李 邐

（遼寧行政學(xué)院，遼寧沈陽，110161）

基于物聯(lián)網(wǎng)的校園一卡通的應(yīng)用研究

李 邐

（遼寧行政學(xué)院，遼寧沈陽，110161）

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，促進(jìn)各院校數(shù)字化校園建設(shè)。本文從物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下一卡通在校園中的使用價值入手，分析了一卡通的功能模塊和實際應(yīng)用范圍。

物聯(lián)網(wǎng)；電子證件；校園一卡通

0 引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛應(yīng)用，人類已經(jīng)進(jìn)入信息時代，信息技術(shù)正在對教育系統(tǒng)的改革產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。現(xiàn)代化的學(xué)校配備著現(xiàn)代化的教育設(shè)施，管理信息化水平正在成為衡量學(xué)?？傮w水平的因素之一，數(shù)字化校園建設(shè)是反映學(xué)校管理信息化水平的重要指標(biāo)。校園數(shù)字化建設(shè)的推進(jìn)，校園卡的應(yīng)用范圍更加廣泛，而又因為大多數(shù)校園應(yīng)用系統(tǒng)互不相連，學(xué)生持有多張校園卡，反而給學(xué)生帶來不便。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的進(jìn)步，智能IC卡技術(shù)的成熟，為校園一卡通系統(tǒng)的建立提供了保障，校園內(nèi)實現(xiàn)一卡通管理將成為校園管理的必然趨勢，校園一卡通系統(tǒng)是數(shù)字化校園的基礎(chǔ)工程，可以為數(shù)字化校園提供全面的數(shù)據(jù)收集平臺，結(jié)合學(xué)校的管理信息系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)，形成全校范圍的數(shù)字空間和共享環(huán)境。

1 什么是物聯(lián)網(wǎng)

隨著經(jīng)濟(jì)國際化進(jìn)程的不斷深入，國家加大了對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的支持力度，物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)正在積極籌建中，物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)滲透到我們生活的各個領(lǐng)域中。

物聯(lián)網(wǎng)是EPC（Electronic Product Code）技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。1999年美國麻省理工大學(xué)Auto-ID實驗室首次提出了EPC系統(tǒng)及物聯(lián)網(wǎng)的概念，認(rèn)為：物聯(lián)網(wǎng)是在計算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)上，利用RFID（Radio Frequency Identification）、EPC編碼、無線數(shù)據(jù)通信等技術(shù)，構(gòu)造了一個實現(xiàn)全球物品信息實時共享的物的國際互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（Internet Of Thing,IOT）。

顧名思義，物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)，包含兩方面含義：（1）物聯(lián)網(wǎng)的核心是互聯(lián)網(wǎng)，基礎(chǔ)平臺也依托于互聯(lián)網(wǎng)，本質(zhì)上是互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的擴(kuò)展和延伸；（2）物聯(lián)網(wǎng)的用戶不再單純是人，而是擴(kuò)展到物與物之間進(jìn)行通信或者數(shù)據(jù)交換，即物物相連。物聯(lián)網(wǎng)不是單純的物與物的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，而是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展。所以，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展被稱為繼計算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。

2 電子證件

證件是一種證明身份或資料的文件（憑證）。證件存在的形式千變?nèi)f化，從紙質(zhì)、金屬材料、磁性介質(zhì)，逐漸發(fā)展到帶有集成電路芯片的智能電子證件以及現(xiàn)在廣泛使用的無線化和網(wǎng)絡(luò)化的電子證件。20世紀(jì)80年代，非接觸IC卡（RFID）的出現(xiàn)是智能卡發(fā)展中重要的里程碑，被認(rèn)為是身份識別、票據(jù)物流等方面的重要替代技術(shù)。目前，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)空前發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)與物聯(lián)網(wǎng)在我們的工作生活中無處不在，計算機(jī)身份認(rèn)證、互聯(lián)網(wǎng)身份驗證、電子商務(wù)及手機(jī)等移動端的身份認(rèn)證對電子證件的需求，極大推動了電子證件的發(fā)展，目前含有電子證書和生物特征的電子證件已然出現(xiàn)，正順應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的大趨勢。比如，美國公民現(xiàn)行的電子護(hù)照就包括了個人的所有信息，公民直接使用一種嵌入了RFID芯片的護(hù)照卡就代替紙質(zhì)護(hù)照前往加拿大、墨西哥等西半球國家旅行。這種護(hù)照卡有近距離無線射頻身份識別技術(shù)，并可以遠(yuǎn)程被掃描儀讀取，由海關(guān)或邊境工作人員直接調(diào)出持卡人簡歷及相片等個人信息。再如，我國正在使用的第二代居民身份證，就是全球最大的電子身份證件的應(yīng)用案例。二代身份證應(yīng)用了非接觸式IC卡技術(shù)，通過智能芯片存儲用戶個人信息，具有機(jī)讀功能，近距離就可以被機(jī)器識別與讀取，方便了我們的工作和生活。

3 校園一卡通的應(yīng)用研究

校園一卡通是學(xué)生在就讀期間在該院校的有效電子證件。通過對學(xué)生在校期間學(xué)習(xí)生活等各方面的需求，對一卡通的功能設(shè)定應(yīng)包括小額消費、機(jī)房管理、圖書館管理、門禁控制、金融服務(wù)等功能（如圖1所示），并與大部分院校已經(jīng)使用的各類系統(tǒng)（包括圖書管理、學(xué)籍管理、教務(wù)管理等功能）集成到一起，真正做到“一卡在手，走遍全校”。

圖1 一卡通功能模塊

（1）小額消費

該功能主要為了方便學(xué)生在校園內(nèi)部進(jìn)行各種小額消費（如食堂就餐、商場超市、浴室收費、機(jī)房計時、體育場館等收費），可以在卡中建立消費資金存儲區(qū)，即電子錢包。電子錢包的資金可以在校園內(nèi)的充值點進(jìn)行現(xiàn)金充值，或以自助圈存機(jī)進(jìn)行銀行卡轉(zhuǎn)賬。由于電子錢包不加密，為減少卡片遺失給卡主帶來的損失，可以對電子錢包的存儲金額上限進(jìn)行限制，并對每日最高消費金額和消費次數(shù)進(jìn)行限制。

（2）機(jī)房管理

該部分主要是對學(xué)生在機(jī)房上機(jī)或上網(wǎng)的登錄、收費和查詢等功能的應(yīng)用。卡內(nèi)根據(jù)需要，可以設(shè)置課內(nèi)機(jī)時和課余機(jī)時兩種。其中，課內(nèi)機(jī)時根據(jù)教學(xué)需要，由教務(wù)處確定后預(yù)定入機(jī)房管理系統(tǒng)，學(xué)生持卡上機(jī)即可；課余機(jī)時，由學(xué)生去校園卡管理中心購買機(jī)時，在課余時間到機(jī)房內(nèi)進(jìn)行上機(jī)練習(xí)或上網(wǎng)瀏覽。

（3）圖書館管理

該部分可以在圖書館管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行拓展，主要包括借書處/閱覽室的進(jìn)入檢驗、借/還書、查詢、復(fù)印、收費及罰款等功能。學(xué)生進(jìn)入閱覽室時，通過傳感器來驗證一卡通的身份是否合法；借/還書時，管理員通過激光掃描儀對索引號和借閱時間等信息進(jìn)行操作；還書逾期或書籍損壞需要賠償或罰款時，可從卡中電子錢包扣除金額，并把卡中記錄與計算機(jī)同步，上傳圖書館信息至財務(wù)部分進(jìn)行結(jié)算或存檔。

（4）門禁控制

門禁控制功能涉及范圍較廣，在校門、教學(xué)樓門、實驗樓門、宿舍等處都可使用，不同地方有不同要求。在進(jìn)入校門或教學(xué)樓門時，一卡通可作為身份證明，起到學(xué)生證作用；在實驗室、體育場館，可以替代工作人員的鑰匙，以非接觸式方式開門和關(guān)門；在學(xué)生宿舍可以進(jìn)行樓門和房間門控制，樓門使用打卡器對偽卡、過期卡、掛失卡超越權(quán)限卡進(jìn)行報警示意，對房間門可以設(shè)計非接觸IC卡門鎖進(jìn)行房門開啟操作。便于管理員對宿舍的安全和秩序進(jìn)行管理，避免意外情況的發(fā)生。

（5）金融服務(wù)

校園一卡通可以設(shè)置磁條部分，用于實現(xiàn)銀行卡的各項事務(wù)，如存款、取款、轉(zhuǎn)賬、余額和交易查詢、修改密碼、匯款和賬戶處理等。該功能將顯著提升校園卡效用，給學(xué)生帶來更大便利。如，學(xué)生可以直接在教務(wù)處、財務(wù)處終端進(jìn)行交學(xué)費、購買書籍等，而家長可以通過相關(guān)銀行查閱學(xué)生費用使用情況。

其它功能在本文中不作一一論述。

4 小結(jié)

由上可見，當(dāng)校園內(nèi)廣泛實行一卡通機(jī)制后，學(xué)生可以通過校園一卡通將原有的學(xué)生證卡、食堂飯卡、圖書借閱證、銀行卡、電話卡等相關(guān)卡片整合到一張卡中，在學(xué)習(xí)、生活中都得到便利；學(xué)?？梢酝ㄟ^校園一卡通的統(tǒng)一身份認(rèn)證、統(tǒng)一信息查詢及共享數(shù)據(jù)平臺，最終實現(xiàn)資源數(shù)字化、傳輸網(wǎng)絡(luò)化、用戶終端智能化、管理結(jié)算自動化的校園信息化目標(biāo)。

[1] 趙林度，陳宇、任宗偉.電子證件物聯(lián)網(wǎng)[M],中國物資出版社，2011.8

[2] 熊茂華、熊昕、陸海軍.物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及應(yīng)用開發(fā)[M]，清華大學(xué)出版社，2014.3

李邐（1977.11），女，遼寧行政學(xué)院，碩士，副教授。研究方向：計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)與電子商務(wù)。

The application of CampusRFID card based on Internet of things

Li Li
(Liaoning Academy of Governance,LiaoningShenyang,110161)

The wide application of the Internet of things technology to promote the construction of the digital campus in Colleges and universities.The IOT environment card on campus in the use value of card function module and application range is analyzed.

Internet of things；electronic documents；campus card