数的限制, 大部分银行未在学校内驻扎网点, 因此构建一卡通平台和银行系统对接时要求学生手中要有同一银行下发的银联卡, 且当学生的银行卡出现问题的时候, 学生可及时找到对应的开户网点解决问题。这就需要学校先确立好合作银行, 为在校生统一办理用于一卡通转账、学费收缴、补助发放等工作的银行卡。并要求银行提供优质便捷的服务, 让学生足不出户就可以办理疑难业务。学生不会因为路程远、课程紧张等无法享受到更全更好的银行金融服务。

( 四) 校园金融宣传较少。无论是学院的在校生还是广大教职员工, 都希望在使用银行圈存业务为校园卡充值时可以得到更多优惠与相关资讯, 并且可以在圈存的过程中直观深入地了解银行的相关金融知识, 但银行往往很少进驻校园进行宣传。这就需要银行利用合适的时机在教室食堂社团等地方大力宣传并为学生办理网银、指导学生和教职工圈存, 配发礼品, 既方便师生, 又起到宣传作用。

二、卡金融系统对接过程中需要解决的问题

( 一) 对接过程中资金与信息的安全。由于校园一卡通系统属于校园内网环境平台内系统, 而银行金融平台系统开发于银行转网环境下, 两平台对接涉及到校园卡系统内各持卡人的个人信息与资金问题, 对系统的安全性有较高的要求。两个平台的顺利对接对安全可靠的网络环境提出了挑战。这就要求学校与银行双方都必须保证能有充足的带宽和稳定的网络连接。同时根据金融业务的特殊性还要求在对接过程中要设立网络专线, 保证数据的安全。银行工作人员应与学校相关部门教师保持密切配合, 不间断监控数据, 保证在高峰时段内, 银行转账业务不会出现中断和滞后现象。同时要对数据的传输与交换过程进行加密处理, 金融级别的数据处理对可靠性和安全性要求极高, 加密处理可保证校园卡系统与银行系统的稳定, 保证接收方和传递方的安全。

( 二) 圈存过程的方式与便捷性要求。对接过程中需要在学校内设立相关圈存设备, 为提高师生的使用热情, 圈存过程不宜过复杂。即校园卡持卡人在圈存设备内输入一定金额后刷指定银联卡输入该银行卡密码后, 即可将银行账户中的金额转账至校园卡系统的电子钱包内。也可根据校园卡持卡人的消费习惯设定预约转账的圈存模式, 即校园卡持卡人卡内余额不足**元时, 可自动从绑定的银行卡内划拨相应金额至校园卡内。总之, 借助银行的金融服务网络及相关圈存设备可实现校园卡账户的充值业务、同时也可满足持卡人实时自助查询余额、核对账务等相关业务, 从而满足广大师生校园内的各项现金结算业务。

( 三) 学校与银行的资金结算问题。校园一卡通系统与银行金融系统的顺利对接除了需要完善的技术手段, 还需要学校的财务审计部门在银行设立专门的结算汇总账户, 用以核算所有圈存资金。当校园卡持卡人使用圈存设备完成银行卡向校园卡的转账时, 银行账户将该资金转入学校在银行设立的专门结算账户, 同时校园一卡通系统记录该笔操作。结算日, 学校可根据校园一卡通系统自动生成的转账报表与银行结算账户对账单核对交易笔数、金额。如有差错, 需核对明细账, 便于查找单边帐、错帐, 根据具体情况处理。

三、卡金融系统对接过程的主要建设目标

为大力发展校园信息化建设, 解决校园金融信息化的日常管理难题, 推动校园金融信息化高效发展, 引入金融信息化服务项目, 需全方面考虑并建设一套完整高效的校园卡对接银行金融系统整体运营服务方案, 并提供专业化、标准化的服务。

四、卡金融系统对接过程中相关问题的解决方法

( 一) 建立有效的技术服务支撑。建立电话服务, 服务时间: 校方沟通卡务公司、银行, 提供7 × 24 小时服务。技术服务人员需根据用户反馈情况对出现的故障现象, 给予指导说明, 并提出相应的解决方法。

建立网上远程技术服务, 为了提供更快捷的服务, 可以布设网络远程维护环境, 建议搭建VPN, 当需要网上远程技术服务时, 服务人员通过安全的用户名与密码。或者通过QQ、Windows远程桌面、VNC、Teamviewer等远程工具, 向用户提交远程协助申请, 享用快捷的网上远程技术服务。当通过电话服务、网上远程技术服务无法为用户排除故障时, 须提供上门维修服务。

在年度服务完毕后, 出具年终服务总结报告, 详细阐述总检实施过程和具体内容; 给出详细故障点的设备数量、分步情况和采用的相应处理方法, 方便日后进行预防保养及措施, 为一卡通对接金融系统运行管理提供可靠数据。

此外, 当出现突发情况时, 详细处理方式需如下:

数据中心硬件设备故障、第三方软件产品故障 ( Oracle、Rose HA等) 时, 需巡检发现及时报修到网络中心, 配合第三方进行故障排查。

数据中心软件产品故障 ( 日结失败、网站故障等) 时, 需巡检或接到报修, 远程或现场处理。

数据中心电力故障、温度超高等突发情况时, 需巡检或接到报修, 及时通知网络中心, 现场、跟踪处理。

一卡通物理专网故障时, 需发现故障后, 现场落实断网情况, 及时报告网络中心, 配合处理。网络故障恢复后, 检验上传流水。

商务系统网关故障时, 需替换新网关, 或通过POS机脱机方式运行, 使POS机正常运转, 保障食堂正常运转。检修网关, 修复完毕后, 如有脱网流水, 及时回传。

金融系统故障时, 需及时修复金融系统, 如计算机硬件故障, 可重新部署一台新系统保障业务正常运转。

大面积POS机故障时, 需逐一排查电源或通讯线路故障。如果通讯故障及时更换通讯芯片。如果线路故障, 及时修复, 如果需要可重新布线。

( 二) 建立校银营销服务机制。构建银校沟通机制, 建立密切联系。银校间需定期进行沟通, 便于银行了解学校最新变化及服务需求, 了解发展现状及合作机遇, 推广金融信息化业务、产品。组织校园专场沙龙活动, 邀约教职工参加。银行需为学校教职员工定期专门举办营销沙龙活动, 例如金融信息化讲座、基于校园卡金融产品的展示营销等, 以校园客户为营销主体, 突出客户体验, 使每个老师能够享受到专业化的产品金融服务。

继续开展“进校园活动”, 上门提供学生服务。银行需定期在每年开学期间进驻学校, 开展电子银行、校园卡金融服务办理等业务服务, 并且提供金融宣传, 及时解决学生客户日常服务中遇到的问题, 缩短银校之间的物理距离, 提高校园用户的服务满意度。

( 三) 建立卡金融服务方案。通过银行金融系统B2C电子商务支付平台实现学校的综合收费与结算, 提供“收款服务”可以解决现金交易带来的诸多不便。通过电子渠道向学生收取学费等一系列电子商务服务, 学生可以使用个人网银在此平台上缴纳学费和充值一卡通。并且在校师生可以享受因一卡通平台与银行金融系统对接而提供的卡金融优质服务。如为在校生提供助学贷款业务、大学生优卡、个人电子银行产品等。其中, 个人电子银行更是在一卡通小额支付平台基础上的全向扩充金融服务。以个人电子银行为基础, 银行为在校师生推广网上银行、掌上银行和短信通知三种最为贴近日常使用的产品。网上银行操作简便、安全可靠, 并且使用K码小额支付, 可作为一卡通支付的补充, 甚至替代支付宝等快捷支付; 掌上银行提供24 小时足不出户的快速缴费; 短信通知可及时告知在校师生银行账户变动情况, 方便在校师生掌握自己的财务信息。

五、结语

由此, 以高校校园一卡通为基础, 根据学校特点, 打造先进的基于校园一卡通的金融信息化服务系统就显得至关重要。用先进的信息化手段、金融管理理念、物联网技术服务于高校师生, 使信息化发展的好处深入人心, 从信息化服务角度, 为学校的教学、服务、管理运营带来从量到质的进步。

参考文献

[1]史光耀.校园“一卡通”系统方案设计及应用[D].北京邮电大学, 2010, 10

[2]赵剑.中等职业学校数字化校园建设规划的研究与实现[D].华北电力大学, 2014

校园一卡通的应用与改进 篇4

关键词一卡通；网络安全；圈存；密钥信息

中图分类号TP393文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)042-0155-01

1餐卡到一卡通

校园一卡通是教育信息化的产物，从单功能卡（IC卡，餐卡，电子图书证）到多功能卡（一卡多用，如就餐，洗澡，打水等。）的发展在我校仅3年左右时间，原来就餐，打水，图书馆借书，每种卡只限于某范围使用，需要多张卡放在身上，给工作及生活带来许多麻烦。

现在的一卡通拥有多种功能，具有电子身份识别及电子钱包的功能替代了原来的工作证，学生证，上机证，出入证，打水票，图书证，澡票等。达到了各个部门的数字化，网络化。既方便了员工，又提高了管理水平。

1）校园一卡通的优点。主要是：①食堂就餐使用一卡通，既避免了钞票上细菌传播，又携带方便，结账安全，迅速。②浴池洗澡，洗多长时间花多少钱，自动记账，减少了以前一票入门制给大家带来的心理上的不协调因素。③图书馆借书、还书十分方便。XX书是否有，是否到期都可通过查一卡通系统显示出来。比以前的图书证方便很多。④补充现金。如果卡上余额不足，你可以通过银行卡圈存到校园卡上，不需要到充值窗去充值，减少一些排队等待的麻烦。除去上述这些功能，一卡通系统还可用于洗衣，水电缴费等，给财务管理减少许多麻烦。

2）一卡通在校园里的作用。众所周知，公交车上使用IC卡，方便了乘客，方便了公司。安全，可靠，便捷，卫生，也避免一些不必要的争执，确为交通系统中的一项进步性改革。与此同时，校园卡也随之孕育而生，起初是就餐卡，后来便出现了多功能卡，即现在所谓的一卡通，新生入校我校便免费分发这种卡，就餐，洗澡，借书，打水，购物都用它。方便，安全，卫生，便捷，深受新生欢迎。随着信息化技术的普及，一卡通将会更加完善，有效地为学校的管理服务，将会成为各级领导的好助手。

3）我校一卡通的现状。我校校园一卡通已实现了食堂就餐，图书借阅，浴池洗澡，圈存，打水等功能。给师生生活带来诸多方便之处。但有一些不足之处仍需改进。

2使用与维护

1）使用范围。一卡通实际上就是一卡通用，它是教育系统信息化时代的产物，在师生的日常生活中具有方便，快捷，安全等特点。在食堂就餐，宿舍买电，浴池洗澡，学校超市购物都可通过POS机或刷卡机完成电子付款行为，免去了师生带现金支付的麻烦，提高了效率，同时也减轻了后勤部门的工作负担，大大保障了学生的现金安全，提高了生活质量。

2）维护与安全。对于持卡人来讲最关心的就是卡内资金的安全问题，卡丢失问题，卡伪造问题，网络安全问题，数据存储稳定问题等。卡片丢失了，立即挂失，其他人即使捡到也无济于事，无法使用，如果找不到丢失的卡，那么就补办，补办以后丢失的卡便随时作废了。因此确保了个人现金的安全，在发放前实施加密，密钥信息不可读取，这样避免了伪造卡给用户带来的危害。

3）网络防护。管理人员提供稳定的网络防护，设法阻止非用户进入访问，随时做好数据备份和记录，防止病毒侵袭及用户信息遗失。通过多重对账机制，防止数据在传输中丢失，维护用户的利益。

3改进与展望

1）尽管目前一卡通在我校已做到较普遍地使用。但是还有一些管理环节没有使用一卡通。给教职工工作带来不便，比如各单位开会签到，如果能安装刷卡器，效率会提高10倍左右。如100名教职工签到需要20分钟，现在用卡签到则仅需要2分钟。目前我校虽然使用的是指纹报到机，但如换做刷卡报到，则又省去不少不必要的麻烦。它的优越性不言而喻。

2）在门口设自动售货机，可以投币取货。也可自动售药（常用药），方便教职工刷卡售货，昼夜开机，给教职工，学生提供全方位，全时性的服务，同时也便于提升学校的品味。

3）建议学校在各教学楼，家属院门口等人员流动性大的地方设置刷卡器，方便师生出入，又可杜绝闲杂人等进入校园。应该注意对持卡人进行适当培训，让他们学会圈存，普及维护知识等。

4）一卡通管理中心与超市，银行的配合。在这个环节中需要安全注意以下几个问题：①要快速结账，快速刷卡（设法使之与现金结账要快）。②要与银行联接好，保证超市在需要资金时能快速取出现金，或设法给商场进货提供方便。充分体现出一卡通的优越性，让客户取货即走，饭时结账（通过手机），大大缩短购物时间。

图1

5）一卡通管理中心与学生证，工作证的结合。目前我校的一卡通与学生证，工作证还未能结合，如果卡与证能融合，那么对于学校来说又会节省下一笔开支。随着信息化时代的到来，微电子技术，计算机技术，数据库技术等的发展，一卡通在校园中的作用显得越来越重要，它将从根本上改变师生的生活方式，对各管理部门也将产生深远的影响。

参考文献

[1]朱献.数字化校园一卡通在学校使用中的安全思考[J].温州医学院学报,2009,39(5):524-526.

[2]王春雁,朱文英.校园卡建设与应用现状分析[J].教育信息化,2005,5:6-7.

[3]罗海波.校园一卡通系统的安全性研究[J].科技广场,2007,7:74-76.

[4]陈维克.汤亦工校园一卡通系统的安全控制策略[J].信息安全,2005,3:29-33.

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校园一卡通设计与实现 篇5

1 RFID校园主动式一卡通系统的设计原则

RFID校园主动式一卡通系统在设计与研发过程中, 必须将数据安全、通讯安装作为系统设计和研发的重要原则, 确保一卡通使用者和学校的利益不用因为安全性受到损害[3]。要充分考虑容错性, 并且尽量选择成熟的技术和成熟的硬件作为RFID一卡通系统的支撑。要能够较简单直观地管理一卡通系统, 并能够对系统运行状态做出有效控制。同时, 系统出现问题或故障时, 能够较快速的找到故障问题, 解决问题。要使用可靠的技术和硬件支撑, 使之成为一个整体的校园管理平台, 以满足高校需求, 适应高校的应用环境。同时, 该管理系统必须有合理的接口供其他子系统对接, 保持遵守既定的技术规范和技术标准, 并具有良好的拓展性。

2 RFID一卡通系统总体架构设计

2.1 RFID一卡通硬件架构

RFID是无线射频身份识别技术的缩写, 英文全称是Radio Frequency Identication。很多公司企业又把这种技术叫做感知卡, 主动式卡, 射频卡, 智能卡, 感知芯片, 电子标签等等。这种系统一般而言都是由RFID感知读写器, RFID电子标签和射频网络这几部分组成 (见图1)

校园主动式一卡通系统就是基于射频识别技术的一种射频识别系统, 主要组成是天线、中间件、电子标签和阅读器等。基于RFID的校园主动式一卡通系统是利用对主动式RFID感应标签信息的抓取和解码, 获得持卡人相关的信息数据。并且可以通过其信息数据, 在服务器获取更多的相关数据, 进行各种各样的校园应用。

2.2 RFID一卡通软件架构

SOA架构, 国内又称为面向服务的体系架构, 是一种新型的以服务为对象的架构体系。SOA架构的全称叫做service oriented architecture。该RFID一卡通采用C/S与B/S的混合模式, 使用多层架构设计开发。在系统的标准层, 通过一卡通硬件的发送和服务, 各子系统和一卡通数据交换中心发送数据的存储、交换与服务。在系统的运营层, RFID一卡通数据交换中心将数据同步到一卡通数据库平台, 比如人员、设备、卡片、商铺、用户信息、刷卡记录等数据。在一卡通的数据维护层, 管理人员可以通过多种方式使用软件管理平台, 结合硬件平台对RFID校园主动式一卡通系统进行管理。

2.3 RFID一卡通设备接口

基于RFID的校园主动式一卡通系统采用的射频设备, 都是通过自带的WINDOWS动态库, 常见的动态库有COMRD800.DLL, 这个动态库为这些射频设备的接入提供了许多接口函数。如初始化通讯口, 接口说明为int dc_init (int port, long baud) , 接口参数port:取值为0-19时, 表示串口1~20;为100时, 表示USB口通讯, 此时波特率无效。成功则返回串口标识符>0, 失败返回负值。

2.4 开发语言

基于RFID的校园主动式一卡通系统采用C#作为主要的开发语言, C#是微软推出的一种基于.NET框架的、面向对象的高级编程语言。C#由C语言和C++派生而来, 继承了其强大的性能, 同时又以.NET框架类库作为基础, 拥有类似Visual Basic的快速开发能力。C#由安德斯·海尔斯伯格主持开发, 微软在2000年发布了这种语言。NET框架是由微软开发, 适用于敏捷的开发框架。.NET框架适用于短周期应用开发具有优秀的跨平台特性。对现在日益壮大的敏捷开发群体而言, .NET是非常适合的开发平台。.NET可以对多种开发语言提供支持和执行环境, 让程序编写和服务支持更加容易, 并且为互联网上各个程序提供服务通道, 方便程序集之间的通信。.NET框架包括服务框架、公共语言运行时和应用程序框架 (WForms) 与ASP.NET的WEB FORMS/WEBSERVICES。

2.5 数据库选择

在数据库方面, 本RFID一卡通系统使用SQL Servser2008。作为数据库开发平台。微软SQL Server是一个关系数据库管理系统, 由微软开发的。作为一个数据库, 它仅仅是一个软件产品, 其主要功能是存储和检索数据所要求的其他应用软件, 是那些在同一台计算机或整个网络 (包括互联网) 在另一台计算机上运行。至少有十几种不同版本的Microsoft SQL Server针对不同的受众和不同的工作负载 (从小型应用程序, 存储和检索数据的同一台计算机上, 数以百万计的用户和计算机从互联网上访问大量的数据在相同的时间) 。其主要的查询语言是T-SQL和ANSI SQL。

3 RFID校园主动式一卡通的有效实施

学校在RFID的校园主动式一卡通系统实施, 必定会带来管理方法, 管理流程的变化, 在提升学校管理水平的同时, 也会因为革命性的管理带来各种实施主力。在RFID一卡通的实施过程中, 应该注意以下几个方面:

3.1 满足师生需求

基于RFID的校园主动式一卡通系统, 牵涉业务较多, 涉及管理面较广。在系统的设计和实施过程中, 都应该不断的对学校需求, 老师需求, 学生需求进行采集整理, 对各个业务的流程合理梳理, 不能闭门造车。该系统是感知校园的重要组成部分, 在实施时需要考虑系统后期支持能力和拓展能力, 不能把业务和流程做死, 方便日后系统的进一步升级。同时, 基于RFID的校园主动式一卡通系统的实施应用, 一定会触及一部分人的利益, 会提出这样或那样的理由来消极推进或阻扰一卡通系统的顺利实施。对于这种情况, 学校管理层需要制定相应的监控措施和管理措施, 排除在一卡通实施运营过程中的干扰, 确保系统顺利实施。

3.2 确保系统规范

基于RFID的校园主动式一卡通系统, 是感知校园建立的基础。一卡通系统并不能带来整个校园的信息化管理。高校信息化建设工作还需要这样那样的业务子系统进行针对性的管控。但是一卡通系统是部门与部门间, 系统与系统间的重要桥梁, 必须保证系统遵循设计规范和技术规范, 保证其他子系统可以方便调用相关数据, 做到业务配合管理。

3.3 确保数据安全

因为基于RFID的一卡通系统是一个比较大的基础平台系统, 对接的子系统多, 涉及的业务复杂。并且一卡通系统服务器包含个人信息和敏感的金融数据。这给系统的设计和实施都提出了很高的要求。该系统面临的是一个复杂的网络环境和非常庞大的用户群体, 系统需要对常见的黑客攻击有足够的健壮性。同时, 该RFID主动式一卡通系统, 依赖学校的基础网络建设, 所有信息都是通过校园网络进行交互, 学校的网络必须流畅, 确保数据在传输过程中的安全性。在一卡通系统出现问题时, 也有合理的排查手段进行排查解决。

3.4 确保资金安全

基于RFID的校园主动式一卡通系统, 一个重要的功能就是作为学校老师, 学生的消费载体。在不同的用户中, 对应不同的用户账户信息和已充值的资金。一般而言, 学校对于这些充值的资金是由财务部和一卡通管理部门共同管理, 但是由于这部分资金数目巨大, 我建议成立专门的RFID一卡通充值管理委员会对这部门资金进行定时的审核和跟踪。

基于RFID的校园一卡通系统在学校内的成功实施, 不光是要在系统设计和实现方面做得合理规划, 在系统的实施过程中可能也会碰到技术以外的问题。为了让一卡通系统发挥能力, 需要在设计和实施过程中预先考虑会碰到的问题和解决方案, 也要在问题发生或, 进行分析和总结。一卡通系统的一项大工程, 需要一步一步的推进实施。同时, 一卡通系统也是感知校园建设的第一步, 需要考虑以后的发展, 为系统拓展, 系统改进留下空间。

摘要：一卡通系统是现代学校内部管理的重要组成部分, 它以接触式射频卡为信息载体, 以射频卡读写机具为信息交换装置, 通过使用RFID技术达到校园的智能化建设, 通过一张射频卡便可实现学校内的学员入学注册、身份识别、考勤管理、车辆出入、会议签到、图书借阅、消费管理等功能。

关键词：RFID技术,主动式校园一卡通系统,运营管理

参考文献

[1]王振.浅谈数字化校园建设一卡通系统的组建[J].硅谷, 2009 (18) :82-83.

[2]徐坤.浅谈校园网一卡通系统的设计与应用[J].辽宁师专学报, 2010, 12 (1) :89-90.

[3]周力峰, 张洲英.长江科学院一卡通工程设计技术问题研究[J].长江科学院院报, 2010, 27 (4) :74-78.

[4]李伟鸿.浅谈高职院校一卡通管理的规划与改进[J].电脑知识与技术, 2010 (2) :1279-1280.

校园一卡通设计与实现 篇6

关键词：北京大学生,智慧校园,卡通系统

2008年IBM公司在全球提出“智慧地球”概念后, 美国、欧盟、日本和韩国等相继推出本国的物联、云计算相关发展战略。2009年, 温家宝总理在中科院无锡传感网工程技术研发中心, 指示建设“感知中国”中心, 拉开了中国智慧城市建设的序幕“智慧校园”作为“智慧城市”的重要组成部分, 是继数字校园后关于院校信息化建设的又一全新概念, 是由浙江大学于信息化“十二五”规划中首次提出的, 并由此引发了“智慧校园”的建设潮。近年来, 国内不少高校对智慧校园进入了探索或建设阶段。

基于物联网的校园一卡通系统是以学校校园网为架构, 以射频标签作为信息载体, 利用RFID、标签传感器、无线通信网络等实时采集物品的各种信息, 并将这些采集到的信息通过高速互联网或无线网络传输到数据处理中心, 这些信息在数据处理中心经过计算技术提供的海量信息处理功能对其进行智能化处理之后就可以实现人与人、物与物、人与物之间的有效沟通。

一卡通系统平台构成包括软件系统和硬件系统, 二者共同完成校园一卡通系统平台整个系统的管理、数据处理、传输与交换和调度控制、应用支撑操作等功能。整个系统的识别过程需要完成4个步骤:寻卡→防冲突→选卡→读/写卡。

1 RFID系统组成

RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输, 以达到目标识别和数据交换的目的。最基本的RFID系统由三部分组成:

1.标签 (Tag, 即射频卡) :由耦合元件及芯片组成, 标签含有内置天线, 用于和射频天线间进行通信;

2.阅读器:读取 (在读写卡中还可以写入) 标签信息的设备;

3.天线:在标签和读取器间传递射频信号。

2工作原理

MCU通过对读卡器芯片内寄存器的读写来控制读卡器芯片, 读卡器芯片收到MCU发来的命令后, 按照非接触式射频卡协议格式, 通过天线及其匹配电路向附近发出一组固定频率的调制信号 (13.56MHz) 进行寻卡, 若此范围内有卡片存在, 卡片内部的LC谐振电路 (谐振频率与读卡器发送的电磁波频率相同) 在电磁波的激励下, 产生共振, 在卡片内部电压泵的作用下不断为其另一端的电容充电, 获得能量, 当该电容电压达到2 V时, 即可作为电源为卡片的其他电路提供工作电压。当有卡片处在读卡器的有效工作范围内时, MCU向卡片发出寻卡命令, 卡片将回复卡片类型, 建立卡片与读卡器的第一步联系, 若同时有多张卡片在天线的工作范围内, 读卡器通过启动防冲撞机制, 根据卡片序列号来选定一张卡片, 被选中的卡片再与读卡器进行密码校验, 确保读卡器对卡片有操作权限以及卡片的合法性, 而未被选中的则仍然处在闲置状态, 等待下一次寻卡命令。密码验证通过之后, 就可以对卡片进行读写等应用操作。

3实现步骤

1.从串口打印IC卡的类型和序列号。

2.实现显示IC卡的类型, 并记录。

3.实现以十六进制显示IC卡的序列号, 并记录。

4.测试最大的识别距离。

RC522模块采用了高达10 Mb/s的SPI、I2C总线模式———四线制SPI, 通信中的时钟信号由Arduino产生, MF RC522芯片设置为从机模式, 接收来自Arduino的数据以设置寄存器, 并负责射频接口通信中相关数据的收发。

数据的传输路径为:Arduino通过MOSI线将数据发到MF RC522, MF RC522通过MISO线发回至Arduino。连接电路如图1所示。

4部分功能代码

1.寻卡

2.防冲突

3.读/写卡

4.扩展部分

对已经读写出来的复旦卡的卡号进行反馈, 于是继续扩充电路, 在D2端口和D3端口分别连接发光二极管, 防止电压会烧毁LED灯, 在每个LED灯串联一个220Ω的电阻, D4端口上连接开源蜂鸣器。

5.结论

定义一个二维数组, 可以保存十张学生的一卡通卡号, 对已经保存起来的卡号运行通过, 对不记录在案的卡号运行失败, 蜂鸣器报警。实验结果如图2、图3所示。

参考文献

[1]谭民, 刘禹.RFID技术系统工程及应用指南[M].北京:机械工业出版社, 2007, 4.

[2]陈大才.射频识别 (RFID) 技术[M].2版.北京:电子工业出版社, 2006.

大学校园一卡通的研究与实现 篇7

所谓校园“一卡通”,就是在学校范围内,凡有现金、票证或需要识别身份的场合均采用一卡来完成。这种管理模式代替了传统的做法,在校内集学生证、工作证、身份证、借书证、医疗证、会员证、餐卡、钱包、电话卡、存折等于一卡,实现“一卡在手,走遍校园”、“一卡通用、一卡多用”的目的。它将为广大师生员工的工作、学习、生活带来方便,为学校的各项管理工作带来高效、便捷,既实现了对师生员工日常活动的管理,又为教学、科研和后勤服务提供了重要信息。同时,校园“一卡通”系统又是数字化校园的重要组成部分,是数字化校园中信息采集的基础工程之一,对学校的管理和决策支持具有重大的现实意义。

校园“一卡通”系统的建设,目的是方便全校师生员工在校内的各项活动,使在校内的所有消费、缴费行为变得简单易行,身份识别准确安全,数据收集全面、统一、权威。

其次,在全校形成学校统一管理的信息平台,促进教育信息的标准化,构建起优良的数字空间和信息共享环境,进一步实现教学资源数字化、数据传输网络化、用户终端智能化、结算管理集中化。借助校园“一卡通”系统提供的基础数据,可整合和带动学校各类管理信息系统的建设,为各管理部门提供综合信息服务和辅助科学决策,全面提升学校管理效率和管理水平,促进学校网络应用基础平台的建设,逐步完成校内应用系统体系结构的升级。

本次校园一卡通系统设计,已经覆盖了教师学生身份识别、教职工考勤、宿舍公寓电子门禁、教学大楼及宿舍电梯控制、车辆进出管理、教师学生消费管理、教职工人事档案、图书馆管理和医院管理保安巡更管理等等。真正实现校园一卡通综合管理。

1. 校园一卡通系统解决方案

1.1 网络结构

一卡通系统网络结构如图1所示。

一卡通系统实际上由两部分组成:实时控制域和管理信息域。低速、实时控制域采用了传统的控制网RS-422作为分散的控制设备、数据采集设备之间的通信连接;一卡通各子系统的工作站和服务器则位于系统100M带宽的管理域,通过路由器与广域网相连。

1.2 数据流设计

如一卡通系统网络数据流示意图所示,一卡通系统的数据交换方式可分为两类。

1.2.1 业务数据流

它是指一卡通子系统内从服务器到工作站,工作站到服务器及各工作站之间的数据流,通过大厦局域网进行传输。一卡通系统的业务数据流都触发对数据库的某种操作。由于一卡通系统的各个模块功能可能分布于不同的部门,为使这些模块之间的数据同步和实现快速高效的WEB监控,中央数据库是必须的。同时,为了减轻服务器的负担,又要尽量做到数据的分布式处理。这使一卡通系统的数据库分为两部分:a)中央数据库:位于服务器上;b)本地库:运行在各管理子系统工作站上。本地库与中央数据库之间的同步数据流有三个方向:a)中央数据库------》本地库;b)本地库--------》中央数据库;c)本地库--------》本地库。数据流程如图2。

而发生中央数据库向本地库的数据流动有一个必要的条件:某一个功能模块操作了影响其它模块运行的数据,比如发行了一张新卡、挂失了一张卡等等。这样,一卡通的业务数据流可以总结如下:某一个功能模块对公用数据项的操作触发了并行的业务数据流。

1.2.2 控制数据流

工作站与其所带设备之间的控制数据称为一卡通的控制数据流,通过TCP/IP和RS-422总线进行传输。由于一卡通系统可能控制到数以千计的门禁、消费机、停车场控制器等设备,控制方式包括三种:控制本机设备、控制本局域网其它机器的设备和控制远程设备。

这样,控制数据流有三个方向:本机----》本机设备;本机----》本局域网其它主机------》设备;浏览器----》Web Server---》Gate Way---》设备。

第一个控制流是纯粹的控制数据。

对相关设备的操作也会导致对此设备相关数据库表项的操作。这样,控制数据流与业务数据流被同时触发。这要求网络系统必须保证数据的可靠传输外,还要提供相应的技术手段,可以实现业务数据流和控制数据流的解析。同时,还要保证开放性、先进性和与其他系统的兼容性。

1.3 硬件选择

IC卡分为接触式和非接触式(Contactless Card),第一代校园卡综合消费系统广泛使用接触式IC卡,接触式卡片存在着操作慢、环境适应性差、可靠性欠佳等问题,在第二代系统以后逐步被淘汰,非接触式IC卡,以其独有的无接触过卡方式、独有的恶劣环境适应能力、优良的电气和机械特性、极高的安全性,受各界用户的青睐,而且将逐渐取代现有的接触式IC卡,成为应用最为广泛的主流卡,目前第三代系统和第四代系统广泛使用非接触式IC卡。非接触式IC卡分为三种。

射频加密卡(RF ID)射频卡的信息存取是通过无线电波来完成的,主机与射频之间没有机械触点。其内嵌芯片除了ID编码、控制逻辑外,增设了射频收发电路。如HID﹑Indala﹑Ti﹑EM等。

射频存贮卡(RF IC)射频存贮卡也是通过无线电波来存取信息。它是在存储卡基础上增加了射频收发电路。如Mifare﹑Legic等。

射频CPU卡(RF CPU)射频CPU卡同样是通过无线电波来存取信息。它是在CPU卡的基础上增加了射频收发电路。

非接触式IC卡由于采用射频技术,没有较统一的标准,市场上存在不同品牌、不同频率的卡片。这些卡片主要分为只读卡(只有一个ID编号,称ID卡),如Motorola、HID、TI、EM等,和读写卡(具有存储空间,称存储式IC卡),如MIFARE等。随着网络的飞速发展和日趋成熟稳定,在“一卡通”系统中采用哪种类型的卡已变得不再重要,因为所有数据信息都在系统数据库中得到可靠保存。因此,校园“一卡通”可支持互联的IC卡设备,各子系统根据各自的特点选用不同的IC卡,以适应不同子系统的需要。

2. 典型应用

2.1 标准消费管理子系统

标准消费机管理系统只记录消费金额,不记录消费明细。其消费方式为充值方式,即要求先交押金及充值、后消费,每天递减扣款。适应于学校食堂等,如图3所示。

采用单片机技术,它通过RS485总线与主机和服务器相联,它主要负责对IC卡的读写操作、POS机键盘操作,POS机显示器工作以及数据的传输处理,如图4所示。

2.2 考务子系统

考务子系统是校园一卡通身份识别功能最典型的衍生应用之一,在大学期末考试的2周考期内,全校学生开始考试。以往,因为假证件的泛滥,身份识别是一个难以解决的问题,出现了替考等现象,尤其是重要的国家考试举行时,身份识别问题亟需解决,一卡通系统成功而高效的解决了子系统之一,在精确身份识别的同时也觉得了高效的考生进场的过程,具体流程如图5所示。

3. 总结和展望

校园一卡通系统的成功设计实施,真正在全校形成学校统一管理的信息平台,促进教育信息的标准化,构建起优良的数字空间和信息共享环境,进一步实现教学资源数字化、数据传输网络化、用户终端智能化、结算管理集中化。借助校园“一卡通”系统提供的基础数据,可整合和带动学校各类管理信息系统的建设,为各管理部门提供综合信息服务和辅助科学决策,全面提升学校管理效率和管理水平,促进学校网络应用基础平台的建设,逐步完成校内应用系统体系结构的升级,是教育信息化的一个关键成果之一。

参考文献

[1]凌晨,黄立平.电子标签(RFID)在农产品安全监控中的应用[J].安徽农业科学,2006,(08).

[2]吕洁.射频识别技术RFID及其应用(上)[J].IB智能建筑与城市信息,2004,(11).

[3]谭民,刘禹.RFID技术系统工程及应用指南[M].北京:机械工业出版社,2007年4月.

校园一卡通设计与实现 篇8

1 校园“一卡通”系统

校园一卡通系统要涉及到资金问题,所以安全问题是极其重要的。考虑到这一点,所开发的接口不能对卡务中心进行访问,卡务中心变成一个纯粹的管理机构,各个部门的资金转账由卡务中心对校园一卡通体系中的信息和资金载体IC卡操作完成。

“校园一卡通”系统使用的是非接触式IC卡,卡的内部分为16个扇区,每个扇区4块,共64块,按块号编址为0～63。第0扇区的块0用于存放厂商代码,在卡出厂时已经固化,不可以更改。其它各扇区的块0、块1、块2为数据块,用于存储数据;块3为控制块,存放密码A、存取控制、密码B。IC卡内部结构及使用情况如表1所示:

(1)IC卡第4块固定可以更改存放个人身份数据,60块(15区)备份个人身份数据。

(2)IC卡第5块固定存放余额,该余额仅作了解透支情况用,实际余额以PC机数据库内余额为准。在大额消费及按时消费时,先看余额再消费,自动校正卡上余额。在小额消费时,先消费后结帐,当余额的读和写不相等时,IC卡读写器急促鸣响,则暂扣IC卡交卡务中心,用户事后到卡务中心充值取卡。

(3)IC卡采用通用读密钥KEYA,各区采用不同的写密钥KEYB。

(4)IC卡全为无值卡,对大额消费,则要求先看余额再消费;对小额消费,先消费后结帐,允许非恶意透支。为此,设立允许透支线KA,IC卡帐户达到KA元,则暂扣IC卡交卡务中心,透支者可事后到卡务中心充值取卡。

IC卡分为正式卡和应急卡,正式卡发放后不回收,应急卡发放后可以回收和重新发放,提供给来不及办正式卡的人应急使用,回收时更换正式卡;临时卡发放后也可以回收和重新发放,提供给临时来校人员使用,该类人员一般不发正式卡。正式卡与应急卡可以自动挂失、解挂与改密码,也可以从银行自动转帐。

读任何卡首先读第4号区块数据,即身份数据;按键消费机在读身份数据的同时,将上次与本次消费金额写入第8号区块。其它消费机消费金额写入哪个区块由上位机决定,收费机收费金额写入哪个区块也由上位机决定。

2 图书馆管理系统

现在大部分高校的图书馆系统是购买的datatrans数字化图书馆管理系统,产品使用的是条形码阅读器读条码来输入信息,所以学校的借书证上都设计了条形码,以便在图书馆确认学生的身份,而不是使用非接触式IC卡。

DataTrans系统是一个功能强大的图书馆管理系统,它将Client/Server模式应用于图书馆业务,使得DataTrans系统具有支持多种硬件平台,软件运行效率提高,图形界面环境(GUI)等优势,这使得图书馆计算机应用跨入了一个新的纪元。因为DataTrans系统本身运行良好而且购买该软件花费很高,如果重新购买软件或者是开发新的应用软件来解决与校园“一卡通”的集成问题都不是很理想。

DataTrans系统的Client端产品分为三个子系统:内务系统,用于图书和期刊的采购、编目、典藏环节;流通系统,用于图书和期刊的流通环节;公共查询系统(HotPoint),用于读者公共查询。

上述三个子系统中,内务系统和流通系统共享一套公用的实用程序,包括:库-->文件MTF2FILE,文件-->库FILE2MTF,文件-->文件F2F,这些就是本课题最关心的部分,涉及到本课题中如何修改图书馆读者库文件?如何将工作单文件和读者库文件相互的转换?

图书馆的库文件是使用MARC格式即字段/子字段体系描述读者信息,利用字段/子字段的可重复和可变化长度特性,可以描述非常复杂的读者信息。这是图书界公用的,有特色的描述。在不了解图书馆系统的库文件字段定义和结构的情况下,修改它的库文件是很危险的。经过对图书馆系统运行和添加修改读者纪录过程的研究,本课题采用如下方法来修改图书馆的库文件:首先使用MTF2FILE将图书馆库文件导出成工作单文件,根据要求修改工作单文件,然后调用FILE2MTF将工作单文件的改变反映到图书馆系统的库文件中。修改过程如图1所示。

在图书馆管理系统中,读者状态由982字段表示,该字段不可重复,子字段定义如下:

@b停借(挂起)信息,即停借原因,缺省表示此证可以借阅图书

@c已借册数

@z附注信息

982@b子字段如果缺省,表示此读者有借阅权;如果有内容,则表示此读者不能借阅,子字段内容表明原因。在注册新的读者时,该字段为空,本接口对图书馆读者卡挂失解挂的修改就是要在工作单文件中添加或者删除该子字段。

3 图书馆管理系统与校园“一卡通”系统集成

从上面的叙述可以看出我校现在的“校园一卡通”系统并没有真正的使用到图书馆,要想真正的做到通到图书馆,主要解决的是校园卡在图书馆管理系统的使用问题,即卡务中心与图书馆管理系统的通信问题。本课题研究的就是开发一个接口,既能解决上面的问题而且又能够做到尽量不改动图书馆系统体系结构,不影响图书馆系统的正常运行。

经过对图书馆进行需求分析,本课题开发的接口软件要完成的各个功能模块综合如图2所示。

在IC卡操作中的读卡模块中,图书馆接口要读出使用该IC卡的用户编号和办卡的次数,把它们组合起来作为身份认证信息。在后面的文章中将介绍一些主要的功能模块的实现。

为了使校园一卡通系统真正的和图书馆管理系统联系起来,首先就要解决一卡通中的“一卡”和“一库”问题。“一卡”问题指的是在图书馆管理系统中不能直接读取IC卡自身携带的卡信息,“一库”问题指的是系统之间的数据库数据一致问题。

图书管理系统使用的是学号或教职工号来对读者进行身份认证,它进行身份认证的办法是由键盘直接输入学号和教职工号或者用条形码阅读器读取借书卡背面的条形码信息。并没有读取IC卡中的信息,没有实现校园一卡通中的“一卡”。

解决“一卡”问题也就是要解决如何读取IC卡信息,然后把学号和教职工号传给原管理系统。解决问题的流程图如图3所示。

首先,客户机进行读卡,从卡存储区中读取用户的编号,办卡的次数,卡的类型,然后调用服务器上的存储过程进行身份验证,如果身份有效,那么就模拟用户的编号传送到图书馆管理系统,客户机可以继续读卡。如果身份无效,提示无效信息,然后客户机可以继续读卡。

要使用本接口的图书馆管理系统是独立的管理系统,它有自己独立于卡务中心的数据库文件,现在的一卡通及其子系统使用同一个数据库。在卡务中心发卡时卡的信息被写入结算中心数据库文件后,各子系统要查询卡信息时,必须从结算中心下载数据,修改卡信息后,必须把修改后的数据上传到结算中心。但是为了安全如果不允许各子系统访问或修改结算中心数据后,任何一方的数据库改变没有办法通知其它的数据库。

解决“一库”问题就要解决图书馆管理系统和卡务中心卡信息的数据一致性问题,在卡务中心发卡后,持卡到图书馆管理系统注册一次卡信息,注册时,首先读出卡的信息,读卡成功后,取出校园卡的类型,如果不是正式卡,则提示“非正式卡不能借书”,因为在图书馆,不是正式卡的话就不能借阅书籍,如果是正式卡,则取出IC卡号,用户的编号,用户的密码,校园卡的类型,这些信息是在发卡时写进卡里的,现在读出来,确保写入图书馆数据库的信息和卡务中心的信息一致。然后输入一些图书馆系统必须的其它用户信息,和办卡的次数,注册。注册卡时,先判断该卡是否已经注册过,如果注册过,则提示不能重复注册,如果没有注册过,则把卡信息写入表Icinfo和表Userbaseinfo,同时把办卡的次数写入校园卡的相应扇区里。特别要注意的是,在图书馆注册卡时,有一个办卡的次数要写到IC卡的适当区域,因为图书馆系统是以用户的编号加上办卡次数作为身份的认证,一个用户可能有多张IC卡,但是只能有一张IC卡可在图书馆借阅书籍。

在每次注册新卡时,除了要把读者的信息加入到接口的读者信息表中,再添加相应的校园卡信息外,还要打开一个名叫AddReader.wor的文件,该文件内存放所有的新添加的读者信息,等待整理库文件时添加到Rdemo.wor文件中。

在添加新读者信息时,如果该文件内有信息,则在文件末尾追加要添加的新读者信息,如果该文件内没有信息,则写新读者信息到AddReader.wor文件。每次把AddReader.wor文件中的读者信息添加到Rdemo.wor文件中后,就应该清空AddReader.wor文件,本接口采用的办法是清空AddReader.wor文件后,再添加新读者信息到AddReader.wor文件时就直接覆盖写新读者信息到AddReader.wor,相当于清空AddReader.wor文件。Rdemo.wor文件指的是由图书馆管理系统的读者库导出的文本文件。添加新用户数据流图如图4所示。

删除Rdemo.wor文件中注销的用户时,除了要把读者的信息从接口的读者信息表中删除,再删除相应的校园卡信息外,还要在表DeleteReader中添加上一条删除的校园卡的IC卡号和删除的时间。每天当整理库文件时从Rdemo.wor文件中删除当天注销的的读者的信息。

在图书馆管理系统中,如果挂失和解挂校园卡,其实就是修改读者库中的一个982字段,在该字段中添加一个@b子字段,那么该卡挂失,删除@b子字段,则该卡解挂。当挂失校园卡时,首先要检查该卡是否存在,密码是否正确,如果存在,并且密码正确,则检查该卡的卡状态是否可用。挂失和解挂时先修改IC卡在本接口数据库中的状态,修改后添加IC卡的卡号,IC卡的状态,状态改变时间到IC卡状态变化表(ICChange)。根据IC卡状态变化表的记录,图书馆超级管理员每天把当天改变状态的校园卡在Rdemo.wor文件中的982字段的@b子字段进行添加和删除。挂失和解挂的数据流图如图5所示。

注册完成后就可以使用卡借阅图书,到图书馆使用校园卡借阅图书读卡时,发送读卡命令是一个轮询的过程。首先判断串口是否正常工作,如果正常工作,也就是可以读卡的话才能发送读卡命令给读写器,发送一次读卡命令,有效的期限是9秒钟,如果在9秒钟内没有读到卡,再发送一次读卡命令。如果在9秒钟内读到卡,判断卡接收到的信息的起始位,机号,命令位,停止位是否符合要求,如果不符合要求,提示读卡出错,重新发读卡命令。如果符合要求,表示读信息正确,判断该卡是否是正式卡,如果不是正式卡,则提示不能借书,重新发读卡命令。如果是正式卡,继续判断该卡是否在图书馆注册了,如果没有注册,提示卡没有注册,重新发读卡命令。如果注册了,继续判断卡是否已经挂失,如果挂失了,则提示卡已经挂失,重新发读卡命令。如果没有挂失,判断卡的有效性结束,则仿真卡的条形码送到图书馆系统,继续发送读卡命令。

4 结束语

本论文研究了应用了网络技术的校园一卡通系统,及其子系统———图书馆管理系统,着重分析了如何在图书馆管理系统中取消条形码,使用非接触式IC卡,但不能影响现有的子系统运行。从而使得校园一卡通系统及其子系统在应用和管理上更加的方便有效,节省资源。目前已经完整地编写、调试并通过了上位机和IC卡读写器之间的串行通信接口程序,为校园卡的不能通用问题提供了一种很好的解决方法,这种方法不仅仅适用于图书馆管理系统,还同样适用于其它的子系统。

摘要：该文通过对“校园一卡通”系统和图书馆管理系统的分析,针对图书馆管理系统在新的分布式系统中所应具有的功能,提出了将图书馆管理系统与“校园一卡通”集成的设计,并解决了集成过程中两个系统数据的接口问题。

关键词：一卡通,图书管理系统,接口

参考文献

[1]余可曼,陈平,金连甫.网络通信中间件的设计与实现[J].计算机工程,2001(5).

[2]马松,盛浩林.Intranet上数据库中间件原型的研究与构造[J].软件学报,1999(1).

校园一卡通设计与实现 篇9

关键词：校园一卡通,数字化校园,设计方案

引言

随着我国高等教育的快速发展, “数字化校园”建设已成为高等学校建设的重要组成部分, 其建设水平是高校整体办学水平、学校形象和地位的重要标志。“校园一卡通”是“数字化校园”建设重要组成部分和基础工程, 它将IC卡的强大功能与计算机网络的数字化概念融入校园, 将学校的教学、科研、管理等方面的各个管理信息系统有机融合, 形成覆盖全校范围的数字空间, 为“数字化校园”提供了全面的数据采集网络平台。

“校园一卡通”系统的目的是实现“一卡在手, 走遍校园, 一卡通用, 一卡多用”。校园卡可以作为借书卡、上机卡、就餐卡、医疗收费卡、洗澡卡、购物卡、门禁卡等。本文把“一卡通”设计和数字化校园的建设结合起来, 就“校园一卡通”系统的功能模块、系统安全、“校园一卡通”与数字化校园的关联问题加以介绍。

1“校园一卡通”功能模块

1.1 银行数据接口子系统

该子系统经圈存前置机和DDN专线与银行系统连接, 负责银行系统与校园消费系统之间的数据转换、处理与传输、完成银行实时转帐的功能、也称为银行实时转帐系统。其主要功能包括校园卡圈存和学杂费转帐;通过多媒体圈存机或其他方式, 可实时将银行存款圈存到校园卡, 实现校园卡自助充值。

1.2 综合消费子系统

IC卡取代了传统的光电卡, 通过“校园一卡通”网络和POS终端机, 在各种纯消费的场合, 如食堂、超市、机房、游泳馆等经营服务网点, 设置消费POS机, 该POS机支持TCP/IP和RS485两种数据通信协议。在消费点多且集中的场合, 采用RS485协议;在消费点少的场合, 采用TCP/IP通信协议, 就近接入校园网络, 这种灵活的设计, 既降低了成本, 又节约了大量IP地址。校园卡作为电子货币可替代现金成为校园经济的主要支付手段, 真正实现“一卡在手, 走遍校园”。利用POS终端机还可实现校医院收费、公物损坏赔偿收费、图书遗失赔偿收费等功能。

1.3 门禁子系统

门禁系统融合了智能卡、计算机控制和电子门锁技术, 利用校园卡进行自动身份验证、可实现针对特定群体开放特定场所、如图书馆、实验室、办公室等。系统不仅可以控制非授权人员的进入, 同时对授权人员的行为也可进行时间记录, 从而提高了安全管理的层次, 方便了人力资源的管理。

1.4 综合信息查询子系统

有基于WEB的网上自助查询、领导查询、触摸屏查询等方式, 持卡人可以在丢卡后自助挂失, 查询个人“一卡通”账户情况、个人资料、消费、充值等情况。持卡人也可通过拨打电话进行语音挂失, 提高了使用校园卡的安全性。

1.5 校园卡管理子系统

校园卡管理子系统的主要功能为:校园卡的开卡、挂失、解挂、补卡、换卡、销户、临时卡管理和二次开卡等。校园卡的挂失可由用户通过触摸屏、网上自助挂失系统、语音提示方式或到校园卡管理中心办理挂失。校园卡挂失后, 挂失信息将实时下传到各个消费端前置机, 使所挂失卡不能在校园POS机上消费。同时将挂失信息传递图书管理、机房管理、医疗等系统, 暂停有关使用功能。

2 系统安全性分析

可靠性、安全性是“一卡通”系统最重要的性能指标, 因而要采取多种措施, 建立一个立体防护机制, 从各个方面保证数据的安全, 涉及的范围有, 卡片安全, 网络安全, 数据安全三个方面。

2.1 卡片安全

采用目前主流的非接触式IC卡产品, IC卡的每个扇区有独立的二组密码及访问控制, 密码标准采用国际标准DES算法。每张卡片具有严密的逻辑运算和逻辑加密功能, 由专用的加密机进行加密。操作时卡中数据校验采用CRC方式, 需经双向三次握手, 确保卡、机在数据交换之前, 两者进行互相身份合法性鉴别, 从而保证校园卡的安全性。卡片还记录有持卡人设置的用户密码, 进一步提高IC卡的安全性。

2.2 网络安全

校园主干网部分是整个“校园一卡通”系统的核心, 首先在此基础之上建立独立的“校园一卡通”网络, 从物理上保证信息传输的安全性。其次“一卡通系统”与校园网采用防火墙进行单通道连接, 防火墙一系列的VPN安全功能, 包括隧道技术、加密、分组验证、入侵检测系统和用户验证, 支持IPsec加密、DES、3DES加密算法、IPPCP压缩, 可以使“一卡通”在校园网上传输加密的信息, 确保关键数据的保密性。再次, 一卡通系统和银行数据库通过圈存前置机和DDN专线连接, 既保证了数据的实时交换, 又保证了系统间的相互独立。为校内其它管理系统提供平台时, 通过前置机和二级服务器, 并采用串口方式和其它管理系统连接, 在实时通讯的基础上, 保证各系统的独立与安全。

2.3 数据库安全

为确保数据库的安全, 采用ORACLE大型数据库系统, 这样就为提高数据处理能力、数据库功能、数据的安全等各个方面提供了前提, 同时在数据存储方面还采用了高性能、高可靠性的光纤磁盘阵列技术, 分别连接主、备份服务器, 构建了高性能的SAN存储网络。先进的RAID5技术, 硬盘全局在线后备功能, 在线替换故障硬盘, 减少系统宕机时间。硬盘故障自动检测和RAID自动重建功能, 保护硬盘数据完整。DATAWARE软件监控系统运行状态, 并在主机系统出故障时, 使得主机服务自动切换到备用机, 从而提供了系统的冗余容错能力, 保证了数据的完整性和系统服务的高可靠性。通过ORACLE数据库的RMAN功能, 每周对数据库进行全数据库备份, 并在校园网内其他位置架设异地备份服务器, 确保数据的安全。

3“一卡通系统”与数字化校园的关联

“一卡通系统”与数字化校园系统的集成应包括诸多内容, 主要包括与图书管理系统的集成, 机房管理系统的集成和医疗系统的集成。在“一卡通系统”之上, 根据实际情况, 选用不同的接口类型, 实现“一卡通”与这些系统灵活、无缝的连接, 最终实现管理一体化。

3.1 医疗系统

利用校园卡的身份识别功能, 根据师生的不同等级身份, 通过刷卡就可以进入医疗系统, 进行挂号、选择门诊类别。通过“一卡通系统”与医疗系统的接口程序, 按照系统设定的不同等级身份和药品价格等参数实现医药费用的自动计算、自动核对、自动入账。通过设在校医院的POS机可实现刷卡结帐。校园卡开卡、挂失、解挂、销户等信息也实时传送给医疗系统, 信息完全共享。

3.2 图书管理系统

使用校园卡取代图书证, 更换现有的图书卡读卡器为校园卡读卡器, 与现有图书管理系统对接。当持卡人借阅图书时, 由校园卡读卡器读取持卡人基本信息, 并传递给图书管理系统进行处理。通过网络连接, 校园卡开卡、挂失、解挂、销户等信息实时传送给图书管理系统, 避免持卡人和学校的损失。另外, 通过接口程序, 持卡人可以查询到借书信息以及换书日期, 并能在线实现续借与预约借书功能。如持卡人遗失或损坏图书, 可通过接入校园网的支持TCP/IP协议的POS进行扣费。

4 结论

依据作者所在院校实施、管理“校园一卡通”系统的经验出发, 简单的介绍了一些在实际实施“校园一卡通”系统中所涉及的问题。“校园一卡通”工程是数字化校园的基础工程, 它将为数字化校园提供全面的数据采集网络, 结合学校的管理信息系统和校园网络的各种应用系统, 形成全校范围的数字空间和共享环境;其内容将随着电子、信息技术的发展而愈加充实, 其构成亦愈加丰富, 它可以渗透到学校的教学、科研、管理、和后勤等多方面应用, 并随着科技进步和管理内容的增多而加以深化。因而它具有广阔的发展前景。在可以预见的将来, 数字化校园将带动我国的教育现代化跨上一个新的台阶。

参考文献

[1]李静, 王清团.论数字化校园建设[J].黄河科技大学学报.[1]李静, 王清团.论数字化校园建设[J].黄河科技大学学报.