基于數(shù)字化校園的校園一卡通平臺設(shè)計
文章出處:http://www.mjagi.com 作者:俞葵 方永勝 人氣: 發(fā)表時間:2011年11月17日
引言
近年來。隨著我國高等教育的快速發(fā)展,一些高校著手推進(jìn)“數(shù)字化校園”建設(shè)。“數(shù)字化校園”是指以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),利用先進(jìn)的信息化手段,將學(xué)校的教學(xué)、科研、行政管理、后勤服務(wù)等活動和相關(guān)的信息資源進(jìn)行數(shù)字化處理并實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的信息傳播方式和管理方式,形成高度信息化校園環(huán)境。校園一卡通是“數(shù)字化校園”建設(shè)重要組成部分和基礎(chǔ)工程,它將IC卡的強(qiáng)大功能與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字化概念融人校園,將學(xué)校的教學(xué)、科研、后勤等方面的各個管理信息系統(tǒng)有機(jī)融合,形成覆蓋全校范圍的數(shù)字空間,為“數(shù)字化校園”提供了全面的數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)平臺。
校園一卡通就是用一張IC卡取代校園內(nèi)所有的卡、證、票,實(shí)現(xiàn)多種不同功能的智能化管理。利用IC卡的電子貨幣功能,實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)的無現(xiàn)金結(jié)算,規(guī)范校園經(jīng)濟(jì)秩序。鋪設(shè)覆蓋全校范圍的一卡通專用網(wǎng)絡(luò),將各個管理信息系統(tǒng)連為一體,解決各個管理信息系統(tǒng)的信息孤島問題,營造一個良好的校內(nèi)信息資源共享環(huán)境,實(shí)現(xiàn)管理上的一體化。校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計必須總體規(guī)劃、分步實(shí)施,充分利用現(xiàn)有資源。系統(tǒng)必須具備較高的安全性和穩(wěn)定性,易于管理和維護(hù)。系統(tǒng)還必須具有良好的開放性和可擴(kuò)充性。本文結(jié)合校園一卡通在我校的應(yīng)用實(shí)例,就校園一卡通的功能模塊、校園一卡通為其他管理系統(tǒng)提供平臺、資金結(jié)算和系統(tǒng)安全等問題提一些粗淺的看法,以供商榷。
1 校園一卡通功能模塊
1.1 銀行數(shù)據(jù)接口子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)經(jīng)圈存前置機(jī)和DDN專線與銀行系統(tǒng)連接,負(fù)責(zé)銀行系統(tǒng)與校園智能消費(fèi)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、處理與傳輸,完成銀行實(shí)時轉(zhuǎn)帳的功能,也稱為銀行實(shí)時轉(zhuǎn)帳系統(tǒng)。其主要功能包括校園卡圈存和學(xué)雜費(fèi)轉(zhuǎn)帳;通過多媒體圈存機(jī)或其他方式,可實(shí)時將銀行存款圈存到校園卡,實(shí)現(xiàn)校園卡自助充值;將應(yīng)交的學(xué)費(fèi)劃轉(zhuǎn)到學(xué)費(fèi)管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)自助交納學(xué)雜費(fèi)。
圖1 銀行接口子系統(tǒng)示意圖
1.2 消費(fèi)子系統(tǒng)
IC卡取代了傳統(tǒng)的光電卡,通過校園一卡通網(wǎng)絡(luò)和POS終端機(jī),學(xué)生和教職工可在學(xué)校的食堂、餐廳就餐,還可在學(xué)校的超市、商場、書店、娛樂中心等經(jīng)營服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)購物消費(fèi)。校園卡作為電子貨幣可替代現(xiàn)金成為校園經(jīng)濟(jì)的主要支付手段,真正實(shí)現(xiàn)“一卡在手,走遍校園”。利用POS終端機(jī)還可實(shí)現(xiàn)校醫(yī)院收費(fèi)、公物損壞賠償收費(fèi)、圖書遺失賠償收費(fèi)等功能。
1.3 IC卡管理子系統(tǒng)
IC卡管理子系統(tǒng)的主要功能為:校園卡的發(fā)放、掛失、解掛、補(bǔ)卡、換卡、銷戶、臨時卡管理和二次開卡等。校園卡的掛失可由用戶在多媒體圈存機(jī)上自助掛失或到校園卡管理中心辦理掛失。校園卡掛失后,掛失信息將實(shí)時下傳到各個消費(fèi)端前置機(jī),使所掛失卡不能在校園POS機(jī)上消費(fèi)。同時將掛失信息傳遞到圖書流通、機(jī)房管理等系統(tǒng),暫停有關(guān)使用功能。
1.4 獎貸補(bǔ)發(fā)放子系統(tǒng)
該子系統(tǒng)用于批量發(fā)放學(xué)生的獎學(xué)金、助學(xué)貸款、困難補(bǔ)助和各種補(bǔ)貼。通過接口程序,將學(xué)校財務(wù)部門審核后的電子數(shù)據(jù)傳人學(xué)生個人的校園卡帳戶,用于校內(nèi)消費(fèi)。一方面避免了現(xiàn)金發(fā)放的弊端,減少了工作量,另一方面也為輔助決策子系統(tǒng)提供這部分資金的消費(fèi)信息。
1.5 門禁子系統(tǒng)
利用校園卡進(jìn)行自動身份驗(yàn)證,可實(shí)現(xiàn)針對特定群體開放特定場所,如圖書館、實(shí)驗(yàn)室等。系統(tǒng)不僅可以控制非授權(quán)人員的進(jìn)人,同時對授權(quán)人員的行為也可進(jìn)行時間記錄,從而提高了安全管理的層次。
1.6 考勤子系統(tǒng)
利用校園卡進(jìn)行身份驗(yàn)證和時間記錄,對考勤結(jié)果進(jìn)行綜合性分析、統(tǒng)計,并給出相應(yīng)的報表結(jié)果??记跈C(jī)可聯(lián)機(jī)也可脫機(jī)工作,不受網(wǎng)絡(luò)布局限制。系統(tǒng)使考勤程序簡化,減少人為因素的影響,使考勤更為公正客觀。
1.7 輔助決策子系統(tǒng)
校園卡輔助決策子系統(tǒng)通過對校園卡消費(fèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確定量和模糊定性分析,以指標(biāo)、圖表、分布曲線等多種形式為學(xué)校各級管理部門提供相關(guān)決策信息。如通過對師生用餐時間、用餐次數(shù)和消費(fèi)金額的分析,可幫助膳食部門及時調(diào)整進(jìn)貨量和產(chǎn)出量,提高管理效率和管理水平;通過對上網(wǎng)、就診人數(shù)、時間和消費(fèi)金額的分析,可以對服務(wù)時間和人員的安排做出優(yōu)化;提供的學(xué)生在校園內(nèi)的消費(fèi)信息是學(xué)生管理部門的貧困學(xué)生資助體系、財務(wù)部門的學(xué)費(fèi)收繳和學(xué)生誠信系統(tǒng)的重要決策依據(jù)。
2 為其他管理系統(tǒng)提供平臺
校園一卡通系統(tǒng)不僅本身具有強(qiáng)大的功能,其IC卡所具有的獨(dú)特存儲優(yōu)勢、遍布校園的一卡通專用網(wǎng)絡(luò)和開放性的系統(tǒng)設(shè)計,為其他管理系統(tǒng)提供了廣闊的應(yīng)用平臺。其他管理系統(tǒng)通過和校園一卡通系統(tǒng)的對接,共享一卡通的信息資源,利用一卡通系統(tǒng)進(jìn)行資金結(jié)算,最終實(shí)現(xiàn)管理一體化。
2.1 圖書流通系統(tǒng)
用校園卡替換原有的圖書證,當(dāng)持卡人借閱圖書資料時,由IC卡讀卡器讀取持卡人基本信息,并傳遞
圖2 校園一卡通系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
給圖書流通系統(tǒng)進(jìn)行處理。通過網(wǎng)絡(luò)連接,校園卡開卡、掛失、解掛、銷戶等信息實(shí)時傳送給圖書流通系統(tǒng),避免持卡人和學(xué)校的損失。對于少部分不能享有圖書館資源的持卡人,如臨時工、短期外聘人員和臨時卡持有人,將以不同的識別碼傳遞給圖書流通系統(tǒng),系統(tǒng)將拒絕持卡人使用圖書資源。
2.2 機(jī)房管理系統(tǒng)
機(jī)房管理系統(tǒng)按校園一卡通系統(tǒng)中的學(xué)生個人信息建立每個學(xué)生的個人帳戶,實(shí)行預(yù)存款的方式。帳戶的資金來源于校園卡帳戶,學(xué)生可在專用的轉(zhuǎn)帳設(shè)備上進(jìn)行刷卡,將資金從校園卡帳戶劃轉(zhuǎn)到機(jī)房管理系統(tǒng)個人帳戶。機(jī)房管理系統(tǒng)根據(jù)每個學(xué)生的上機(jī)時間和收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)計算并從個人帳戶扣除上機(jī)費(fèi)用,完成上機(jī)收費(fèi)管理。校園卡開卡、掛失、解掛、銷戶等信息也實(shí)時傳送給機(jī)房管理系統(tǒng),信息完全共享。
2.3 校醫(yī)院管理系統(tǒng)
利用校園卡的身份驗(yàn)證職能,師生通過刷卡就可以進(jìn)入校醫(yī)院管理系統(tǒng),進(jìn)行掛號、選擇門診類別。按照系統(tǒng)設(shè)定的不同等級身份和藥品價格等參數(shù)實(shí)現(xiàn)醫(yī)藥費(fèi)用的自動計算、自動核對、自動人賬。通過設(shè)在校醫(yī)院的POS機(jī)可實(shí)現(xiàn)刷卡結(jié)帳。
2.4 智能化控電系統(tǒng)
智能化控電系統(tǒng)和校園一卡通系統(tǒng)的對接主要是利用一卡通系統(tǒng)進(jìn)行資金結(jié)算。每個用電終端即控電單元設(shè)一帳戶,實(shí)行預(yù)存電費(fèi)制度。當(dāng)某個控電單元的帳戶余額不足時,智能化控電系統(tǒng)將通過電子公示牌進(jìn)行公告,控電單元的用戶就可以在專用的控電系統(tǒng)轉(zhuǎn)帳設(shè)備上刷卡,將一定金額的資金從校園卡帳戶劃轉(zhuǎn)到控電單元帳戶。控電單元最主要的是學(xué)生宿舍,每個學(xué)生宿舍對應(yīng)著里面所居住學(xué)生的校園卡。這樣,如果學(xué)生宿舍人員調(diào)整,控電系統(tǒng)也相應(yīng)調(diào)整,同時控電系統(tǒng)將人員調(diào)整信息及時通過一卡通網(wǎng)絡(luò)傳送給學(xué)費(fèi)管理系統(tǒng),便于加強(qiáng)住宿費(fèi)的管理。
2.5 智能化控水系統(tǒng)
智能化控水系統(tǒng)主要是對學(xué)校的浴室和開水房的熱水按流量或時間進(jìn)行控制。該系統(tǒng)也可作為校園一卡通的子系統(tǒng)開發(fā),但不管是作為子系統(tǒng)還是獨(dú)立的系統(tǒng),都是通過校園卡刷卡消費(fèi)。獨(dú)立的控水系統(tǒng)從校園一卡通主系統(tǒng)中接受每個師生的個人信息,并建立控水系統(tǒng)個人帳戶。持卡人刷卡打開水或沐浴時,系統(tǒng)按實(shí)際熱水用量直接在個人帳戶中扣除款項(xiàng)。個人帳戶采用預(yù)存款的方式,如果帳戶資金余額不足,用戶可在專用的控水系統(tǒng)轉(zhuǎn)帳設(shè)備上刷卡,將一定金額的資金從校園卡帳戶劃轉(zhuǎn)到控水系統(tǒng)個人帳戶。校園卡開卡、掛失、解掛、銷戶等信息也實(shí)時傳送給智能化控水系統(tǒng),信息實(shí)時更新。
2.6 學(xué)籍管理系統(tǒng)
學(xué)籍管理系統(tǒng)和校園卡系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫之間共享學(xué)生檔案資源。學(xué)生每學(xué)期持卡在學(xué)籍管理機(jī)上注冊,學(xué)籍管理機(jī)將注冊信息寫入卡中,并更新數(shù)據(jù)庫。沒有注冊的校園卡在新學(xué)期注冊截止日期后將不能使用有關(guān)應(yīng)用系統(tǒng)。
2.7 后勤財務(wù)與物流一體化管理系統(tǒng)
校園一卡通系統(tǒng)為后勤財務(wù)和物流管理系統(tǒng)提供了良好的網(wǎng)絡(luò)平臺。利用一卡通網(wǎng)絡(luò)建立后勤物資流轉(zhuǎn)的信息化平臺,使物流管理工作網(wǎng)絡(luò)化、集成化。將財務(wù)管理和物流管理工作有機(jī)地結(jié)合起來,利用一卡通系統(tǒng)資源,實(shí)現(xiàn)后勤各項(xiàng)管理工作的一體化,信息處理的實(shí)時化和集成化,提升后勤管理工作的科學(xué)化、現(xiàn)代化、信息化水平。
2.8 學(xué)費(fèi)管理系統(tǒng)
學(xué)費(fèi)管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫與校園一卡通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫相對獨(dú)立,直接與校園卡主干網(wǎng)連接。學(xué)生可通過校園一卡通的多媒體圈存機(jī)自助交費(fèi),其所交金額從校園卡帳戶劃轉(zhuǎn)到學(xué)費(fèi)管理系統(tǒng)。學(xué)校還可根據(jù)學(xué)生委托直接從銀行個人帳戶中扣款,扣除學(xué)費(fèi)由校方發(fā)起,按照各個項(xiàng)目的收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)分批次進(jìn)行。依據(jù)“依次扣款、最大扣款、自動扣款”的原則,將資金從銀行個人帳戶收取到學(xué)校在銀行開戶的結(jié)算賬戶中。
3 資金結(jié)算
資金結(jié)算是校園一卡通系統(tǒng)管理的重要內(nèi)容之一,涉及到方方面面的利益。校園卡替代現(xiàn)金成了校內(nèi)流通的電子貨幣,所有與一卡通系統(tǒng)相關(guān)的業(yè)務(wù),均不得使用現(xiàn)金收付,資金均通過校園一卡通結(jié)算。圖3為我院校園卡資金流轉(zhuǎn)示意圖,如圖所示,資金結(jié)算的主要環(huán)節(jié)包括以下幾個方面。
圖3 校園卡資金流轉(zhuǎn)示意圖
3.1 校園卡中心與銀行
銀行圈存款是校園卡個人帳戶最主要的資金來源。校園卡中心每日要核對銀行方發(fā)來的圈存對帳文本,并及時處理單邊帳。每月根據(jù)校園卡系統(tǒng)的資金平衡表核對銀行應(yīng)轉(zhuǎn)人的圈存款,保證帳帳相符、帳款相符。
3.2 校園卡中心與消費(fèi)網(wǎng)點(diǎn)
各個消費(fèi)網(wǎng)點(diǎn)每日對消費(fèi)子系統(tǒng)打印的消費(fèi)統(tǒng)計日報表進(jìn)行確認(rèn),及時處理錯打卡金額。月末憑消費(fèi)統(tǒng)計月報表與校園卡中心對帳并在財務(wù)部門辦理資金結(jié)算。
3.3 校園卡中心與收費(fèi)網(wǎng)點(diǎn)
校醫(yī)院、圖書館等收款單位,每日核對本系統(tǒng)打印的應(yīng)收款額與校園卡消費(fèi)子系統(tǒng)打印的收款統(tǒng)計日報表是否一致。月末和校園卡中心對帳并辦理資金結(jié)算。
3.4 校園卡中心與其他管理系統(tǒng)
控電、控水、機(jī)房和校園網(wǎng)等管理系統(tǒng)每日核對校園卡中心發(fā)來的轉(zhuǎn)帳對帳文本,并及時處理單邊帳。每月核對本系統(tǒng)打印的個人帳戶轉(zhuǎn)帳應(yīng)收款額與校園卡系統(tǒng)的資金平衡表中的轉(zhuǎn)入該系統(tǒng)的金額,保證系統(tǒng)與系統(tǒng)之間帳帳相符。學(xué)費(fèi)管理系統(tǒng)與校園卡中心之間的結(jié)算是學(xué)生通過多媒體圈存機(jī)自主交費(fèi)的部分,不包括學(xué)校直接從銀行個人帳戶扣款的部分。
4 系統(tǒng)安全
校園一卡通承載著校內(nèi)后勤服務(wù)、教務(wù)、圖書、學(xué)費(fèi)等一系列管理信息系統(tǒng),其重要性不言而喻。系統(tǒng)運(yùn)行安全與否不僅涉及到資金安全,還影響到各項(xiàng)相關(guān)管理工作的正常開展甚至校園的穩(wěn)定。校園一卡通分別從IC卡、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫三個方面來確保系統(tǒng)的安全。
4.1 IC卡安全
校園卡采用芯片卡為載體的JAVA可編程技術(shù)。IC卡的每個扇區(qū)有獨(dú)立的二組密碼及訪問控制,密碼標(biāo)準(zhǔn)采用國際標(biāo)準(zhǔn)DES算法。每張卡片具有嚴(yán)密的邏輯運(yùn)算和邏輯加密功能,由專用的加密機(jī)進(jìn)行加密。操作時卡中數(shù)據(jù)校驗(yàn)采用CRC方式,需經(jīng)雙向三次握手,確???、機(jī)在數(shù)據(jù)交換之前,兩者進(jìn)行互相身份合法性鑒別,從而保證校園卡的安全性。此外,還可以對IC卡進(jìn)行人工編程,構(gòu)筑三重防線,有效地防止了卡片信息的泄露和重載。
4.2 網(wǎng)絡(luò)安全
敷設(shè)校園一卡通專用主干線,建立獨(dú)立的校園一卡通網(wǎng)絡(luò),從物理上保證信息傳輸?shù)陌踩?。和銀行數(shù)據(jù)庫通過圈存前置機(jī)和DDN專線連接,既保證了數(shù)據(jù)的實(shí)時交換,又保證了系統(tǒng)間的相互獨(dú)立。為校內(nèi)其它他管理系統(tǒng)提供平臺時,通過前置機(jī)和二級服務(wù)器,并采用串口方式和其它管理系統(tǒng)連接,在實(shí)時通訊的基礎(chǔ)上,保證各系統(tǒng)的獨(dú)立與安全。
4.3 數(shù)據(jù)庫安全
我院在數(shù)據(jù)庫安全措施上采用高性能、高可靠性的光纖磁盤陣列技術(shù),內(nèi)部配置六塊標(biāo)準(zhǔn)72G熱插拔SCSI硬盤,同時配有LC光纖接口,通過FC 2Gb光纖連接電纜分別連接主、備份服務(wù)器,構(gòu)建了高性能的SAN存儲網(wǎng)絡(luò)。先進(jìn)的RAID 5技術(shù),硬盤全局在線后備功能,在線替換故障硬盤,減少系統(tǒng)宕機(jī)時間。硬盤故障自動檢測和RAID自動重建功能,保護(hù)硬盤數(shù)據(jù)完整。
基于浪潮英信服務(wù)器和存儲系統(tǒng)平臺上開發(fā)出的LCHA軟件對浪潮服務(wù)器和存儲系統(tǒng)具有良好的兼容性和穩(wěn)定性。LCHA監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài),并在主機(jī)系統(tǒng)出故障時,使得主機(jī)服務(wù)自動切換到備用機(jī)(切換時間一般在10-40秒之間,也可視具體應(yīng)用自由設(shè)定切換時間),從而提供了系統(tǒng)的冗余容錯能力,保證了數(shù)據(jù)的完整性和系統(tǒng)服務(wù)的高可靠性。
系統(tǒng)采用UPS供電,正常情況下,終端數(shù)據(jù)信息均具有代碼標(biāo)識,實(shí)時傳送到校園一卡通服務(wù)器。如果發(fā)生異常,啟動終端的數(shù)據(jù)分析功能,迅速查出數(shù)據(jù)出錯源,通過底層數(shù)據(jù)還原校驗(yàn)予以糾正。此外,還通過數(shù)據(jù)庫維護(hù)計劃每天定時自動備份數(shù)據(jù)、異地存儲數(shù)據(jù)和定期光盤刻錄等多種方式確保數(shù)據(jù)的安全。