一卡通系統(tǒng)與智能管理

張建妮

【摘 要】本文系統(tǒng)介紹了智能一卡通系統(tǒng)在建筑門禁、考勤和消費中智能應(yīng)用，包括系統(tǒng)的概述、系統(tǒng)框架和系統(tǒng)各模塊功能的介紹。

【關(guān)鍵詞】門禁；一卡通；智能管理

Card Systems and Intelligence Management

Zhang Jian-ni

（Quadruple Intelligent Technology Co.， Ltd Xi'an Shaanxi 710000）

【Abstract】This article describes the intelligent usage of intelligent one-card pass in the field of building about entrance guard、parking、patrol and consumption， including the introduce of composition 、structure and function of system.

【Key words】Entrance guard；One-card pass；Intelligent management

1. 非接觸式 IC卡“一卡通”系統(tǒng)概述

（1）“一卡通”是 以IC卡技術(shù)為核心，以計算機(jī)和通信技術(shù)為手段，將智能建筑內(nèi)部的各項設(shè)施連接成為一個有機(jī)的整體，用戶通過一張IC卡便可完成所有功能。

（2）同一張IC卡，除了用于門禁，還可用于考勤、餐廳就餐、保安巡更、停車場停車、娛樂室、俱樂部消費、內(nèi)部購物等商務(wù)活動 [1]。系統(tǒng)軟、硬件均采用模塊化結(jié)構(gòu)，用戶可以根據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)實力來確定系統(tǒng)功能模塊的多少，且軟件升級與硬件擴(kuò)充十分方便。智能建筑“一卡通”系統(tǒng)具有很高的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益，例如門禁可以節(jié)省保安人員，考勤機(jī)可以節(jié)省管理人員，消費機(jī)可以減少財務(wù)人員等，“一卡通”使企事業(yè)單位的管理上一個新臺階，系統(tǒng)卡片采用非接觸式IC卡，又稱射頻卡或感應(yīng)IC卡，具有無源、免接觸、防水、防塵、防靜電干擾、感應(yīng)距離遠(yuǎn)、多重密碼保護(hù)等優(yōu)點。

2. 系統(tǒng)框架

智能“一卡通”系統(tǒng)就是給每人發(fā)放一張印有本人照片的非接觸式IC卡，該卡片具有工作證、電子鑰匙、電子錢包、停車等各種功能，使人們充分享受到高新技術(shù)為大家日常工作和生活帶來的便利和安全 [2]，“一卡通”通系統(tǒng)由管理電腦、接口擴(kuò)充卡、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展器、IC卡發(fā)行充值機(jī)、IC卡及門禁、考勤、消費、巡更、會議報到表決、停車場收費；系統(tǒng)管理軟件（門禁、考勤、消費、巡更、會議報到表決、停車等）等多個相對獨立的子系統(tǒng)（模塊）組成。系統(tǒng)的組合十分靈活、方便?？梢愿鶕?jù)用戶的要求增刪，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

3. 系統(tǒng)功能

功能介紹中本文重點講述IC的綁定發(fā)卡、門禁、考勤和消費子系統(tǒng)。

3.1 IC卡的綁定。

IC 卡的綁定，也就是初始化后發(fā)卡，由IC卡管理軟件來實現(xiàn)，操作一般是在數(shù)據(jù)中心的PC上來完成，沒有初始化的IC卡因為沒有給予系統(tǒng)權(quán)限，所以是不能使用的，是一張空卡。 操作初始化必須由由管理員權(quán)限的賬戶才能進(jìn)行操作，其他較低的權(quán)限的用戶（例如維護(hù)賬戶、工程師賬戶和操作員賬戶）是無法進(jìn)行的[3]，同時IC卡充掛失、退卡及相關(guān)現(xiàn)金的收付都是如此。發(fā)行后的IC卡便可根據(jù)權(quán)限用于開門、考勤 消費、進(jìn)出停車場、圖書借閱等操作。一張卡便實現(xiàn)了多種功能，即“一卡通”。下面未作具體說明的都為發(fā)行后的“一卡通”。下一小節(jié)介紹一卡通中重要的功能：門禁管理。

3.2 門禁功能。

3.2.1 概述。

智能門禁管理系統(tǒng)將卡與鎖有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而由卡替代鑰匙配合電腦實行智能化管理有效地解決了傳統(tǒng)門鎖的多種不足，其拓展功能人力資源的管理更是給人們帶來意想不到的方便。

圖2 門禁子系統(tǒng)框圖

3.2.2 組成。

門禁系統(tǒng)由九部分構(gòu)成：

（1）門禁控制器 ：門禁系統(tǒng)的核心部分，相當(dāng)于計算機(jī)的 CPU，負(fù)責(zé)門禁控制輸入、輸出信息的處理、儲存、控制等。

（2）讀卡器（識別儀）：讀取卡片中數(shù)據(jù)（生物特征信息）的設(shè)備。

（3）電控鎖 ：通過識別卡片自動打開的鎖具。

（4）傳輸設(shè)備 ：RS485 總線、雙絞網(wǎng)線。

（5）中央計算機(jī)PC ：用于控制整個系統(tǒng)，接收、發(fā)送各種數(shù)據(jù)。

（6）聯(lián)動設(shè)備 ：用于緊急情況（安防）下的自行動作。

（7）出門按鈕 ：適用于對出門無限制的情況。

（8）門磁 ：用于檢測門的安全、開關(guān)狀態(tài)等。

框架如圖2所示：

3.2.3 功能。

可實現(xiàn)電子鑰匙、開門權(quán)限設(shè)置、聯(lián)動監(jiān)控報警記錄、信息查詢及緊急驅(qū)動。具體流程為：門禁感應(yīng)區(qū)感應(yīng)到一卡通的信息后，將權(quán)限信息通過硬件傳輸線傳輸?shù)缴衔粰C(jī)PC，上位機(jī)根據(jù)收到的信息，在用戶數(shù)據(jù)庫中快速查詢，如果找到匹配信息，就發(fā)送開門指令到上傳信息的終端門禁，終端門禁閉合繼電器打開門。

3.3 考勤子系統(tǒng)。

3.3.1 概述。

感應(yīng)式IC卡考勤子系統(tǒng)實現(xiàn)了員工出入控制、數(shù)據(jù)采集﹑信息查詢和考勤統(tǒng)計的過程自動化，方便了員工上下班考勤，代替了以往的人工簽卡﹑打卡，也方便了管理人員統(tǒng)計﹑考核各部門出勤率，適用于機(jī)關(guān)﹑金融和各企事業(yè)單位。系統(tǒng)框圖如圖2。

3.3.2 組成。

該系統(tǒng)由感應(yīng)式IC卡、考勤機(jī)（由指定門禁來實現(xiàn)）、考勤管理軟件等組成 ?？驁D如下圖3所示：

圖3 考勤子系統(tǒng)框圖endprint

3.3.3 功能。

（1）考勤機(jī)在設(shè)定的時間范圍內(nèi)啟動考勤功能，開始接受接受一卡通中的個人信息資料上傳，通過硬件傳輸線輸入到到智能芯片中，芯片數(shù)據(jù)處理后上傳處理后的數(shù)據(jù)到PC，PC根據(jù)上傳數(shù)據(jù)獲取具體考勤人并獲取當(dāng)前系統(tǒng)時間，然后將數(shù)據(jù)寫入到規(guī)定的文件格式中，存儲在智能管理軟件設(shè)置固定的路徑中，方便用戶隨時的U盤導(dǎo)出查看。

（2）在PC端的處理中為了處理多終端同時上傳數(shù)據(jù)時處理時序的問題，本軟件將上傳數(shù)據(jù)按照時序存儲在緩存中，PC只開一個任務(wù)循環(huán)去緩存中讀取每條數(shù)據(jù)，寫文件前鎖定文件讀寫權(quán)限只屬于本任務(wù)，寫完后再釋放權(quán)限，這樣可以保證不會漏寫數(shù)據(jù)或者其他任務(wù)同時操作文件造成數(shù)據(jù)書寫錯誤，系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)。

（3）在月末整理考勤時，根據(jù)用戶輸入的要求，遍歷當(dāng)月的考勤信息文件，統(tǒng)計每個員工的考勤信息，該軟件支持用戶自定義的考勤要求設(shè)定，最后輸出標(biāo)準(zhǔn)的辦公文件記錄詳細(xì)的考勤信息。

3.4 消費子系統(tǒng)。

3.4.1 概述。

為充分體IC卡的“一卡通”優(yōu)勢，對于餐廳、活動中心、健身房、棋藝室、球室等內(nèi)部消費場所，可以采用IC卡的定額或不定額收費，使用極為方便。方便用戶，減少人力的投入，壓縮運營的成本，最終提高用戶的體驗和運營商的利潤。

3.4.2 組成。

普通售飯管理適用于不定額收費，該子系統(tǒng)由感應(yīng)式IC卡、收費機(jī)（又稱消費終端）、消費管理軟件等組成，系統(tǒng)框圖如圖4所示：

圖4 考勤子系統(tǒng)框圖

3.4.3 功能。

（1）可作信用卡、設(shè)置操作員級別設(shè)置參數(shù)、記錄信息、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)結(jié)算、可根據(jù)需求設(shè)置卡的權(quán)限除此之外，消費系統(tǒng)還應(yīng)具有兼容性，員工各自的消費額，電腦自動統(tǒng)計后，形成財務(wù)系統(tǒng)可接受的數(shù)據(jù)式，結(jié)算時財務(wù)系統(tǒng)自動扣除相應(yīng)款項，實現(xiàn)完全自動化結(jié)算。

（2）該功能的實現(xiàn)分為三個步驟，步驟一：服務(wù)人員首先在消費機(jī)上輸入消費金額；步驟二：“一卡通”和消費機(jī)接觸后，消費終端讀取到卡的信息，向上位機(jī)發(fā)送消息；步驟三：消息的靜荷內(nèi)容中包含卡的信息和消費的金額，上位機(jī)受到此消息后，解析出相對應(yīng)的用戶信息，先在系統(tǒng)查找對應(yīng)用戶來驗證用戶是否合法有效，如果是非法用戶則返回消費失敗，如果是有效用戶則獲取數(shù)據(jù)庫中用戶的信息，根據(jù)用戶賬戶余額，再次和當(dāng)前用戶要消費的金額作對比，判斷余額是否充足，不足則返回余額不足，余額足夠則減去當(dāng)前消費金額，更新數(shù)據(jù)庫中用戶余額信息，返回用戶余額；步驟四：根據(jù)上一步返回消息，顯示于消費終端，完成整個消費過程。

4. 總結(jié)和展望

（1）本文介紹了“一卡通”系統(tǒng)在智能管理的應(yīng)用，描述了該系統(tǒng)組成和各模塊的功能，詳細(xì)講述了其門禁、考勤和消費功能，從硬件和軟件上說明了具體實現(xiàn)方法。本系統(tǒng)的硬件構(gòu)架清晰，服務(wù)器下面通過局域網(wǎng)連接網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展器，掛載各終端，組成整個系統(tǒng)；本系統(tǒng)的軟件設(shè)計模式上，首先遵循單一原則，各模塊之間的耦合低，模塊功能不相互影響、不互相訪問；其次遵循開放原則，系統(tǒng)框架支持后續(xù)開發(fā)新功能的添加；最后系統(tǒng)功能可裁剪，根據(jù)用戶需要添加功能模塊，剪裁掉用戶不需要的模塊，這樣整個系統(tǒng)沒有冗余更加精簡，降低硬件壓力，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（2）智能“一卡通”系統(tǒng)給人們生活和工作帶來巨大便利，在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)資源日益豐富，“一卡通”系統(tǒng)后續(xù)接入互聯(lián)網(wǎng)，作為互聯(lián)網(wǎng)端口，是后續(xù)的發(fā)展防線，近年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)開始應(yīng)用，其普將會是潮流和趨勢，所以“一卡通”系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是后續(xù)的研究和發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 弱電系統(tǒng)集成. 科學(xué)出版社.

[2] 建筑工程弱點技術(shù). 時代傳播音像出版社.

[3] 《商業(yè)建筑物電信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)管理標(biāo)準(zhǔn)》EIA /TIA 606.endprint

3.3.3 功能。

（1）考勤機(jī)在設(shè)定的時間范圍內(nèi)啟動考勤功能，開始接受接受一卡通中的個人信息資料上傳，通過硬件傳輸線輸入到到智能芯片中，芯片數(shù)據(jù)處理后上傳處理后的數(shù)據(jù)到PC，PC根據(jù)上傳數(shù)據(jù)獲取具體考勤人并獲取當(dāng)前系統(tǒng)時間，然后將數(shù)據(jù)寫入到規(guī)定的文件格式中，存儲在智能管理軟件設(shè)置固定的路徑中，方便用戶隨時的U盤導(dǎo)出查看。

（2）在PC端的處理中為了處理多終端同時上傳數(shù)據(jù)時處理時序的問題，本軟件將上傳數(shù)據(jù)按照時序存儲在緩存中，PC只開一個任務(wù)循環(huán)去緩存中讀取每條數(shù)據(jù)，寫文件前鎖定文件讀寫權(quán)限只屬于本任務(wù)，寫完后再釋放權(quán)限，這樣可以保證不會漏寫數(shù)據(jù)或者其他任務(wù)同時操作文件造成數(shù)據(jù)書寫錯誤，系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)。

（3）在月末整理考勤時，根據(jù)用戶輸入的要求，遍歷當(dāng)月的考勤信息文件，統(tǒng)計每個員工的考勤信息，該軟件支持用戶自定義的考勤要求設(shè)定，最后輸出標(biāo)準(zhǔn)的辦公文件記錄詳細(xì)的考勤信息。

3.4 消費子系統(tǒng)。

3.4.1 概述。

為充分體IC卡的“一卡通”優(yōu)勢，對于餐廳、活動中心、健身房、棋藝室、球室等內(nèi)部消費場所，可以采用IC卡的定額或不定額收費，使用極為方便。方便用戶，減少人力的投入，壓縮運營的成本，最終提高用戶的體驗和運營商的利潤。

3.4.2 組成。

普通售飯管理適用于不定額收費，該子系統(tǒng)由感應(yīng)式IC卡、收費機(jī)（又稱消費終端）、消費管理軟件等組成，系統(tǒng)框圖如圖4所示：

圖4 考勤子系統(tǒng)框圖

3.4.3 功能。

（1）可作信用卡、設(shè)置操作員級別設(shè)置參數(shù)、記錄信息、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)結(jié)算、可根據(jù)需求設(shè)置卡的權(quán)限除此之外，消費系統(tǒng)還應(yīng)具有兼容性，員工各自的消費額，電腦自動統(tǒng)計后，形成財務(wù)系統(tǒng)可接受的數(shù)據(jù)式，結(jié)算時財務(wù)系統(tǒng)自動扣除相應(yīng)款項，實現(xiàn)完全自動化結(jié)算。

（2）該功能的實現(xiàn)分為三個步驟，步驟一：服務(wù)人員首先在消費機(jī)上輸入消費金額；步驟二：“一卡通”和消費機(jī)接觸后，消費終端讀取到卡的信息，向上位機(jī)發(fā)送消息；步驟三：消息的靜荷內(nèi)容中包含卡的信息和消費的金額，上位機(jī)受到此消息后，解析出相對應(yīng)的用戶信息，先在系統(tǒng)查找對應(yīng)用戶來驗證用戶是否合法有效，如果是非法用戶則返回消費失敗，如果是有效用戶則獲取數(shù)據(jù)庫中用戶的信息，根據(jù)用戶賬戶余額，再次和當(dāng)前用戶要消費的金額作對比，判斷余額是否充足，不足則返回余額不足，余額足夠則減去當(dāng)前消費金額，更新數(shù)據(jù)庫中用戶余額信息，返回用戶余額；步驟四：根據(jù)上一步返回消息，顯示于消費終端，完成整個消費過程。

4. 總結(jié)和展望

（1）本文介紹了“一卡通”系統(tǒng)在智能管理的應(yīng)用，描述了該系統(tǒng)組成和各模塊的功能，詳細(xì)講述了其門禁、考勤和消費功能，從硬件和軟件上說明了具體實現(xiàn)方法。本系統(tǒng)的硬件構(gòu)架清晰，服務(wù)器下面通過局域網(wǎng)連接網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展器，掛載各終端，組成整個系統(tǒng)；本系統(tǒng)的軟件設(shè)計模式上，首先遵循單一原則，各模塊之間的耦合低，模塊功能不相互影響、不互相訪問；其次遵循開放原則，系統(tǒng)框架支持后續(xù)開發(fā)新功能的添加；最后系統(tǒng)功能可裁剪，根據(jù)用戶需要添加功能模塊，剪裁掉用戶不需要的模塊，這樣整個系統(tǒng)沒有冗余更加精簡，降低硬件壓力，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（2）智能“一卡通”系統(tǒng)給人們生活和工作帶來巨大便利，在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)資源日益豐富，“一卡通”系統(tǒng)后續(xù)接入互聯(lián)網(wǎng)，作為互聯(lián)網(wǎng)端口，是后續(xù)的發(fā)展防線，近年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)開始應(yīng)用，其普將會是潮流和趨勢，所以“一卡通”系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是后續(xù)的研究和發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 弱電系統(tǒng)集成. 科學(xué)出版社.

[2] 建筑工程弱點技術(shù). 時代傳播音像出版社.

[3] 《商業(yè)建筑物電信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)管理標(biāo)準(zhǔn)》EIA /TIA 606.endprint

3.3.3 功能。

（1）考勤機(jī)在設(shè)定的時間范圍內(nèi)啟動考勤功能，開始接受接受一卡通中的個人信息資料上傳，通過硬件傳輸線輸入到到智能芯片中，芯片數(shù)據(jù)處理后上傳處理后的數(shù)據(jù)到PC，PC根據(jù)上傳數(shù)據(jù)獲取具體考勤人并獲取當(dāng)前系統(tǒng)時間，然后將數(shù)據(jù)寫入到規(guī)定的文件格式中，存儲在智能管理軟件設(shè)置固定的路徑中，方便用戶隨時的U盤導(dǎo)出查看。

（2）在PC端的處理中為了處理多終端同時上傳數(shù)據(jù)時處理時序的問題，本軟件將上傳數(shù)據(jù)按照時序存儲在緩存中，PC只開一個任務(wù)循環(huán)去緩存中讀取每條數(shù)據(jù)，寫文件前鎖定文件讀寫權(quán)限只屬于本任務(wù)，寫完后再釋放權(quán)限，這樣可以保證不會漏寫數(shù)據(jù)或者其他任務(wù)同時操作文件造成數(shù)據(jù)書寫錯誤，系統(tǒng)的魯棒性強(qiáng)。

（3）在月末整理考勤時，根據(jù)用戶輸入的要求，遍歷當(dāng)月的考勤信息文件，統(tǒng)計每個員工的考勤信息，該軟件支持用戶自定義的考勤要求設(shè)定，最后輸出標(biāo)準(zhǔn)的辦公文件記錄詳細(xì)的考勤信息。

3.4 消費子系統(tǒng)。

3.4.1 概述。

為充分體IC卡的“一卡通”優(yōu)勢，對于餐廳、活動中心、健身房、棋藝室、球室等內(nèi)部消費場所，可以采用IC卡的定額或不定額收費，使用極為方便。方便用戶，減少人力的投入，壓縮運營的成本，最終提高用戶的體驗和運營商的利潤。

3.4.2 組成。

普通售飯管理適用于不定額收費，該子系統(tǒng)由感應(yīng)式IC卡、收費機(jī)（又稱消費終端）、消費管理軟件等組成，系統(tǒng)框圖如圖4所示：

圖4 考勤子系統(tǒng)框圖

3.4.3 功能。

（1）可作信用卡、設(shè)置操作員級別設(shè)置參數(shù)、記錄信息、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)結(jié)算、可根據(jù)需求設(shè)置卡的權(quán)限除此之外，消費系統(tǒng)還應(yīng)具有兼容性，員工各自的消費額，電腦自動統(tǒng)計后，形成財務(wù)系統(tǒng)可接受的數(shù)據(jù)式，結(jié)算時財務(wù)系統(tǒng)自動扣除相應(yīng)款項，實現(xiàn)完全自動化結(jié)算。

（2）該功能的實現(xiàn)分為三個步驟，步驟一：服務(wù)人員首先在消費機(jī)上輸入消費金額；步驟二：“一卡通”和消費機(jī)接觸后，消費終端讀取到卡的信息，向上位機(jī)發(fā)送消息；步驟三：消息的靜荷內(nèi)容中包含卡的信息和消費的金額，上位機(jī)受到此消息后，解析出相對應(yīng)的用戶信息，先在系統(tǒng)查找對應(yīng)用戶來驗證用戶是否合法有效，如果是非法用戶則返回消費失敗，如果是有效用戶則獲取數(shù)據(jù)庫中用戶的信息，根據(jù)用戶賬戶余額，再次和當(dāng)前用戶要消費的金額作對比，判斷余額是否充足，不足則返回余額不足，余額足夠則減去當(dāng)前消費金額，更新數(shù)據(jù)庫中用戶余額信息，返回用戶余額；步驟四：根據(jù)上一步返回消息，顯示于消費終端，完成整個消費過程。

4. 總結(jié)和展望

（1）本文介紹了“一卡通”系統(tǒng)在智能管理的應(yīng)用，描述了該系統(tǒng)組成和各模塊的功能，詳細(xì)講述了其門禁、考勤和消費功能，從硬件和軟件上說明了具體實現(xiàn)方法。本系統(tǒng)的硬件構(gòu)架清晰，服務(wù)器下面通過局域網(wǎng)連接網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展器，掛載各終端，組成整個系統(tǒng)；本系統(tǒng)的軟件設(shè)計模式上，首先遵循單一原則，各模塊之間的耦合低，模塊功能不相互影響、不互相訪問；其次遵循開放原則，系統(tǒng)框架支持后續(xù)開發(fā)新功能的添加；最后系統(tǒng)功能可裁剪，根據(jù)用戶需要添加功能模塊，剪裁掉用戶不需要的模塊，這樣整個系統(tǒng)沒有冗余更加精簡，降低硬件壓力，提高系統(tǒng)穩(wěn)定性。

（2）智能“一卡通”系統(tǒng)給人們生活和工作帶來巨大便利，在當(dāng)今網(wǎng)絡(luò)資源日益豐富，“一卡通”系統(tǒng)后續(xù)接入互聯(lián)網(wǎng)，作為互聯(lián)網(wǎng)端口，是后續(xù)的發(fā)展防線，近年物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)快速發(fā)展，已經(jīng)開始應(yīng)用，其普將會是潮流和趨勢，所以“一卡通”系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化是后續(xù)的研究和發(fā)展方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 弱電系統(tǒng)集成. 科學(xué)出版社.

[2] 建筑工程弱點技術(shù). 時代傳播音像出版社.

[3] 《商業(yè)建筑物電信基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)管理標(biāo)準(zhǔn)》EIA /TIA 606.endprint