文/李凌

三大步破解校園卡系統(tǒng)困局

文/李凌

一卡通是對(duì)穩(wěn)定性要求最高的系統(tǒng)，如何改造一個(gè)存在10多年古老龐大的校園一卡通系統(tǒng)？

無論是教師還是學(xué)生，進(jìn)入校園，第一件事情就是要辦理一張校園卡，有了它，吃飯、洗澡、喝水就不用發(fā)愁了。但也許很多人并不了解，校園卡系統(tǒng)是如何工作的。譬如，很多人都在問，為何微信支付為校園卡充值之后，還要跑去貼卡領(lǐng)取呢，這也太麻煩了吧？的確，這很麻煩，但個(gè)中緣由，還要慢慢說來。

為離線消費(fèi)而生

北京理工大學(xué)校園卡系統(tǒng)的建立，是在 2004 年前后，在那之前，食堂也早就有了專門的飯卡系統(tǒng)，但隨著門禁、開水機(jī)等各種需求的增加，各種獨(dú)立的卡片使用起來并不方便，于是學(xué)校開始統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)校園一卡通。后來為了和銀行一卡通區(qū)別，更多的場(chǎng)合學(xué)校工作人員會(huì)稱之為校園卡。校園卡系統(tǒng)，是一個(gè)對(duì)穩(wěn)定性要求極高的系統(tǒng)，部署于整個(gè)校園各個(gè)樓宇的各類讀寫卡設(shè)備，必須隨時(shí)可用。對(duì)于學(xué)校這樣的單位而言，想要一個(gè)信息系統(tǒng)后臺(tái)實(shí)現(xiàn) 99.99% 的可用性，也是非常困難的。但校園卡系統(tǒng)的要求就是這樣，無論何時(shí)，消費(fèi)行為都可能發(fā)生，校園卡系統(tǒng)必須可以工作，甚至即便是是斷電斷網(wǎng)了，食堂的飯也要能賣。局部的故障可以接受，但大面積的故障決不能發(fā)生。

為了適應(yīng)這樣一種環(huán)境，整個(gè)校園卡系統(tǒng)是按照短時(shí)離線可工作的方式設(shè)計(jì)的，而這就要求存入校園卡的錢，不僅要記錄在后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中，還必須要記錄在卡片中。一旦斷網(wǎng)，任何一個(gè)機(jī)具都可以獨(dú)立地根據(jù)內(nèi)置的程序和配置完成對(duì)卡片的操作，再在網(wǎng)絡(luò)連通時(shí)將操作結(jié)果回傳給后臺(tái)服務(wù)器。系統(tǒng)的這種設(shè)計(jì)，最大程度地降低了整個(gè)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)器后臺(tái)的依賴，使得整個(gè)一卡通系統(tǒng)得以長期平穩(wěn)運(yùn)行。

享受了可離線系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，也就必須要接受可離線系統(tǒng)的缺點(diǎn)。這種缺點(diǎn)體現(xiàn)在很多方面：

卡片掛失后，依然可能有經(jīng)濟(jì)上的損失。當(dāng)用戶丟失卡片后，即便做了掛失操作，也沒有人能保證卡片內(nèi)的錢不被用掉。因?yàn)閽焓Р僮麟m然會(huì)觸發(fā)系統(tǒng)下發(fā)黑名單，但系統(tǒng)廣播黑名單信息時(shí)，未必所有的消費(fèi)終端都處于在線狀態(tài)，如果消費(fèi)終端離線了，那么它就會(huì)漏掉這一條黑名單信息。而這張卡，就可以繼續(xù)在這個(gè)離線的終端上使用。只有卡片在一臺(tái)接收到黑名單信息的消費(fèi)終端上使用時(shí)，才會(huì)被鎖定，進(jìn)而實(shí)際進(jìn)入掛失狀態(tài)。

線上給卡片充值，必須貼卡領(lǐng)取。通過微信支付等支付手段向個(gè)人的校園卡賬戶充值，只是完成了后臺(tái)數(shù)據(jù)庫這一端的數(shù)據(jù)修改，而卡片內(nèi)部所記錄的賬戶余額并沒有修改，必須通過貼卡，充的錢才能加到卡片里。

設(shè)備長期離線或損壞，會(huì)造成消費(fèi)流水丟失。當(dāng)用戶在一臺(tái)離線的消費(fèi)終端上用卡后，消費(fèi)記錄被緩存在本地設(shè)備中。長期線路故障或工控機(jī)故障等原因，都有可能造成消費(fèi)流水丟失。這就給后臺(tái)對(duì)賬和結(jié)算等管理工作造成困擾。

在日常生活中，我們最常接觸的兩類卡片就是銀行卡和市政公交卡，前者就是典型的將錢記在數(shù)據(jù)庫，而卡片只相當(dāng)于一個(gè)號(hào)碼，消費(fèi)時(shí) POS 機(jī)必須連接銀行網(wǎng)絡(luò)。而后者，就是將錢寫在卡片里面，雖然庫中也有，但消費(fèi)時(shí)以卡內(nèi)金額為準(zhǔn)。大多數(shù)學(xué)校的校園卡，其工作原理，跟公交卡類似。為何公交卡不可掛失？即便你掛失了，在根本不聯(lián)網(wǎng)的公交車上，那張卡也還是能用的。

校園卡與圖書館、考勤、宿舍樓門禁、校醫(yī)院HIS系統(tǒng)的對(duì)接接口需要重新調(diào)整，消費(fèi)類和非消費(fèi)類需求的對(duì)接可以考慮采用不同的方式，進(jìn)而降低整個(gè)系統(tǒng)的耦合程度，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與廠商之間的適度解綁。

龐大古老的系統(tǒng)

學(xué)校的校園卡系統(tǒng)，從業(yè)務(wù)邏輯上來講并不復(fù)雜，無非是開戶、銷戶、掛失、解掛、充值、消費(fèi)等，但隨著校園信息化建設(shè)的不斷進(jìn)行，各種其他系統(tǒng)與校園卡系統(tǒng)不斷連接，整個(gè)校園卡系統(tǒng)已經(jīng)非常龐大。從功能上，今天的校園卡已經(jīng)涉及到食堂、浴室、開水、借還書、班車、門禁、考勤、簽到各個(gè)領(lǐng)域；從范圍上講，校園卡專網(wǎng)已經(jīng)鋪設(shè)到學(xué)校的幾乎每一個(gè)樓宇；從機(jī)具數(shù)量上講，食堂消費(fèi)類 POS 有三四百臺(tái)，而浴室和開水類的 POS 有一兩千臺(tái)。目前校園卡系統(tǒng)中的卡片有四五萬張，涉及學(xué)校各類人員。

北京理工大學(xué)一卡通已使用十多年，隨著系統(tǒng)的不斷擴(kuò)展和機(jī)具長期使用的老化，系統(tǒng)的維護(hù)工作逐年增加。在所有維護(hù)工作中，最困難的莫過于水控類 POS。一方面，由于北方水質(zhì)比較硬，極容易造成水控閥門的阻塞；另一方面，工科學(xué)生“動(dòng)手能力”太強(qiáng)，動(dòng)不動(dòng)就剪斷設(shè)備控制線直接造成設(shè)備損壞或脫網(wǎng)。如果說前者還可以通過加強(qiáng)維修而減少，后者簡(jiǎn)直就是維修工人的噩夢(mèng)。而這些脫網(wǎng)的水控設(shè)備，由于無法接收解掛失指令，又會(huì)不斷地造成一些同學(xué)的卡片被鎖定。

由于校園卡系統(tǒng)小問題不斷，時(shí)間久了，無論是用戶還是學(xué)校的工作人員，都難免對(duì)這個(gè)系統(tǒng)有各種各樣的抱怨。經(jīng)常有人在問，這樣一個(gè)系統(tǒng)能不能換個(gè)廠商重新來過？雖然從理論上來說，這是可能的，但從現(xiàn)實(shí)上來說，要想把一個(gè)規(guī)模如此巨大的系統(tǒng)，直接推倒重來，其投入和難度可想而知。更大的問題是，即便是徹底換過一遍，誰又能保證新?lián)Q的一定比現(xiàn)在好呢？

破解困局三大步

問題雖多，解決雖難，但也不能一拖再拖，在經(jīng)過長時(shí)間的觀察、思考、調(diào)研、總結(jié)之后，校園卡系統(tǒng)升級(jí)這件事情，也就列入了學(xué)校信息化建設(shè)的議事日程。面對(duì)一個(gè)怪獸，要將其馴服就要有策略有步驟。

STEP1 升級(jí)系統(tǒng)，更正數(shù)據(jù)，重塑接口

現(xiàn)有校園卡系統(tǒng)的一大問題就是核心軟件過于陳舊，目前校園卡系統(tǒng)依然使用著 2004 年部署的軟件，雖然廠商在十幾年的發(fā)展過程中已經(jīng)通過推出新的方式解決了很多大小問題，但學(xué)校若不采用新系統(tǒng)，則這些問題對(duì)學(xué)校依然無解。而且，由于舊系統(tǒng)的開發(fā)技術(shù)過于老舊，在對(duì)接一些新功能時(shí)，必須通過打補(bǔ)丁的方式重新開發(fā)，不僅大大拖延了建設(shè)工作的開展，同時(shí)這些補(bǔ)丁也把學(xué)校一次又一次送上了小白鼠的位置。因此，只有更換掉陳舊的軟件，才能把校園卡系統(tǒng)的改造拉上正確的軌道。

在更換軟件的同時(shí)，要將校園卡系統(tǒng)的人員信息庫與學(xué)校注冊(cè)中心的人員信息庫對(duì)接，而這其中最重要的是將校園卡系統(tǒng)中歷年來積累的錯(cuò)誤信息特別是未升級(jí)的教職工工號(hào)進(jìn)行調(diào)整。完成這一對(duì)接后，可以保證未來的人員信息一次錄入直接進(jìn)入卡務(wù)系統(tǒng)，為自助辦卡創(chuàng)造條件。

同時(shí)，校園卡與圖書館、考勤、宿舍樓門禁、校醫(yī)院HIS系統(tǒng)的對(duì)接接口需要重新調(diào)整，消費(fèi)類和非消費(fèi)類需求的對(duì)接可以考慮采用不同的方式，進(jìn)而降低整個(gè)系統(tǒng)的耦合程度，實(shí)現(xiàn)學(xué)校與廠商之間的適度解綁。

STEP2 改進(jìn)技術(shù)，減少數(shù)量，提高質(zhì)量

相對(duì)于校園卡聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的數(shù)量而言，目前的設(shè)備維修力量的確是捉襟見肘。而聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的脫機(jī)，對(duì)于整個(gè)卡務(wù)系統(tǒng)的傷害就如螞蟻對(duì)大象的噬咬一般。既然不能保證全部設(shè)備實(shí)時(shí)在線，不如干脆將數(shù)量最為龐大的水控設(shè)備直接設(shè)計(jì)為離線工作模式，因?yàn)樗仡愒O(shè)備的特點(diǎn)是每一筆消費(fèi)的金額都非常小。

在北京航空航天大學(xué)，其校園卡已經(jīng)啟用了一種俗名“小錢包”的機(jī)制，用戶可以持卡在水控類 POS 上直接消費(fèi)，當(dāng)消費(fèi)額累計(jì)到一定程度如3元后，一次性貼卡從賬戶中付款。通過這種機(jī)制，只有貼卡付款的機(jī)具需要聯(lián)線，而所有一兩千臺(tái)水控都可以作為扣款傻終端。這一技術(shù)上的改造，將會(huì)大大降低水控類設(shè)備的維修難度和長期維護(hù)成本，進(jìn)而提高服務(wù)質(zhì)量。

同時(shí)設(shè)備在線程度提高，也可以大大提高賬務(wù)的準(zhǔn)確程度，不僅可以減少后勤部門因流水丟失而造成的回款損失，也可以減少因卡庫不平給用戶用卡造成的困擾。

校園卡系統(tǒng)目前面臨的另外一個(gè)問題就是卡片安全度不足，雖然通過后臺(tái)對(duì)賬機(jī)制可以防范不法分子對(duì)校園卡的破解，但最好的解決方法依然是使用新型卡片。但要起用新型卡片，就必須更換所有不支持新型卡片的舊機(jī)具。

當(dāng)所有機(jī)具都支持了新型的 CPU 卡，通過手機(jī) NFC 等新興技術(shù)實(shí)現(xiàn)卡片與手機(jī)的合一，吃飯刷手機(jī)，就有了技術(shù)上的基礎(chǔ)，也就不再是遙不可及的未來。

以上三步，最難的是第一步，一旦走完，后面兩步就順理成章了。如果一切順利，北京理工大學(xué)升級(jí)的新系統(tǒng)會(huì)在今年五月前后上線，而后面的兩步，會(huì)在未來的一到兩年內(nèi)逐步實(shí)施。

但升級(jí)新系統(tǒng)，也會(huì)帶來一個(gè)問題，就是目前廣泛使用的招行圈存機(jī)將會(huì)下線，因?yàn)殂y行為學(xué)校定制的舊機(jī)具早已停產(chǎn)，連維修時(shí)需要的配件都已經(jīng)只能通過拆掉另一臺(tái)機(jī)器來尋找了。這也是為何學(xué)校要在升級(jí)系統(tǒng)前推動(dòng)新興的第三方支付手段向校園卡充值通道的建立，否則到時(shí)候就只能用現(xiàn)金充值了。

在這些工作進(jìn)行的同時(shí)，也許還需要探索一種方式，可以在擁擠的食堂和潮濕的浴室中，補(bǔ)充現(xiàn)有校園卡消費(fèi)模式。也許未來的校園卡，會(huì)被徹底顛覆。

（責(zé)編：王左利）

（作者單位為北京理工大學(xué)）