祝莉
摘要:在高校信息化不斷發(fā)展的過程中,通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也在不斷地普及,各個(gè)高校在使用校園卡和管理過程中還存在部分的問題,比如各個(gè)管理系統(tǒng)無法兼容、一生多卡及資源無法共享等。針對此情況,該文對高校管理模式及過程進(jìn)行調(diào)研,將軟件工程方法論作為指導(dǎo),實(shí)現(xiàn)滿足數(shù)字化校園管理的一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)。此系統(tǒng)能夠基本滿足高校數(shù)字化及信息化建設(shè)的需求,具有較強(qiáng)的使用性。
關(guān)鍵詞:高校;一卡通系統(tǒng);系統(tǒng)設(shè)計(jì)
中圖分類號:TP311 ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-3044(2019)13-0074-03
? 在各高校校園網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)備不斷完善的過程中,IC卡也在不斷地成熟,高校校園中廣泛使用校園卡。但是因?yàn)楦咝T谧铋_始規(guī)劃過程中沒有統(tǒng)一,導(dǎo)致各個(gè)部分都是以自身也無需求,通過采購商的不同結(jié)合應(yīng)用系統(tǒng),使不同應(yīng)用系統(tǒng)之間沒有關(guān)系,那么兼容性也有所降低,資源無法共享,以此導(dǎo)致全校師生都具有各種卡,比如食堂飯卡、電卡、借書卡、學(xué)生證、水卡、診療卡等。教師和學(xué)生在校園中活動(dòng)過程中都要出示相應(yīng)卡,對于全校師生在校園中方便生活是非常不利的。在完善校園一卡通系統(tǒng)的過程中,其能夠在個(gè)人消費(fèi)、身份識別、查詢個(gè)人信息等場景中結(jié)合銀行卡金融功能,只要使用一張卡就能夠有效解決就餐、醫(yī)療、圖書借閱、上機(jī)、考勤、繳費(fèi)和教務(wù)管理等問題。
1 校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思路
校園一卡通系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過程中要基于安全性、穩(wěn)定性、實(shí)用性,重點(diǎn)突出時(shí)代特色,實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù),從而實(shí)現(xiàn)校園各種門禁、收費(fèi)、身份識別及考勤等一卡通行。目前,學(xué)生手中一般都具有多種卡,包括圖書館借閱卡、學(xué)生證、洗衣卡等,為學(xué)生帶來了多種不方便。另外,學(xué)校各個(gè)部門都已經(jīng)創(chuàng)建了自身應(yīng)用系統(tǒng),導(dǎo)致資源重復(fù)和浪費(fèi)。所以,可以希望創(chuàng)建校園一卡通,實(shí)現(xiàn)一卡在手,走遍校園的目的,包括:電子錢包,開啟門鎖智能設(shè)置,電子門鎖,身份確認(rèn),根據(jù)權(quán)限查詢信息,進(jìn)出學(xué)校管理和查詢,借書證結(jié)合電子錢包實(shí)現(xiàn)超期罰款和丟失賠償,學(xué)校機(jī)房上級和收費(fèi)管理,學(xué)生宿舍用水,學(xué)校超市刷卡購物,學(xué)生用電控制等。
校園網(wǎng)絡(luò)寬帶環(huán)境對聯(lián)機(jī)交易實(shí)時(shí)性能支持及IC卡成本等多因素,非接觸式IC卡為現(xiàn)代高校校園一卡通系統(tǒng)主要選擇,其結(jié)合了射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù),能夠解決無源和免接觸的問題。IC卡系統(tǒng)架構(gòu)主要包括管理平臺(tái)及應(yīng)用系統(tǒng)構(gòu)成,其中管理平臺(tái)為一卡通系統(tǒng)基本平臺(tái),應(yīng)用系統(tǒng)依附在管理平臺(tái)中。因?yàn)閷τ谙到y(tǒng)的可擴(kuò)展性及負(fù)載結(jié)構(gòu)具有較高的要求,所以就要使應(yīng)用系統(tǒng)和平臺(tái)進(jìn)行分離,并且充分利用應(yīng)用服務(wù)器、中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器及終端三層結(jié)構(gòu)。通過三層結(jié)構(gòu)相互分離,能夠?qū)ο到y(tǒng)松耦合進(jìn)行保證,使中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器對于數(shù)據(jù)完整性及一致性進(jìn)行保證,應(yīng)用系統(tǒng)能夠在不同應(yīng)用服務(wù)器中部署,實(shí)現(xiàn)終端設(shè)備的自由添加。圖1為一卡通系統(tǒng)的三層結(jié)構(gòu)。
2 一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
2.1 一卡通電子支付平臺(tái)
在物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的過程中,學(xué)校管理逐漸進(jìn)入到智能化、科學(xué)化及自動(dòng)化管理時(shí)代中,電子支付也成為最新校園一卡通系統(tǒng)功能重要展現(xiàn)。學(xué)生能夠通過此功能在校園中購物和消費(fèi),并且還能夠繳納水電費(fèi)、學(xué)費(fèi)、住宿費(fèi)等。此功能是學(xué)校利用pos機(jī)等消費(fèi)終端所實(shí)現(xiàn)的使錢財(cái)轉(zhuǎn)移的功能,本文中的電子支付平臺(tái)主要包括。
2.1.1 一卡通管控中心
最新校園一卡通管控中心是指綜合性前置系統(tǒng),此系統(tǒng)利用加密卡片的安裝,從而安裝到讀卡器和一卡通管理平臺(tái)中,以此有效實(shí)現(xiàn)校園業(yè)務(wù)的綜合性。此管理辦理業(yè)務(wù)平臺(tái)就像是銀行工作人員,使學(xué)生開通卡并且辦理,對持卡人身份識別及信息管理。
2.1.2 個(gè)人信息管理識別
在創(chuàng)建個(gè)人身份管理識別系統(tǒng)過程中,要實(shí)現(xiàn)身份前置機(jī)的安裝,此機(jī)器能夠在識別身份以前收集個(gè)人信息,之后利用網(wǎng)絡(luò)連接認(rèn)證信息,并且和校園一卡通相互通信管理,以此對校園一卡通系統(tǒng)正常運(yùn)行進(jìn)行維護(hù)[3]。
2.1.3 銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)
應(yīng)用銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)是利用自動(dòng)轉(zhuǎn)賬終端連接銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng),此系統(tǒng)能夠有效實(shí)現(xiàn)學(xué)生校園卡對銀行付費(fèi)的作用,并且還能夠?qū)W(xué)生提供卡內(nèi)賬戶余額存款、查詢、修改密碼、掛失等功能,此功能能夠使銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)有效實(shí)現(xiàn)銀行卡功能。
2.1.4 信息查詢管控系統(tǒng)
信息查詢管控系統(tǒng)要求實(shí)現(xiàn)查詢信息前置機(jī)的設(shè)置,主要目的就是全面查詢信息。此信息查詢管控系統(tǒng)能夠連接校園卡,并且統(tǒng)計(jì)學(xué)生個(gè)人信息系統(tǒng)數(shù)據(jù),從而對學(xué)生提供信息通知和修改系統(tǒng)密碼的服務(wù)。信息查詢系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)觸摸屏查詢、網(wǎng)上查詢和電話查詢,持卡人能夠使用瀏覽器實(shí)現(xiàn)查詢。通過以下代碼進(jìn)行查詢:
2.2 門禁模塊設(shè)計(jì)
在原本模塊中實(shí)現(xiàn)擴(kuò)充,添加三棍閘,通過微計(jì)算機(jī)在本地服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中將卡號進(jìn)行傳輸并且記錄,方便查詢和分析。硬件接口使用MSCOMM控件,利用232串口和單片機(jī)通訊我手之后實(shí)現(xiàn)通話。其能夠?qū)崿F(xiàn)人員上下班的簽到,便于管理人員的統(tǒng)計(jì),對出勤情況進(jìn)行考核,便于部門對出勤率進(jìn)行查詢和考核,對人員流動(dòng)情況進(jìn)行掌握和管理;如果考勤工作人員要補(bǔ)辦事假或者病假手續(xù)的過程中,要求利用操作人員手動(dòng)修改數(shù)據(jù),從而能夠得出正確考勤報(bào)表。報(bào)表中的內(nèi)容主要包括查詢、打印等,報(bào)表的查詢是根據(jù)工作人員編碼、日期、設(shè)備等實(shí)現(xiàn)的,查詢條件能夠?qū)记谟涗浀臅r(shí)間、公司及部門等進(jìn)行選擇。選擇報(bào)表指的是員工異??记趫?bào)表、出勤報(bào)表、合計(jì)報(bào)表及原始數(shù)據(jù)報(bào)表等。其次,在模塊實(shí)現(xiàn)的過程中,為了使速度得到提高,利用一卡通系統(tǒng)得出部分的信息,在本地計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)其他信息的存儲(chǔ)。圖2為門禁系統(tǒng)界面。
2.3 商店消費(fèi)模塊
商店消費(fèi)模塊能夠以管理系統(tǒng)所發(fā)放的身份卡到市趟售飯管理終端插入,之后進(jìn)行購物,購物過程中所產(chǎn)生的費(fèi)用能夠通過服務(wù)器中此身份卡相應(yīng)賬號中扣除,避免在整個(gè)過程出現(xiàn)現(xiàn)金交易導(dǎo)致不便。其主要功能為:
其一,在進(jìn)入到售飯功能之前要先將操作人員編碼輸入進(jìn)入,右側(cè)將準(zhǔn)備出售的產(chǎn)品名稱進(jìn)行顯示,左側(cè)表示正在營業(yè)。將身份卡插入之后,左側(cè)將持卡人的姓名、卡號、賬號現(xiàn)存的金額進(jìn)行展現(xiàn)出來;
其二,售飯人員輸入菜品相應(yīng)的購買金額、序號,之后將回車鍵按下之后結(jié)算,展現(xiàn)本次的消費(fèi)金額及剩余金額,提示人員能夠?qū)⒖ò纬鰜?。如果結(jié)算金額比賬號中剩余金額要多,就會(huì)提示賬內(nèi)的金額,請重新選擇。假如本次結(jié)算金額比每次消費(fèi)最高的金額要高,就要求人員將密碼輸入才能夠結(jié)算,保證卡的安全性。
其三,拔卡之后能夠?qū)⒈敬蜗M(fèi)清單打印出來,比如消費(fèi)菜單清單、姓名、消費(fèi)金額、剩余金額等。
其四,服務(wù)中心服務(wù)器能夠?qū)κ埏埥K端收款數(shù)據(jù)進(jìn)行查看,并且到當(dāng)天明細(xì)賬中記錄。
其五,某個(gè)部門中的售飯終端軟件能夠通過注冊過程中所設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)創(chuàng)建一組,解散過程中的部門收款機(jī)對本組營業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,并且查詢當(dāng)天的明細(xì),每個(gè)月的數(shù)據(jù)等。
2.4 食堂消費(fèi)系統(tǒng)
食堂消費(fèi)系統(tǒng)和商店消費(fèi)系統(tǒng)不同,前者客戶端消費(fèi)是利用消費(fèi)機(jī)實(shí)現(xiàn),后者利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)。為了能夠在食堂中使用IC卡,使用消費(fèi)機(jī),并且進(jìn)行二次開發(fā),使其能夠?qū)π?nèi)開發(fā)的卡進(jìn)行識別。利用以下驅(qū)動(dòng)函數(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)插卡消費(fèi):
2.5 圖書館借閱系統(tǒng)
學(xué)校圖書館借閱工作大部分還是手工管理,工作效率比較低,并且無法及時(shí)掌握圖書種類及學(xué)生們的需求圖書。手工管理具有多種問題,因?yàn)椴豢杀苊獾娜藶橐蛩貙?dǎo)致數(shù)據(jù)誤報(bào)、遺漏等。以此,就結(jié)合一卡通系統(tǒng)建設(shè),通過計(jì)算機(jī)為我們所提供的信息,對學(xué)生借閱過程構(gòu)成整套動(dòng)態(tài)管理。本文根據(jù)需求使其劃分成為學(xué)生注冊、借書、圖書查詢、學(xué)生信息打印、還書、圖書預(yù)約等六個(gè)模塊,使六個(gè)模塊緊密相連,實(shí)現(xiàn)信息資源共享,從而形成完美學(xué)校圖書館借閱管理解決方案。圖3為圖書館借閱系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
圖書瀏覽查詢:學(xué)生們能夠通過卡插入讀卡器對自己所需要的圖書進(jìn)行查詢;
借書:學(xué)生能夠利用校園卡實(shí)現(xiàn)圖書借閱;
預(yù)約:實(shí)現(xiàn)圖書預(yù)約;
還書:退還圖書;
打印信息:圖書管理人員利用此模塊能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)生借閱信息的打印。
將讀卡器設(shè)置到圖書館出入口中,學(xué)生只需要刷卡就能夠自由地進(jìn)出。簡單來說,其就是出入控制及借書的憑證。在通過掃描槍在系統(tǒng)中錄入書號之后,學(xué)生只需要刷卡就能夠錄入借閱信息。在還書的時(shí)候,也能夠?qū)畔⒋_認(rèn)之后刷卡,也就是實(shí)現(xiàn)還書處理。
為了使圖書分類上架和管理能夠更加的方便,使軟件中具備圖書上架位置編號的自動(dòng)生成,并且設(shè)計(jì)條形碼。通過普通打印機(jī)打印,將條形碼和說明貼到書中,方便圖書館管理人員對書籍進(jìn)行管理,還能夠提高圖書館的借閱速度。此種圖書借還的方式,要求領(lǐng)書人只需要將IC卡插入到讀卡器中,或者通過條碼掃描器實(shí)現(xiàn)掃描,就能夠讀入借書人的賬號,利用校園網(wǎng)將個(gè)人信息調(diào)取。利用掃描條形碼尋找圖書編號,就能夠借書。在還書的時(shí)候也能夠?qū)崿F(xiàn)圖書編號的掃描。
2.6一卡通系統(tǒng)安全設(shè)計(jì)
一卡通系統(tǒng)安全和用卡人信息安全具有密切的關(guān)系,包括校園卡中余額及個(gè)人銀行卡信息等數(shù)據(jù)保密性,為全部一卡通性能最為重要、基礎(chǔ)的因素。利用以下內(nèi)容對一卡通系統(tǒng)安全進(jìn)行保證。
其一,設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫安全。單獨(dú)使用一臺(tái)物理服務(wù)器,專門存儲(chǔ)一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫,避免和其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)資源共享,并且使用異地容災(zāi)備份技術(shù)對數(shù)據(jù)庫完整性進(jìn)行保證;
其二,設(shè)計(jì)中心服務(wù)器。實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)Linux服務(wù)器的設(shè)置,將其中的一臺(tái)作為服務(wù)器,應(yīng)用在正常狀態(tài)中;將另外一臺(tái)作為備用的服務(wù)器,在發(fā)生故障的時(shí)候使用,從而使系統(tǒng)能夠不間斷的運(yùn)行;
其三,設(shè)計(jì)在線充值安全機(jī)制。銀行卡中的信息數(shù)據(jù)較為敏感,不能夠直接利用校園網(wǎng)訪問銀行網(wǎng)絡(luò),要使用轉(zhuǎn)賬前置機(jī)方式,隔離雙方的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)安全進(jìn)行保證;
其四,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全機(jī)制的設(shè)計(jì)。定期掃描每個(gè)業(yè)務(wù)系統(tǒng)的漏洞,對管理員權(quán)限進(jìn)行良好分配,使用日記機(jī)制對責(zé)任追查進(jìn)行落實(shí);
其五,設(shè)計(jì)終端POS機(jī)的安全機(jī)制。POS機(jī)屬于直接刷卡消費(fèi)工具,和扣除卡內(nèi)余額、驗(yàn)證卡片合法性具有重要關(guān)系,要求其具備白名單及黑名單的驗(yàn)證技術(shù),對交易合法性進(jìn)行保證;
其六,網(wǎng)絡(luò)安全機(jī)制的設(shè)計(jì)??梢詥为?dú)使用物理專用網(wǎng)和一卡通系統(tǒng)相互連接,對成本問題充分考慮,可以使用VLAN技術(shù)創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)隔離;
其七,設(shè)計(jì)卡片安全機(jī)制。使用中國人民銀行所認(rèn)證的CPU卡,使其成為信息載體,使卡片安全性得到進(jìn)一步的提高。
2.7 系統(tǒng)的使用
將一卡通放到刷卡機(jī)中,刷卡機(jī)就能夠?qū)⒁豢ㄍㄖ械男畔⑦M(jìn)行讀取,如果讀取正常表示合法卡,如果讀取失敗就會(huì)出現(xiàn)異常警報(bào),假如正常識別卡為掛失的狀態(tài),系統(tǒng)也會(huì)警報(bào)。假如消費(fèi)額度比較大,就提示用戶將消費(fèi)者密碼進(jìn)行輸入,假如密碼輸入錯(cuò)誤,就會(huì)發(fā)出警報(bào),要不然對卡的余額進(jìn)行讀取,如果此卡余額不足,就會(huì)提示余額不足。如果正常,將消費(fèi)額度扣除,在系統(tǒng)中對刷卡操作數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。
3 結(jié)束語
本文實(shí)現(xiàn)滿足高效管理信息化、數(shù)字化需求的一卡通學(xué)生管理系統(tǒng),能夠有效增強(qiáng)各個(gè)高校管理部門的溝通和資源共享,還能夠?qū)崿F(xiàn)辦公自動(dòng)化及高效化,有效節(jié)約物力、人力。但是,在系統(tǒng)后期運(yùn)行及維護(hù)的過程中,還要實(shí)現(xiàn)學(xué)生考勤和考試簽到等功能的拓展,以此為信息化的教學(xué)打下基礎(chǔ)。
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【通聯(lián)編輯:朱寶貴】