祝莉

摘要：在高校信息化不斷發(fā)展的過程中，通信技術和網(wǎng)絡技術也在不斷地普及，各個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行調研，將軟件工程方法論作為指導，實現(xiàn)滿足數(shù)字化校園管理的一卡通系統(tǒng)設計。此系統(tǒng)能夠基本滿足高校數(shù)字化及信息化建設的需求，具有較強的使用性。

關鍵詞：高校;一卡通系統(tǒng);系統(tǒng)設計

中圖分類號：TP311 ? ? ? ?文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2019）13-0074-03

? 在各高校校園網(wǎng)基礎設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。但是因為高校在最開始規(guī)劃過程中沒有統(tǒng)一，導致各個部分都是以自身也無需求，通過采購商的不同結合應用系統(tǒng)，使不同應用系統(tǒng)之間沒有關系，那么兼容性也有所降低，資源無法共享，以此導致全校師生都具有各種卡，比如食堂飯卡、電卡、借書卡、學生證、水卡、診療卡等。教師和學生在校園中活動過程中都要出示相應卡，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，其能夠在個人消費、身份識別、查詢個人信息等場景中結合銀行卡金融功能，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、考勤、繳費和教務管理等問題。

1 校園一卡通系統(tǒng)的設計思路

校園一卡通系統(tǒng)在設計的過程中要基于安全性、穩(wěn)定性、實用性，重點突出時代特色，實時傳輸數(shù)據(jù)，從而實現(xiàn)校園各種門禁、收費、身份識別及考勤等一卡通行。目前，學生手中一般都具有多種卡，包括圖書館借閱卡、學生證、洗衣卡等，為學生帶來了多種不方便。另外，學校各個部門都已經(jīng)創(chuàng)建了自身應用系統(tǒng)，導致資源重復和浪費。所以，可以希望創(chuàng)建校園一卡通，實現(xiàn)一卡在手，走遍校園的目的，包括：電子錢包，開啟門鎖智能設置，電子門鎖，身份確認，根據(jù)權限查詢信息，進出學校管理和查詢，借書證結合電子錢包實現(xiàn)超期罰款和丟失賠償，學校機房上級和收費管理，學生宿舍用水，學校超市刷卡購物，學生用電控制等。

校園網(wǎng)絡寬帶環(huán)境對聯(lián)機交易實時性能支持及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，其結合了射頻識別技術和IC卡技術，能夠解決無源和免接觸的問題。IC卡系統(tǒng)架構主要包括管理平臺及應用系統(tǒng)構成，其中管理平臺為一卡通系統(tǒng)基本平臺，應用系統(tǒng)依附在管理平臺中。因為對于系統(tǒng)的可擴展性及負載結構具有較高的要求，所以就要使應用系統(tǒng)和平臺進行分離，并且充分利用應用服務器、中心數(shù)據(jù)庫服務器及終端三層結構。通過三層結構相互分離，能夠對系統(tǒng)松耦合進行保證，使中心數(shù)據(jù)庫服務器對于數(shù)據(jù)完整性及一致性進行保證，應用系統(tǒng)能夠在不同應用服務器中部署，實現(xiàn)終端設備的自由添加。圖1為一卡通系統(tǒng)的三層結構。

2 一卡通系統(tǒng)的設計和實現(xiàn)

2.1 一卡通電子支付平臺

在物聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的過程中，學校管理逐漸進入到智能化、科學化及自動化管理時代中，電子支付也成為最新校園一卡通系統(tǒng)功能重要展現(xiàn)。學生能夠通過此功能在校園中購物和消費，并且還能夠繳納水電費、學費、住宿費等。此功能是學校利用pos機等消費終端所實現(xiàn)的使錢財轉移的功能，本文中的電子支付平臺主要包括。

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中，以此有效實現(xiàn)校園業(yè)務的綜合性。此管理辦理業(yè)務平臺就像是銀行工作人員，使學生開通卡并且辦理，對持卡人身份識別及信息管理。

2.1.2 個人信息管理識別

在創(chuàng)建個人身份管理識別系統(tǒng)過程中，要實現(xiàn)身份前置機的安裝，此機器能夠在識別身份以前收集個人信息，之后利用網(wǎng)絡連接認證信息，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)正常運行進行維護[3]。

2.1.3 銀行轉賬系統(tǒng)

應用銀行轉賬系統(tǒng)是利用自動轉賬終端連接銀行轉賬系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠有效實現(xiàn)學生校園卡對銀行付費的作用，并且還能夠對學生提供卡內賬戶余額存款、查詢、修改密碼、掛失等功能，此功能能夠使銀行轉賬系統(tǒng)有效實現(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)要求實現(xiàn)查詢信息前置機的設置，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)計學生個人信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)，從而對學生提供信息通知和修改系統(tǒng)密碼的服務。信息查詢系統(tǒng)能夠實現(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現(xiàn)查詢。通過以下代碼進行查詢：

2.2 門禁模塊設計

在原本模塊中實現(xiàn)擴充，添加三棍閘，通過微計算機在本地服務器數(shù)據(jù)庫中將卡號進行傳輸并且記錄，方便查詢和分析。硬件接口使用MSCOMM控件，利用232串口和單片機通訊我手之后實現(xiàn)通話。其能夠實現(xiàn)人員上下班的簽到，便于管理人員的統(tǒng)計，對出勤情況進行考核，便于部門對出勤率進行查詢和考核，對人員流動情況進行掌握和管理;如果考勤工作人員要補辦事假或者病假手續(xù)的過程中，要求利用操作人員手動修改數(shù)據(jù)，從而能夠得出正確考勤報表。報表中的內容主要包括查詢、打印等，報表的查詢是根據(jù)工作人員編碼、日期、設備等實現(xiàn)的，查詢條件能夠對考勤記錄的時間、公司及部門等進行選擇。選擇報表指的是員工異?？记趫蟊?、出勤報表、合計報表及原始數(shù)據(jù)報表等。其次，在模塊實現(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，在本地計算機中實現(xiàn)其他信息的存儲。圖2為門禁系統(tǒng)界面。

2.3 商店消費模塊

商店消費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，之后進行購物，購物過程中所產(chǎn)生的費用能夠通過服務器中此身份卡相應賬號中扣除，避免在整個過程出現(xiàn)現(xiàn)金交易導致不便。其主要功能為：

其一，在進入到售飯功能之前要先將操作人員編碼輸入進入，右側將準備出售的產(chǎn)品名稱進行顯示，左側表示正在營業(yè)。將身份卡插入之后，左側將持卡人的姓名、卡號、賬號現(xiàn)存的金額進行展現(xiàn)出來;

其二，售飯人員輸入菜品相應的購買金額、序號，之后將回車鍵按下之后結算，展現(xiàn)本次的消費金額及剩余金額，提示人員能夠將卡拔出來。如果結算金額比賬號中剩余金額要多，就會提示賬內的金額，請重新選擇。假如本次結算金額比每次消費最高的金額要高，就要求人員將密碼輸入才能夠結算，保證卡的安全性。

其三，拔卡之后能夠將本次消費清單打印出來，比如消費菜單清單、姓名、消費金額、剩余金額等。

其四，服務中心服務器能夠對售飯終端收款數(shù)據(jù)進行查看，并且到當天明細賬中記錄。

其五，某個部門中的售飯終端軟件能夠通過注冊過程中所設計數(shù)據(jù)創(chuàng)建一組，解散過程中的部門收款機對本組營業(yè)數(shù)據(jù)進行計算，并且查詢當天的明細，每個月的數(shù)據(jù)等。

2.4 食堂消費系統(tǒng)

食堂消費系統(tǒng)和商店消費系統(tǒng)不同，前者客戶端消費是利用消費機實現(xiàn)，后者利用計算機實現(xiàn)。為了能夠在食堂中使用IC卡，使用消費機，并且進行二次開發(fā)，使其能夠對校內開發(fā)的卡進行識別。利用以下驅動函數(shù)能夠實現(xiàn)插卡消費：

2.5 圖書館借閱系統(tǒng)

學校圖書館借閱工作大部分還是手工管理，工作效率比較低，并且無法及時掌握圖書種類及學生們的需求圖書。手工管理具有多種問題，因為不可避免的人為因素導致數(shù)據(jù)誤報、遺漏等。以此，就結合一卡通系統(tǒng)建設，通過計算機為我們所提供的信息，對學生借閱過程構成整套動態(tài)管理。本文根據(jù)需求使其劃分成為學生注冊、借書、圖書查詢、學生信息打印、還書、圖書預約等六個模塊，使六個模塊緊密相連，實現(xiàn)信息資源共享，從而形成完美學校圖書館借閱管理解決方案。圖3為圖書館借閱系統(tǒng)的結構。

圖書瀏覽查詢：學生們能夠通過卡插入讀卡器對自己所需要的圖書進行查詢;

借書：學生能夠利用校園卡實現(xiàn)圖書借閱;

預約：實現(xiàn)圖書預約;

還書：退還圖書;

打印信息：圖書管理人員利用此模塊能夠實現(xiàn)學生借閱信息的打印。

將讀卡器設置到圖書館出入口中，學生只需要刷卡就能夠自由地進出。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，學生只需要刷卡就能夠錄入借閱信息。在還書的時候，也能夠對書籍信息確認之后刷卡，也就是實現(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生成，并且設計條形碼。通過普通打印機打印，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現(xiàn)掃描，就能夠讀入借書人的賬號，利用校園網(wǎng)將個人信息調取。利用掃描條形碼尋找圖書編號，就能夠借書。在還書的時候也能夠實現(xiàn)圖書編號的掃描。

2.6一卡通系統(tǒng)安全設計

一卡通系統(tǒng)安全和用卡人信息安全具有密切的關系，包括校園卡中余額及個人銀行卡信息等數(shù)據(jù)保密性，為全部一卡通性能最為重要、基礎的因素。利用以下內容對一卡通系統(tǒng)安全進行保證。

其一，設計數(shù)據(jù)庫安全。單獨使用一臺物理服務器，專門存儲一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，避免和其他業(yè)務系統(tǒng)對計算機資源共享，并且使用異地容災備份技術對數(shù)據(jù)庫完整性進行保證;

其二，設計中心服務器。實現(xiàn)兩臺Linux服務器的設置，將其中的一臺作為服務器，應用在正常狀態(tài)中;將另外一臺作為備用的服務器，在發(fā)生故障的時候使用，從而使系統(tǒng)能夠不間斷的運行;

其三，設計在線充值安全機制。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，要使用轉賬前置機方式，隔離雙方的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)安全進行保證;

其四，實現(xiàn)業(yè)務系統(tǒng)安全機制的設計。定期掃描每個業(yè)務系統(tǒng)的漏洞，對管理員權限進行良好分配，使用日記機制對責任追查進行落實;

其五，設計終端POS機的安全機制。POS機屬于直接刷卡消費工具，和扣除卡內余額、驗證卡片合法性具有重要關系，要求其具備白名單及黑名單的驗證技術，對交易合法性進行保證;

其六，網(wǎng)絡安全機制的設計。可以單獨使用物理專用網(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技術創(chuàng)建虛擬網(wǎng)絡實現(xiàn)隔離;

其七，設計卡片安全機制。使用中國人民銀行所認證的CPU卡，使其成為信息載體，使卡片安全性得到進一步的提高。

2.7 系統(tǒng)的使用

將一卡通放到刷卡機中，刷卡機就能夠將一卡通中的信息進行讀取，如果讀取正常表示合法卡，如果讀取失敗就會出現(xiàn)異常警報，假如正常識別卡為掛失的狀態(tài)，系統(tǒng)也會警報。假如消費額度比較大，就提示用戶將消費者密碼進行輸入，假如密碼輸入錯誤，就會發(fā)出警報，要不然對卡的余額進行讀取，如果此卡余額不足，就會提示余額不足。如果正常，將消費額度扣除，在系統(tǒng)中對刷卡操作數(shù)據(jù)進行更新。

3 結束語

本文實現(xiàn)滿足高效管理信息化、數(shù)字化需求的一卡通學生管理系統(tǒng)，能夠有效增強各個高校管理部門的溝通和資源共享，還能夠實現(xiàn)辦公自動化及高效化，有效節(jié)約物力、人力。但是，在系統(tǒng)后期運行及維護的過程中，還要實現(xiàn)學生考勤和考試簽到等功能的拓展，以此為信息化的教學打下基礎。

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【通聯(lián)編輯：朱寶貴】