數(shù)字化校園環(huán)境下的一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：校園一卡通系統(tǒng)是以IC卡為信息載體，可以在學(xué)校范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)消費(fèi)和管理的智能化網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。廣大學(xué)生和教職工可以利用一張IC卡實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證、刷卡消費(fèi)、繳納學(xué)費(fèi)、管理學(xué)籍等諸多網(wǎng)上實(shí)時(shí)的操作功能。校園一卡通系統(tǒng)的使用不僅極大地方便了學(xué)生和教職工，消除了他們平時(shí)需要攜帶使用多種類型的證件，大量現(xiàn)金以及多種有價(jià)證券的煩惱，而且能夠極大提高學(xué)校的管理效率和水平。堵塞各種漏洞，真正做到收、支兩條線，從而提高校園的網(wǎng)絡(luò)化、信息化管理水平。

關(guān)鍵詞：校園；一卡通；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)：TP393.18

隨著校園數(shù)字化、信息化建設(shè)的不斷發(fā)展深入，廣大院校紛紛建成了功能完備的校園網(wǎng)，為校園一卡通的建設(shè)奠定了良好的基礎(chǔ)。一卡通系統(tǒng)具有消費(fèi)管理、學(xué)籍管理、儲(chǔ)蓄管理等多種服務(wù)功能于一體，取代了原來學(xué)校生活和管理中使用的各種個(gè)人有效證件和現(xiàn)金支付手段，實(shí)現(xiàn)了校園內(nèi)部各類數(shù)據(jù)的統(tǒng)一和規(guī)范性，促進(jìn)學(xué)校管理走向信息化、網(wǎng)絡(luò)化。

1 校園一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)

校園一卡通系統(tǒng)是為了在學(xué)校范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的信息管理環(huán)境，促進(jìn)學(xué)校的信息化發(fā)展，提高學(xué)校的綜合管理水平。為此應(yīng)實(shí)現(xiàn)以下設(shè)計(jì)目標(biāo)：（1）能夠在學(xué)校范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)身份認(rèn)證、個(gè)人信息管理、消費(fèi)管理、儲(chǔ)蓄管理、存取款等功能?？梢院托?nèi)原來部署的應(yīng)用軟件系統(tǒng)、信息管理系統(tǒng)以及校外銀行系統(tǒng)有良好的對(duì)接。（2）具有異常信息的處理能力，在設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮各類異常情況的發(fā)生，保證廣大師生員工個(gè)人信息及銀行帳戶信息的安全。（3）充分利用現(xiàn)有銀行系統(tǒng)已經(jīng)建立的后臺(tái)帳務(wù)系統(tǒng)，使用其已有的核心業(yè)務(wù)功能，例如資金清算、記帳、對(duì)帳等。通過利用成熟系統(tǒng)的現(xiàn)有功能可以提高校園一卡通系統(tǒng)的整體可靠性。（4）能夠確保信息傳輸?shù)陌踩?。校園一卡通系統(tǒng)的各個(gè)組成部分，如網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、數(shù)據(jù)庫平臺(tái)、系統(tǒng)軟硬件，以及系統(tǒng)的各個(gè)使用環(huán)節(jié)，如數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理等都必須遵守相關(guān)銀行及國家計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（GB17859-1999），以確保系統(tǒng)整體的安全性[1]。

2 校園一卡通系統(tǒng)基本需求

校園一卡通系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮到系統(tǒng)最根本的需求，即能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)信息的互通共享，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的集中控制。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中需全盤考慮使用統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、統(tǒng)一的身份認(rèn)證機(jī)制等。從信息管理的角度來看，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮校園卡作為個(gè)人身份ID，能夠?qū)崿F(xiàn)在全校范圍內(nèi)對(duì)學(xué)生和教職工基本信息的充分共享。從系統(tǒng)的擴(kuò)展性和靈活性方面考慮，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采用模塊化的設(shè)計(jì)思想，系統(tǒng)接口應(yīng)具有標(biāo)準(zhǔn)和通用的特性，便于系統(tǒng)以后的擴(kuò)展與升級(jí)[2]。

3 校園一卡通系統(tǒng)架構(gòu)

校園一卡通系統(tǒng)不但具有身份認(rèn)證、消費(fèi)管理等功能，而且還應(yīng)該與學(xué)校內(nèi)部的信息管理系統(tǒng)統(tǒng)一起來，使用共同的數(shù)據(jù)中心平臺(tái)和數(shù)據(jù)庫，實(shí)現(xiàn)與其它信息管理系統(tǒng)的互通。為此，校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)該包含相關(guān)的身份認(rèn)證系統(tǒng)、數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)、綜合門戶系統(tǒng)、第三方系統(tǒng)接口等內(nèi)容。

系統(tǒng)架構(gòu)采用三級(jí)平臺(tái)結(jié)構(gòu)：數(shù)據(jù)中心作為一級(jí)平臺(tái)；銀行、財(cái)務(wù)等各管理中心作為二級(jí)平臺(tái)；各應(yīng)用系統(tǒng)為三級(jí)平臺(tái)。其中，一級(jí)平臺(tái)是信息共享和數(shù)據(jù)交換的核心；二級(jí)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)銀行系統(tǒng)、校內(nèi)卡務(wù)管理中心、各終端機(jī)的互連互通，完成用戶的各種銀行業(yè)務(wù)和信息管理功能；三級(jí)平臺(tái)完成與校園卡相關(guān)的各種應(yīng)用功能。

4 校園一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則

安全性是校園一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)考慮的最重要原則。該原則可以通過技術(shù)和管理等方面的手段，保證系統(tǒng)的安全、可靠運(yùn)行。具體內(nèi)容包括IC卡、讀卡終端、應(yīng)用服務(wù)器等硬件設(shè)備，以及數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)傳輸、存儲(chǔ)、管理等運(yùn)行機(jī)制。此外，在設(shè)計(jì)過程中還應(yīng)密切注意科技的發(fā)展，不斷采用新的安全標(biāo)準(zhǔn)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估，保證系統(tǒng)的安全性需求。

開放性是校園一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮的另一個(gè)重要原則。在設(shè)計(jì)上應(yīng)規(guī)劃出多種不同的標(biāo)準(zhǔn)及非標(biāo)準(zhǔn)的接口，以供如圖書管理系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等第三方應(yīng)用系統(tǒng)接入，接口規(guī)范可以根據(jù)學(xué)校的需要提供一種或多種，如應(yīng)用程序動(dòng)態(tài)接口、Web-Service等。

5 校園一卡通系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

5.1 數(shù)據(jù)庫平臺(tái)選擇。在數(shù)據(jù)庫平臺(tái)的選擇過程中可以從不同角度來考慮。如考慮到穩(wěn)定性，可以使用當(dāng)前性能最為穩(wěn)定的Oracle 10g數(shù)據(jù)庫。如考慮性價(jià)比，可以使用性價(jià)比較高的SQLServer數(shù)據(jù)庫。操作系統(tǒng)同樣也可以從不同角度來考慮。性能穩(wěn)定的有UNIX，性價(jià)比較高的有LINUX，與SQLServer數(shù)據(jù)庫搭配較好的有Windows Server系列操作系統(tǒng)

5.2 轉(zhuǎn)儲(chǔ)數(shù)據(jù)方案設(shè)計(jì)。對(duì)系統(tǒng)要轉(zhuǎn)儲(chǔ)的數(shù)據(jù)表是否轉(zhuǎn)儲(chǔ)、保留天數(shù)、轉(zhuǎn)儲(chǔ)方式（全量、增量），轉(zhuǎn)儲(chǔ)后是否刪除原始數(shù)據(jù)等這些參數(shù)進(jìn)行配置?？紤]到學(xué)生放假問題，則系統(tǒng)規(guī)定原始表至少要保存6個(gè)月的數(shù)據(jù)。轉(zhuǎn)儲(chǔ)時(shí)間可分為自動(dòng)設(shè)置和手動(dòng)設(shè)置兩種。

5.3 系統(tǒng)安全體系設(shè)計(jì)。系統(tǒng)架構(gòu)采用三級(jí)平臺(tái)結(jié)構(gòu)，涉及到的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)類型有多種，如校園網(wǎng)、VLAN虛擬局域網(wǎng)、RS-485總線網(wǎng)等。因此，在設(shè)計(jì)過程中需要從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)通訊、系統(tǒng)密鑰、網(wǎng)絡(luò)訪問、應(yīng)用系統(tǒng)等多方面采取相應(yīng)的安全措施，保證系統(tǒng)的安全運(yùn)行[3]。

5.4 第三方接入方案。一卡通系統(tǒng)作為數(shù)字化校園的重要組成部分，它的主要功能之一就是信息管理。因此，必須為第三方應(yīng)用軟件提供標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一的接口。第三方應(yīng)用軟件與一卡通系統(tǒng)對(duì)接后，可以實(shí)現(xiàn)信息的統(tǒng)一管理、工作的協(xié)同進(jìn)行以及信息的同步處理。對(duì)接時(shí)可以采用基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)來傳輸數(shù)據(jù)。應(yīng)用軟件可以使用應(yīng)用服務(wù)層、Web-Service層提供的多種接口實(shí)現(xiàn)，如數(shù)據(jù)庫視圖映射、協(xié)議通訊包、Web-Service應(yīng)用、傳統(tǒng)DLL接口、卡操作接口等[4]。

5.5 系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)是采用電子錢包的方式，在運(yùn)行過程中支持的運(yùn)行模式有兩種：脫機(jī)模式、聯(lián)機(jī)模式。這種系統(tǒng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方式靈活，可以為移動(dòng)式收費(fèi)提供技術(shù)支持。設(shè)計(jì)有終端設(shè)備的權(quán)限集中控制管理功能，從而保證終端設(shè)備在接入時(shí)具有相應(yīng)的合法性。具體實(shí)現(xiàn)是通過數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)關(guān)，7*24小時(shí)不間斷地對(duì)聯(lián)機(jī)終端設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，從而保證數(shù)據(jù)的可靠性和安全性。

5.6 一卡通系統(tǒng)對(duì)突發(fā)事件的處理方案。為了使一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫在突然發(fā)生故障時(shí)，能夠在第一時(shí)間恢復(fù)數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的一致性和完整性，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)充分考慮相關(guān)的數(shù)據(jù)容錯(cuò)處理方案。具體實(shí)現(xiàn)方法可采用諸如中心數(shù)據(jù)庫雙機(jī)熱備、異地?cái)?shù)據(jù)庫NAS備份、二級(jí)緩存機(jī)制等措施[5]。

6 結(jié)束語

校園一卡通系統(tǒng)作為數(shù)字化校園的核心應(yīng)用項(xiàng)目，能夠?qū)崿F(xiàn)全校范圍內(nèi)信息的互聯(lián)互通，多種信息的共享。該系統(tǒng)不僅具有消費(fèi)功能，還具有完備的信息管理功能。它的投入使用必將為提高學(xué)校數(shù)字化生活水平和信息化管理水平起到極大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：馬永生（1980-），男，江蘇連云港人，信息中心管理員，講師，研究生，研究方向：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)。

作者單位：江蘇省連云港財(cái)經(jīng)高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校，江蘇連云港 222003