戴 瑩, 李坤倫

(長(zhǎng)安大學(xué)教育技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)中心, 陜西 西安 710064)

0 前 言

數(shù)字化校園建設(shè)是基于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將學(xué)校從環(huán)境(包括網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、教室等)、資源(諸如圖書、講義、課件等)到活動(dòng)(包括教、學(xué)、管理、服務(wù)、辦公等)逐步數(shù)字化，形成一個(gè)數(shù)字空間，通過(guò)設(shè)立統(tǒng)一的用戶管理、資源管理及權(quán)限控制等方式，達(dá)到“網(wǎng)上辦公、網(wǎng)上管理、網(wǎng)上教學(xué)、網(wǎng)上服務(wù)”的目的，將學(xué)校建設(shè)成超越時(shí)間、空間的數(shù)字化校園.

校園一卡通系統(tǒng)是以非接觸式IC卡作為身份認(rèn)證、信息儲(chǔ)存、儲(chǔ)值消費(fèi)及信息傳遞的介質(zhì)，依托計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，使校園內(nèi)各項(xiàng)管理子系統(tǒng)有機(jī)地銜接起來(lái).它取代了傳統(tǒng)的管理模式，集學(xué)生證、工作證、身份證、借書證、醫(yī)療證、會(huì)員證、就餐證、錢包、電話卡、存折等功能于一卡，體現(xiàn)了“一卡在手，走遍校園”的理念，加強(qiáng)了校內(nèi)資源共享，減少了重復(fù)建設(shè)的投入.實(shí)現(xiàn)校園信息管理及消費(fèi)服務(wù)方式的智能化和數(shù)字化，是當(dāng)前高校數(shù)字化校園建設(shè)的重要組成部分及關(guān)鍵切入點(diǎn)，同時(shí)也是數(shù)字化校園中信息采集的基礎(chǔ)工程之一.本文僅針對(duì)長(zhǎng)安大學(xué)一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與功能實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了相關(guān)的研究與探索，希望能對(duì)大家有所啟示.

圖1 長(zhǎng)安大學(xué)數(shù)字化校園總體架構(gòu)

1 長(zhǎng)安大學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)的總體架構(gòu)

長(zhǎng)安大學(xué)數(shù)字化校園建設(shè)的總體技術(shù)架構(gòu)為在校園網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施層、基礎(chǔ)服務(wù)層之上，以應(yīng)用支撐層為基礎(chǔ)架構(gòu)，應(yīng)用系統(tǒng)層關(guān)鍵業(yè)務(wù)系統(tǒng)為核心，其所有應(yīng)用在“信息門戶層”中集中展現(xiàn)，構(gòu)建面向服務(wù)、安全可靠、操作便捷、規(guī)范統(tǒng)一、靈活可擴(kuò)的數(shù)字化校園，為學(xué)校的教學(xué)、科研、管理提供全面的人性化服務(wù).

數(shù)字化校園的支撐平臺(tái)包括信息門戶平臺(tái)、統(tǒng)一身份認(rèn)證與授權(quán)平臺(tái)和公共數(shù)據(jù)庫(kù)3大平臺(tái),其中信息門戶平臺(tái)位于數(shù)字化校園體系結(jié)構(gòu)中的最上層，實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園各應(yīng)用系統(tǒng)與用戶的交互服務(wù)過(guò)程，給師生提供一個(gè)訪問(wèn)信息化服務(wù)的統(tǒng)一入口，是數(shù)字化校園對(duì)內(nèi)服務(wù)的窗口；統(tǒng)一身份認(rèn)證與授權(quán)平臺(tái)提供統(tǒng)一管理多個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的用戶和身份認(rèn)證功能，該系統(tǒng)的使用滿足用戶不需記憶不同的密碼及身份，僅通過(guò)信息門戶平臺(tái)即可實(shí)現(xiàn)單點(diǎn)登錄，為統(tǒng)一構(gòu)建的業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供一致的權(quán)限服務(wù)模型，整體上避免了重復(fù)投資；公共數(shù)據(jù)庫(kù)是對(duì)數(shù)字化校園中各種結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)、數(shù)據(jù)集市中的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一管理的平臺(tái)，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)交換平臺(tái)集成全校異構(gòu)數(shù)據(jù)，公共數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)將統(tǒng)一學(xué)校各業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，整合各應(yīng)用系統(tǒng)的共享數(shù)據(jù)信息，為上層綜合應(yīng)用提供一致準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來(lái)源和積累.

2 基于數(shù)字化校園平臺(tái)的一卡通系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一卡通系統(tǒng)是數(shù)字化校園建設(shè)中的基礎(chǔ)平臺(tái)和重要應(yīng)用，因此在設(shè)計(jì)上必須服從于數(shù)字化校園的總體規(guī)劃，該系統(tǒng)不僅是消費(fèi)系統(tǒng)，同時(shí)還應(yīng)具備身份識(shí)別及管理功能，與學(xué)校數(shù)字校園建設(shè)相結(jié)合，建立統(tǒng)一的用戶身份信息庫(kù)，為與其它應(yīng)用系統(tǒng)的互連互通打好基礎(chǔ).

2.1 一卡通系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)

通過(guò)與已有的公共數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)、信息門戶平臺(tái)預(yù)留的擴(kuò)展接口進(jìn)行平滑對(duì)接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，完成與數(shù)字化校園公共服務(wù)平臺(tái)的有機(jī)整合，最終實(shí)現(xiàn)用戶身份識(shí)別、消費(fèi)服務(wù)、金融、信息服務(wù)及自助業(yè)務(wù)的一卡通.

2.2 一卡通系統(tǒng)構(gòu)架

一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循安全性、同步性及可擴(kuò)展性原則.從網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)、主機(jī)操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)系統(tǒng)、應(yīng)用系統(tǒng)、卡及終端設(shè)備等多個(gè)方面確保系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全；同步性應(yīng)實(shí)現(xiàn)全局實(shí)時(shí)同步反應(yīng)時(shí)間小于1秒，更改賬戶信息實(shí)時(shí)生效，存款、開(kāi)戶/撤戶、掛失、解掛、更改密碼等賬戶操作30秒內(nèi)實(shí)時(shí)生效，轉(zhuǎn)賬金額實(shí)時(shí)生效；系統(tǒng)建設(shè)需遵循標(biāo)準(zhǔn)化原則，采用三層標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)，軟硬件系統(tǒng)具有可擴(kuò)展性，便于系統(tǒng)的擴(kuò)展及升級(jí)，所有接口開(kāi)放、公開(kāi)，提供源代碼，便于第三方系統(tǒng)的接入.

圖2 一卡通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

長(zhǎng)安大學(xué)一卡通系統(tǒng)的建設(shè)涉及3個(gè)層面，即一卡通中心平臺(tái)、一卡通前置系統(tǒng)及一卡通應(yīng)用.一卡通前置系統(tǒng)包括財(cái)務(wù)轉(zhuǎn)賬核算系統(tǒng)、綜合信息服務(wù)查詢系統(tǒng)；一卡通應(yīng)用包括卡務(wù)中心、食堂消費(fèi) 、門禁管理 、水控管理 、學(xué)生宿舍電控管理 、教工自助購(gòu)電 、班車管理 、數(shù)字迎新(含老生注冊(cè)功能)、綜合離校 、會(huì)議簽到 、通用場(chǎng)館管理及其它繳費(fèi)管理等15個(gè)應(yīng)用子系統(tǒng).其中一卡通中心平臺(tái)建設(shè)是一卡通系統(tǒng)建設(shè)的重點(diǎn)所在，其涵蓋一卡通數(shù)據(jù)中心、用戶身份認(rèn)證及權(quán)限管理子系統(tǒng)的建設(shè)，最終達(dá)到以后臺(tái)服務(wù)的方式完成登錄工作站的身份驗(yàn)證及操作員身份、操作權(quán)限驗(yàn)證；提供結(jié)賬、對(duì)賬等金融服務(wù)，完成人員身份信息的更新及同步服務(wù).其中人員身份信息更新是整個(gè)一卡通系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，其所有數(shù)據(jù)都來(lái)源于校園公共數(shù)據(jù)庫(kù)，下面將對(duì)此進(jìn)行著重介紹.

2.3 一卡通系統(tǒng)與公共數(shù)據(jù)庫(kù)之間的數(shù)據(jù)同步策略

對(duì)于任何一張中間表數(shù)據(jù)，公共數(shù)據(jù)平臺(tái)擁有完全的讀寫權(quán)，同時(shí)也是同步信息的最新版本.而一卡通系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)僅僅擁有update字段的寫權(quán)限以及其他字段的讀權(quán)限,其數(shù)據(jù)同步策略可根據(jù)如下的字段內(nèi)容自行決定，也可參照提供的建議實(shí)施同步策略.在此過(guò)程中，每一個(gè)中間表都包含3個(gè)字段，具體如表1所示.

表1 一卡通與公共數(shù)據(jù)庫(kù)同步數(shù)據(jù)標(biāo)記表

其更新和同步策略如表2所示.

表2 一卡通與公共數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)同步策略表

一卡通系統(tǒng)通過(guò)更新update即可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)同步和狀態(tài)記錄.公共數(shù)據(jù)平臺(tái)添加人員信息時(shí)，首先根據(jù)人員信息進(jìn)行人員分類，將人員分為學(xué)生、教工及外來(lái)人員3大類，并把對(duì)該數(shù)據(jù)的操作保存在相對(duì)應(yīng)的學(xué)生、教工、外來(lái)人員的中間表中，以供一卡通身份管理系統(tǒng)使用，中間表內(nèi)保持業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的最新?tīng)顟B(tài)，一卡通身份管理系統(tǒng)自行決定采用何種策略來(lái)保持同步，信息同步后需及時(shí)更新update字段內(nèi)容,其數(shù)據(jù)流程如圖3所示.

圖3 公共數(shù)據(jù)庫(kù)到一卡通數(shù)據(jù)流圖

整個(gè)數(shù)據(jù)集成是通過(guò)oracle Oracle data integrator 工具實(shí)現(xiàn).下面以學(xué)生表為例，對(duì)數(shù)據(jù)集成過(guò)程中進(jìn)行簡(jiǎn)要說(shuō)明.

學(xué)生表結(jié)構(gòu)如下：

Create table 學(xué)生基本信息

drop table tra_students cascade constraints;

create table TRA_STUDENTS

(

ID VARCHAR2(32) not null,

NAME VARCHAR2(30) not null,

SEX VARCHAR2(1) not null,

PID VARCHAR2(40) not null,

STUDENT_NO VARCHAR2(20) not null,

BIRTHDAY VARCHAR2(8),

CERTIFICATE_NO VARCHAR2(20),

CERTIFICATE_TYPE VARCHAR2(16),

ENTRANCE_DATE VARCHAR2(8),

COUNTRY VARCHAR2(3),

FOLK VARCHAR2(2),

ZHENGZHI VARCHAR2(2),

NATIVEPLACE VARCHAR2(40),

XUEZHI NUMBER(5),

XIAOQU VARCHAR2(30),

BH VARCHAR2(32),

MAJOR_SET_ID VARCHAR2(32),

DEPARTMENT VARCHAR2(32) not null,

ADDRESS VARCHAR2(60),

ZIPCODE VARCHAR2(6),

PHONE VARCHAR2(100),

EXPIRE VARCHAR2(8)

VERSION NUMBER(6),

YXBJ CHAR(1),

UPDATE NUMBER(6) ,

)

;

當(dāng)公共數(shù)據(jù)庫(kù)有一條新增數(shù)據(jù)時(shí)，version字段賦值“1”，yxbj字段賦值“1”，update賦值“0”；一卡通系統(tǒng)一旦判斷update為“0”，即開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并將update賦值為“version”；當(dāng)公共數(shù)據(jù)庫(kù)有一條更新數(shù)據(jù)時(shí)，version字段賦值“vision+1”，yxbj字段值保持不變，update賦值不變；一卡通系統(tǒng)一旦判斷update小于version，即開(kāi)始進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并將update賦值為“version”.

3 一卡通系統(tǒng)與數(shù)字化校園平臺(tái)關(guān)聯(lián)的實(shí)現(xiàn)

校園一卡通系統(tǒng)依托數(shù)字化校園平臺(tái)，使校園內(nèi)各項(xiàng)管理子系統(tǒng)有機(jī)地銜接起來(lái)并逐步完成與網(wǎng)絡(luò)收費(fèi)系統(tǒng)、圖書館管理系統(tǒng)及醫(yī)院管理系統(tǒng)等校園業(yè)務(wù)系統(tǒng)的對(duì)接，最終以校園卡替代以往各種證件的使用,充分發(fā)揮其電子錢包的強(qiáng)大功能.下面以長(zhǎng)安大學(xué)圖書館管理系統(tǒng)與一卡通系統(tǒng)對(duì)接方案為例，詳細(xì)介紹一卡通系統(tǒng)與數(shù)字化校園平臺(tái)關(guān)聯(lián)的實(shí)現(xiàn).

圖4 圖書館管理系統(tǒng)與一卡通系統(tǒng)集成架構(gòu)圖

一卡通系統(tǒng)與現(xiàn)有圖書管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接，使用校園卡取代圖書證，需更換原有的圖書卡讀卡器，使之能夠閱讀校園卡，并與現(xiàn)有圖書借閱管理系統(tǒng)對(duì)接，其與校園一卡通系統(tǒng)是通過(guò)緊耦合方式進(jìn)行集成.

在集成中，圖書館需提供學(xué)號(hào)、教工號(hào)與圖書館匯文系統(tǒng)所用證件號(hào)的對(duì)應(yīng)關(guān)系表；第三方接入服務(wù)器需安裝圖書館應(yīng)用軟件，維護(hù)人員根據(jù)具體的圖書館及用戶需求做設(shè)定；圖書館需提供具體商戶數(shù)目并及時(shí)開(kāi)戶，以便于超期用戶及時(shí)繳納罰款.對(duì)接服務(wù)器應(yīng)為雙網(wǎng)卡，同時(shí)連接圖書館局域網(wǎng)以及一卡通專網(wǎng).

圖5 圖書館一卡通借閱流程圖

圖4中，圖書館系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不變，只需在其網(wǎng)絡(luò)中添加一臺(tái)第三方接入服務(wù)器，這臺(tái)服務(wù)器同時(shí)連接一卡通專網(wǎng).功能上，第三方服務(wù)器的作用是將圖書館讀者的證件號(hào)碼(學(xué)號(hào)或教工號(hào))傳遞到一卡通的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)行身份確認(rèn)或交易流水(超期罰款)，以完成校園卡代替借書證的功能.其流程如圖5所示.

圖5中，圖書館數(shù)據(jù)庫(kù)和一卡通數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行了數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接，即讀者擁有校園卡，并且圖書館數(shù)據(jù)庫(kù)中有該讀者的信息，則該讀者可以借書；若系統(tǒng)提示無(wú)證件號(hào)碼，說(shuō)明該讀者沒(méi)有借閱權(quán)限，則需辦理借閱手續(xù).

4 結(jié)束語(yǔ)

一卡通系統(tǒng)建設(shè)是數(shù)字化校園建設(shè)的基礎(chǔ)平臺(tái)和重要應(yīng)用，該系統(tǒng)不僅是消費(fèi)系統(tǒng)，同時(shí)還需具備身份識(shí)別功能和管理功能；一卡通系統(tǒng)應(yīng)與數(shù)字化校園的公共數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)一身份認(rèn)證平臺(tái)及門戶平臺(tái)完成平滑對(duì)接，通過(guò)預(yù)留擴(kuò)展接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，建立起安全穩(wěn)定、功能全面、擴(kuò)展靈活、管理方便的以校園卡為媒介的綜合服務(wù)平臺(tái)，為廣大師生員工的教學(xué)、科研、管理及生活提供便捷的電子化服務(wù)，實(shí)現(xiàn)“一卡在手，走遍校園”的構(gòu)想.

參考文獻(xiàn)

[1] 段智敏, 王如龍, 孫美青. 基于一卡通的數(shù)字化校園資源整合研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與科學(xué), 2008,30(1):8-11.

[2] 林蔥,蔡秀珊. 校園一卡通系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)教育信息化,2007,(7):49-52.

[3] 王天亮,陳剛,徐宏炳. 基于共享數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)共享技術(shù)[J]. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì),2007,4,28(8):1 923-1 926.

[4] 史 鑫,朱巧明,李培峰,等. 面向數(shù)字化校園的共享數(shù)據(jù)庫(kù)中心的設(shè)計(jì)[J]. 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào),2006,7,22(8):37-41.

[5] 宋文功,楊培敏. 數(shù)字化校園與校園一卡通如何實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)[J].中國(guó)防偽報(bào)道,2008,(8):38-40.

[6] 鄧 英. 數(shù)字化校園建設(shè)中公共數(shù)據(jù)整合方案研究[J]. 電腦知識(shí)與技術(shù): 學(xué)術(shù)交流, 2008,(2):589-591.