徐紹銅

摘要：高校校園一卡通系統(tǒng)主要是針對高校的資源整合和整體管理而進行設(shè)計開發(fā)的，它采用現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和射頻卡技術(shù)等多種技術(shù)，將校園內(nèi)所有管理系統(tǒng)進行統(tǒng)一規(guī)劃和綜合管理，建立一個資源共享的平臺。校園一卡通的建設(shè)不僅可以為全校師生在生活和學習上提供便利，真正實現(xiàn)“一卡在手，走遍全?！钡哪康?，同時也大大簡化了各部門的工作流程，提高工作效率，使高校的管理水平實現(xiàn)質(zhì)的飛躍。

關(guān)鍵字：校園一卡通；數(shù)字校園；金融IC卡；智能卡

隨著各高校校園網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善以及IC卡應用技術(shù)的日漸成熟，校園卡的應用也越來越廣泛。但由于高校建設(shè)初期缺乏統(tǒng)一規(guī)劃，學校各部門往往只會根據(jù)自己的業(yè)務(wù)需求從不同的采購商引進各種應用系統(tǒng)，造成各個應用系統(tǒng)互不相連，兼容性極差，資源不能達到共享的目的，從而導致全校師生必須擁有各種各樣的卡，如食堂飯卡、電卡、水卡、借書卡、上機卡、校內(nèi)診療卡、學生證、教師證等。師生在校園內(nèi)的所有活動都要出示相對應的卡，根本不能解決全校師生在校內(nèi)生活便利的問題。隨著校園一卡通系統(tǒng)的日益完善，其可以完美地將銀行卡的金融功能融入個人消費、身份識別、個人信息查詢等各種綜合功能的應用場景。只要一張校園卡就可以解決就餐、醫(yī)療、購物、上機、繳費、圖書借閱、教務(wù)管理、自助繳費、考勤等問題，做到“一卡通用，一卡走遍校園”，實現(xiàn)統(tǒng)一消費、統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一信息查詢等信息化校園的最終目標。

一、一卡通系統(tǒng)的基本組成

1.一卡通系統(tǒng)體系架構(gòu)

體系架構(gòu)是由管理平臺和應用系統(tǒng)兩大部分組成的，管理平臺是一卡通系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺，應用系統(tǒng)依附于管理平臺，受管理臺平的監(jiān)控。因考慮到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜、可擴展性要求比較高，應將平臺與應用系統(tǒng)相分離，并采用中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器——應用服務(wù)器——終端三層結(jié)構(gòu)（如圖一所示）。通過三層結(jié)構(gòu)的分離，可以最大限度保持系統(tǒng)的松耦合，使中心數(shù)據(jù)庫服務(wù)器可以專注于數(shù)據(jù)的完整性和一致性，應用系統(tǒng)可以靈活部署到各應用服務(wù)器，終端設(shè)備可以自由進行增添。

2.一卡通管理平臺的概述

一卡通管理平臺主要實現(xiàn)系統(tǒng)中的管理和服務(wù)功能、銀行對接和統(tǒng)一身份認證等核心控制。它主要包括系統(tǒng)管理平臺、銀行轉(zhuǎn)賬充值平臺、身份前置平臺、卡管理平臺、財務(wù)結(jié)算平臺等各種功能的平臺。本文重點講述其中三個子平臺的功能。

（1）系統(tǒng)管理平臺：是一卡通系統(tǒng)的核心，掌握系統(tǒng)控制權(quán)、數(shù)據(jù)同步和數(shù)據(jù)安全。其有修改系統(tǒng)參數(shù)的權(quán)限，監(jiān)控著所有系統(tǒng)的運行；將所有接入設(shè)備和終端機的運行狀態(tài)、黑白名單、聯(lián)機日志等信息同步到各個在線處理機；對操作員、部門、用戶分級授權(quán)管理以及密鑰的產(chǎn)生等數(shù)據(jù)的安全進行設(shè)置。

（2）銀行轉(zhuǎn)賬充值平臺：銀行轉(zhuǎn)賬平臺是一卡通眾多管理平臺中安全性最高的，其主要通過銀行系統(tǒng)接口與一卡通平臺接口進行對接，將持卡人銀行賬戶的金額轉(zhuǎn)到一卡通賬戶的過程，使充值方式從原來的手工充值轉(zhuǎn)化為線上充值。這樣可以有效解決學生充值排隊、校方需人工收款、假幣零錢管理等常見的問題，同時也提供家長遠程充值、支付寶充值和微信充值等附加服務(wù)。

（3）身份前置平臺：主要負責自身的數(shù)據(jù)維護，監(jiān)視各終端用戶的操作，并將統(tǒng)一身份認證中心與一卡通身份認證的信息同步更新。

3.一卡通應用系統(tǒng)的概述

在校園一卡通應用系統(tǒng)中，根據(jù)應用性質(zhì)的不同劃分為三類。

（1）消費類：食堂就餐系統(tǒng)、電控系統(tǒng)、水控系統(tǒng)、校內(nèi)超市購物、校內(nèi)娛樂收費項目、停車收費等各類收費應用系統(tǒng)。

以食堂就餐系統(tǒng)為例：本系統(tǒng)跟大多數(shù)的消費類系統(tǒng)一致，它通過485總線與消費POS機相連接或者通過接入校園網(wǎng)的雙絞線接口與消費POS機相連，進行刷卡消費。因涉及金額等敏感數(shù)據(jù)，消費系統(tǒng)必須具有多重保障功能。因此，要滿足以下三種情況的要求。

①網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，每個消費系統(tǒng)的用戶記錄實時同步到中心數(shù)據(jù)庫，保證每一處數(shù)據(jù)都具有一致性，防止發(fā)生消費者惡意透支的情況。

②網(wǎng)絡(luò)癱瘓的情況下，中心數(shù)據(jù)庫完全與各個消費系統(tǒng)脫離，但消費系統(tǒng)仍與終端POS機相連，這時可采用預先下載的黑名單和白名單的組合方式進行身份認證，繼續(xù)刷卡消費。

③網(wǎng)絡(luò)和消費系統(tǒng)同時出現(xiàn)問題的情況下，只有終端POS機是正常的，這時仍可進行消費。但應采用校園卡和黑名單的組合方式進行身份認證，消費記錄保存在終端POS機，校園一卡通制作流程（圖二）

卡內(nèi)余額自動扣除相關(guān)消費金額。等一切都正常后，系統(tǒng)自動更新到中心數(shù)據(jù)庫，保持全局數(shù)據(jù)的一致性。

（2）身份識別類：指紋認證系統(tǒng)、學生宿舍認證系統(tǒng)、通道或門禁管理系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、機房、多媒體教室等各種身份認證應用系統(tǒng)。

以指紋認證系統(tǒng)為例。指紋認證系統(tǒng)是身份識別類中一個更高級的認證系統(tǒng)，其通過預先錄入訪問者的指紋，訪問時與中心數(shù)據(jù)庫中的指紋庫進行匹配，確認訪問者的身份。這樣可以有效防止有人冒用，提高身份認證可信度，因此，適用于一些比較重要的場合，如進入機房、人事考勤、學生晚歸等情況。

（3）第三方接入類：圖書館系統(tǒng)、宿舍管理系統(tǒng)、學工系統(tǒng)等第三方應用系統(tǒng)的接入。

以將圖書館系統(tǒng)作為第三方接入為例：圖書借閱是大多數(shù)師生經(jīng)常要做的事，通過與一卡通系統(tǒng)進行對接，可同步一卡通平臺信息，直接利用校園卡讀取讀者的個人信息，進行借閱和扣費等相關(guān)操作。

二、一卡通系統(tǒng)的安全設(shè)計

一卡通系統(tǒng)的安全關(guān)系到所有用卡人的信息安全，特別是涉及個人銀行卡信息和校園卡內(nèi)余額等數(shù)據(jù)的保密性，是所有一卡通系統(tǒng)性能中最基本、最重要的一個因素。我們通常可以從以下幾個方面來保障一卡通系統(tǒng)的安全。

（1）數(shù)據(jù)庫安全設(shè)計：單獨采用一臺物理服務(wù)器，專門存放一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，避免與其他業(yè)務(wù)系統(tǒng)共享計算機資源，并采用異地容災備份技術(shù)保障數(shù)據(jù)庫的完整性。

（2）中心服務(wù)器安全設(shè)計：部署兩臺Linux服務(wù)器，一臺作為主服務(wù)器，在正常狀態(tài)下使用；另一臺作為備用服務(wù)器，當故障發(fā)生時立即啟用，以保障系統(tǒng)不間斷運行。

（3）業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全設(shè)計：對每個業(yè)務(wù)系統(tǒng)進行定期漏洞掃描，分配好管理員的權(quán)限問題，啟用日記機制做好責任追查措施。

（4）網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計：可單獨采用物理專用網(wǎng)直接連接到一卡通系統(tǒng)，考慮到成本問題，可采用VLAN技術(shù)，建立一個虛擬網(wǎng)絡(luò)進行隔離。

（5）在線充值安全設(shè)計：銀行卡信息是非常敏感的數(shù)據(jù)，不能直接通過校園網(wǎng)對銀行網(wǎng)絡(luò)進行訪問，必須采取轉(zhuǎn)賬前置機的方式，將雙方數(shù)據(jù)進行邏輯隔離，以保證數(shù)據(jù)的安全。

（6）終端POS機安全設(shè)計：作為直接進行刷卡消費的POS機，關(guān)系到卡內(nèi)余額扣除和卡片合法性驗證的問題，它必須具有黑名單和白名單驗證技術(shù)，保證所有交易的合法性。

（7）卡片安全設(shè)計：全面采用已通過中國人民銀行認證的CPU卡作為信息的載體，提高卡片的安全性。

三、卡務(wù)中心的設(shè)立

卡片作為一卡通系統(tǒng)的信息載體，涉及不同類型的卡片，對卡片的維護有嚴格的要求。管理卡片是整個一卡通系統(tǒng)的基本要素，它在整個系統(tǒng)中占有舉足輕重的作用，因此，有必要設(shè)立一個負責一卡通管理的卡務(wù)中心?？▌?wù)中心的職責與服務(wù)：

第一，負責校園卡的制作?？ǖ闹谱魇强▌?wù)中心最主要的工作，不同的賬戶對應不同的卡片類型，比如，臨時卡主要針對師生信息不完善而暫時使用的，商戶卡主要是商家用于對終端POS機進行操作，正式卡主要是對全校師生進行消費記錄和身份認證，它是所有卡當中數(shù)量最多、最基本的卡片。一卡通的制作可以根據(jù)學校的要求設(shè)計成符合學校風格的卡片界面，其制作流程如圖二所示。

第二，負責校園卡的維護。如更換卡，掛失卡，補卡，開通賬戶，解凍賬戶，注銷賬戶等工作。

第三，負責校園卡所有賬戶的基本信息維護、數(shù)據(jù)的查詢、數(shù)據(jù)的修改以及數(shù)據(jù)的統(tǒng)計等一系列基本工作。

四、結(jié)語

高校校園一卡通系統(tǒng)是建設(shè)數(shù)字化校園的一個子模塊，是一個信息高度共享和系統(tǒng)集成的子工程，也是一個需要作整體規(guī)劃、多部門合作的綜合工程。其建設(shè)必須從整體大局出發(fā)，充分依賴現(xiàn)代計算機網(wǎng)絡(luò)、通訊、射頻技術(shù)等先進的信息技術(shù)進行構(gòu)建，從而組建成一個具有安全性、可靠性、可擴展性和易管理性的校園綜合性應用系統(tǒng)。隨著一卡通系統(tǒng)的不斷完善，其將會改變?nèi)熒纳罘绞胶凸ぷ鞣绞?，其產(chǎn)生的大數(shù)據(jù)可為學校領(lǐng)導提供可靠的決策分析。一卡通已經(jīng)成為建設(shè)教育信息化、管理現(xiàn)代化校園的重要組成部分。

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