基于數(shù)字化校園建設(shè)的校園一卡通系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)

池華

【摘要】數(shù)字化校園的一個重要組成部分就是校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)，校園一卡通系統(tǒng)是校園進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的平臺，同時與校內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)與管理系統(tǒng)相結(jié)合，在全校范圍實現(xiàn)了環(huán)境及數(shù)字空間的共享。數(shù)字化的校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)為學(xué)校提供了開放性和靈活性的管理與服務(wù)平臺，它是實現(xiàn)校園數(shù)字化管理的必要途徑。文中對于數(shù)校園數(shù)字化的概念、校園一卡通系統(tǒng)對于校園實現(xiàn)數(shù)字化之間的緊密關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)論述。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字化校園建設(shè);校園一卡通系統(tǒng);設(shè)計與實現(xiàn)

1.前言

數(shù)字化校園建設(shè)是建立在計算機(jī)信息技術(shù)上，將學(xué)校從網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備和教師等環(huán)境，圖書、講義和課件等資源，到教學(xué)管理、服務(wù)及辦公等活動逐步實現(xiàn)數(shù)字化，建立一個數(shù)字化空間，利用統(tǒng)一的權(quán)限控制、資源管理和用戶管理等方法，實現(xiàn)辦公、管理、教學(xué)及服務(wù)的網(wǎng)絡(luò)化，將學(xué)校建成沒有時間、空間限制的數(shù)字化校園。

2.校園一卡通系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

校園一卡通是運(yùn)用計算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)及通訊技術(shù)，實現(xiàn)對學(xué)校教學(xué)、管理和服務(wù)等信息資源的全面數(shù)字化改造，建立統(tǒng)一的用戶管理、資源管理及權(quán)限管理的信息化管理系統(tǒng)。一卡通核心設(shè)計理念是建設(shè)具有開放性的應(yīng)用和集成平臺，并在此平臺上實現(xiàn)其他業(yè)務(wù)應(yīng)用程序的集成。高校一卡通通常是C-S（客戶機(jī)與服務(wù)器），B-S（瀏覽器和服務(wù)器）兩種網(wǎng)絡(luò)模式的混合[1]。

web瀏覽器用的是B-S結(jié)構(gòu)，通過電腦終端可在瀏覽器上對一卡通信息進(jìn)行查詢、修改和辦理等業(yè)務(wù)。后臺運(yùn)行的一卡通數(shù)據(jù)庫可以搜集下設(shè)子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息，工作站根據(jù)自有權(quán)限對數(shù)據(jù)進(jìn)行不同操作。例如：信息的查詢操作、數(shù)據(jù)的增刪、信息修改等。下設(shè)子系統(tǒng)的工作站可調(diào)用后臺數(shù)據(jù)庫中涉及到本系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，級別最高的工作則能夠跨越級別進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的查看，通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)了中心數(shù)據(jù)庫、子系統(tǒng)工作站和子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)間的數(shù)據(jù)通行[2]。B-S和C-S混合網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)體系充分發(fā)揮了它們各子系統(tǒng)的優(yōu)越性。

3.校園一卡通數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

校園一卡通數(shù)據(jù)信息的存儲及信息交換中心是后臺數(shù)據(jù)庫。校園一卡通系統(tǒng)所有操作過程和數(shù)據(jù)處理均集中體現(xiàn)在后臺數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)交換上。一卡通系統(tǒng)的后臺數(shù)據(jù)選用的是分布處理、集中管理的辦法[3]。

在對一卡通數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計時，把系統(tǒng)采集到的數(shù)據(jù)按照不同的子系統(tǒng)劃分出幾個數(shù)據(jù)集，并將其存儲在各子系統(tǒng)所在的局域網(wǎng)的服務(wù)器上，同時中心數(shù)據(jù)庫的服務(wù)器上也存儲了所有一卡通中的數(shù)據(jù)的副本，以備各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)訪問，以數(shù)據(jù)復(fù)制及數(shù)據(jù)分布式處理來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性[4]。應(yīng)用這種實際方案，一方面可減少一卡通系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)上各子系統(tǒng)服務(wù)器的荷載，同時可減少子系統(tǒng)互相訪問的復(fù)雜化;另一方面可有效提高一卡通系統(tǒng)使用的可靠性，即便一卡通系統(tǒng)中有某個子系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，整個系統(tǒng)仍可以正常運(yùn)行，因為各子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫在一卡通的中心數(shù)據(jù)庫上都有副本，所以即便某個數(shù)據(jù)點被損壞了，也可以通過本地SQL Server軟件的復(fù)制功能功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)的迅速恢復(fù)。一卡通系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定通過數(shù)據(jù)庫的雙機(jī)熱備份來保障，同時雙機(jī)熱備份可使計算機(jī)終端的交易數(shù)據(jù)及時回傳至數(shù)據(jù)庫，并通過磁盤陣列實現(xiàn)一卡通后臺中心數(shù)據(jù)信息的存儲。同時經(jīng)由子系統(tǒng)中網(wǎng)關(guān)設(shè)備來完成對下層數(shù)據(jù)的存儲和轉(zhuǎn)發(fā)，這種方式多用于P0S機(jī)消費(fèi)比較集中的地方。本地交易記錄主要儲存在POS機(jī)上，各數(shù)據(jù)間相互關(guān)聯(lián)，構(gòu)成了一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)應(yīng)用系統(tǒng)。一卡通中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)保存在卡片的芯片上和后臺數(shù)據(jù)庫中，交易記錄以一卡通的中心數(shù)據(jù)庫為準(zhǔn)。作為中心數(shù)據(jù)庫的補(bǔ)充部分，當(dāng)數(shù)據(jù)庫信息與卡片信息不一致的時候，則以數(shù)據(jù)庫上的信息為準(zhǔn)。當(dāng)一卡通正常工作時，相關(guān)POS機(jī)和各終端設(shè)備上的信息被傳輸至網(wǎng)關(guān)，經(jīng)由網(wǎng)管傳輸?shù)揭豢ㄍ〝?shù)據(jù)庫中。只要在一卡通正常工作的情況下，POS機(jī)等設(shè)備的數(shù)據(jù)交易就不會受到影響，一卡通系統(tǒng)的可靠性得到了保障。

4.一卡通在網(wǎng)絡(luò)安全上的設(shè)計

考慮到校園一卡通的安全性，過去各高校一卡通都采用專網(wǎng)設(shè)計方案，這種專網(wǎng)設(shè)計雖然可以有效保障系統(tǒng)的安全，但是存在著投入成本較高，不利于為實現(xiàn)校園數(shù)字化管理而對校園各種信息進(jìn)行的整合與采集，所以一卡通專用網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的方式阻礙了校園的數(shù)字化建設(shè)。因此，目前通常采用三網(wǎng)結(jié)合的方案。

通過網(wǎng)絡(luò)物理分段實現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的物理層及信息鏈上對一卡通系統(tǒng)的專網(wǎng)劃分。一卡通專網(wǎng)與校園局域網(wǎng)、銀行網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)間的分段隔離確保了一卡通的網(wǎng)絡(luò)高度安全性，物理數(shù)據(jù)通道的獨(dú)立性保障了一卡通各網(wǎng)絡(luò)之間數(shù)據(jù)的暢通。

虛擬網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（VLAN）實現(xiàn)了一卡通中數(shù)據(jù)存儲信息、綜合業(yè)務(wù)、轉(zhuǎn)賬服務(wù)及中心數(shù)據(jù)庫與各子系統(tǒng)在邏輯上的網(wǎng)絡(luò)分離，同時可通過虛擬局域網(wǎng)實現(xiàn)一卡通子系統(tǒng)各網(wǎng)絡(luò)端口與校園網(wǎng)網(wǎng)段的分離，從而保障了一卡通網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的高度安全性。

5.校園一卡通對校園管理工作的意義

5.1 使管理更規(guī)范

一卡通系統(tǒng)可以大范圍的搜集整理學(xué)校信息，為校園各部門提供了信息資源的共享平臺，各部門共享基礎(chǔ)平臺的數(shù)據(jù)信息，并采用終生唯一的個人標(biāo)準(zhǔn)編碼，有利于學(xué)校各部門間的協(xié)同合作，將校園管理變得更加便捷、規(guī)范。

5.2 為校園提供了數(shù)據(jù)平臺

一卡通實現(xiàn)了與學(xué)校教學(xué)活動、科研工作、人事信息、學(xué)生管理、圖書管理、醫(yī)療等學(xué)校各部門的管理信息對接，使校園內(nèi)原來相對獨(dú)立的管理體系聯(lián)系在一起，緩解了管理中不協(xié)調(diào)的現(xiàn)象，為校園誒數(shù)據(jù)建立起了基礎(chǔ)的交換和共享平臺。

6.結(jié)束語

隨著社會生活經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國校園管理的信息化程度不斷加深，校園一卡通系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于我國多個高校的校園管理工作中，并在校園服務(wù)和管理上發(fā)揮了極大的積極作用?，F(xiàn)階段，校園一卡通系統(tǒng)已成數(shù)字化校園的主要特色。經(jīng)過校園一卡通系統(tǒng)集中的數(shù)據(jù)管理，實現(xiàn)了學(xué)生證、圖書證和購物卡等多種功能的集成。校園一卡通的普及很大程度上提升了學(xué)校管理的信息化水平，推動了校園管理的數(shù)字化建設(shè)。

參考文獻(xiàn)

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