摘要：伴隨信息化技術(shù)的高速發(fā)展，高校的智慧校園建設(shè)工作已經(jīng)進入全面實施階段。校園一卡通作為智慧校園的重要基礎(chǔ)應用之一，是智慧校園全域數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)信息來源，如何為全域數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)是綜合數(shù)據(jù)治理工作的關(guān)鍵。主要從數(shù)據(jù)規(guī)范、數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)安全、部門協(xié)作、人才培養(yǎng)等角度進行研究，提出了進一步加強一卡通系統(tǒng)與智慧校園全域數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)準確性、實時性和一致性的幾種可行性方案。

關(guān)鍵詞：全域數(shù)據(jù)庫；數(shù)據(jù)規(guī)范；數(shù)據(jù)流；數(shù)據(jù)安全

一、前言

數(shù)據(jù)治理是一種管理和提高數(shù)據(jù)資源利用率的綜合性方案。它涵蓋了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)加工、數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)應用，旨在確保數(shù)據(jù)的高質(zhì)量、可用性、安全性和準確性。隨著近幾年高校信息化腳步的加快，各高校已經(jīng)逐步向集服務(wù)、管理、人工智能為一體的智慧校園模式轉(zhuǎn)型。智慧校園建設(shè)的關(guān)鍵問題就是數(shù)據(jù)治理工作，一切便捷和高效的服務(wù)都少不了依賴高質(zhì)量的數(shù)據(jù)供給。校園一卡通是智慧校園建設(shè)的重要組成部分，其數(shù)據(jù)庫中存儲了身份認證、消費支付、信息管理等多種類型數(shù)據(jù)，按規(guī)模亦算是小型的校園數(shù)據(jù)中心，可以為智慧校園的全域數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)提供大量有價值的信息。由此可見，校園一卡通系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準確性、完整性、實時性亦決定了智慧校園系統(tǒng)全域數(shù)據(jù)庫的健壯程度。如何確保數(shù)據(jù)高質(zhì)量性成為了智慧校園系統(tǒng)建設(shè)成功的關(guān)鍵。

二、智慧校園與校園一卡通的發(fā)展現(xiàn)狀和問題

（一）數(shù)據(jù)的規(guī)范性問題

數(shù)據(jù)是智慧校園能夠發(fā)揮智慧特性的基礎(chǔ)，因此數(shù)據(jù)的質(zhì)量和規(guī)范性對于智慧校園系統(tǒng)的正常運行至關(guān)重要。校園一卡通數(shù)據(jù)特點是數(shù)據(jù)量大、結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)并存。當前，不同的部門或系統(tǒng)使用不同的數(shù)據(jù)格式、命名規(guī)范，或編碼標準不一致。同時，各部門存在人為錄入數(shù)據(jù)時可能出現(xiàn)錯誤或疏忽，如拼寫錯誤、格式錯誤、重復錄入等情況。當數(shù)據(jù)發(fā)生變化時，如果同步不及時也會導致數(shù)據(jù)不準確或數(shù)據(jù)過時。

（二）流程不統(tǒng)一

由于校園一卡通系統(tǒng)建立普遍早于智慧校園系統(tǒng)，所以很多校內(nèi)子單位已經(jīng)與一卡通系統(tǒng)完成了對接工作，建立了以一卡通為中心的數(shù)據(jù)同步機制，基本形成了數(shù)據(jù)中心的雛形。但是，仍有部分單位信息系統(tǒng)中的原始身份信息數(shù)據(jù)和所產(chǎn)生的系統(tǒng)流水數(shù)據(jù)還是相對孤立的，各類信息未實現(xiàn)統(tǒng)一管理[1]。伴隨著智慧校園概念的提出，以全域數(shù)據(jù)庫為中心的新架構(gòu)體系將逐步替代校園一卡通系統(tǒng)成為新的數(shù)據(jù)中心。在這個過渡期無論是業(yè)務(wù)流程還是數(shù)據(jù)流都需要重新梳理，否則雜亂無章的流程必將會影響數(shù)據(jù)的準確度。

（三）數(shù)據(jù)安全問題

目前，智慧校園系統(tǒng)數(shù)據(jù)涉及師生的個人身份信息、教學科研信息，以及校園內(nèi)的交易信息。信息無論從種類還是數(shù)量都非常龐大，因此，數(shù)據(jù)安全問題是至關(guān)重要的。

目前系統(tǒng)存在的安全隱患包括以下幾方面：第一，黑客可能利用系統(tǒng)的技術(shù)漏洞或社會工程學手段，對系統(tǒng)進行攻擊、竊取或篡改數(shù)據(jù)。第二，由于管理不善或工作人員疏忽，可能導致敏感數(shù)據(jù)被非法獲取或泄露。第三，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)共享方式一般為數(shù)據(jù)庫開放共享視圖方式、FTP被動下載方式、第三方代理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)方式，其數(shù)據(jù)包一般都為明文傳輸，存在一定安全隱患。第四，外界因素造成的電源閃斷、UPS故障、磁盤故障等導致數(shù)據(jù)異常丟失。

（四）難以建立分析維度

如果全域數(shù)據(jù)庫中采集到的數(shù)據(jù)準確性差、不夠全面、結(jié)構(gòu)性混亂，勢必會降低數(shù)據(jù)可分析性。若統(tǒng)計的結(jié)果將呈現(xiàn)區(qū)塊性，無法形成分析維度，則難以對全局決策提供直觀性支持。

三、綜合數(shù)據(jù)治理方案的研究

（一）數(shù)據(jù)規(guī)范化

在智慧校園的建設(shè)中，數(shù)據(jù)規(guī)范化不僅有助于提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和分析效率，還有助于確保數(shù)據(jù)的安全和隱私保護。例如，在校園一卡通的數(shù)據(jù)采集過程中，可以通過設(shè)定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)填報規(guī)范和格式要求，確保數(shù)據(jù)的準確性和一致性。在數(shù)據(jù)分析和挖掘過程中，可以通過數(shù)據(jù)規(guī)范化來消除數(shù)據(jù)中的噪聲和異常值，提高數(shù)據(jù)分析的準確性和可靠性。在數(shù)據(jù)管理和存儲過程中，亦可以通過數(shù)據(jù)規(guī)范化來降低數(shù)據(jù)的冗余度和復雜度，提高數(shù)據(jù)庫的性能和安全性。具體實施方法如下：

第一，數(shù)據(jù)清洗。要清除數(shù)據(jù)中的重復項、空格、格式錯誤等，確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。例如，在學生數(shù)據(jù)采集過程中，需校驗學生信息的唯一性和準確性，刪除因特殊原因，如復考或休學而產(chǎn)生重復的身份信息，篩查并確保身份數(shù)據(jù)的唯一性。

第二，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。在校園一卡通和全域數(shù)據(jù)庫中，需要將文本數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的術(shù)語和格式，設(shè)定規(guī)則、使用詞典或?qū)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為特定的數(shù)據(jù)格式，以確保數(shù)據(jù)的一致性和可讀性。將不同格式或單位的數(shù)據(jù)統(tǒng)一化，如轉(zhuǎn)換日期格式、貨幣單位或度量單位，以便進行更有效的比較和分析。例如，不同部門提供的數(shù)據(jù)中都會包括單位信息，而單位信息字段的長度和命名規(guī)則可能會有所不同，某些單位會習慣使用簡寫方式存儲，這種情況就需要轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一標準格式才能確保各單位提供數(shù)據(jù)的一致性和可匹配性。

第三，數(shù)據(jù)映射。當處理來自不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)映射非常必要。將不同數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)映射到一個標準化的模板中，確保數(shù)據(jù)的一致性和可比性。在智慧校園系統(tǒng)中，可能需要將來自不同部門、不同系統(tǒng)的數(shù)據(jù)映射到一個統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型中，并確定唯一性字段，以便進行統(tǒng)一的數(shù)據(jù)分析和處理。

（二）加強數(shù)據(jù)安全

數(shù)據(jù)安全措施是保障數(shù)據(jù)穩(wěn)定運行和師生信息安全的關(guān)鍵，主要分以下幾個方面：

1.數(shù)據(jù)存儲安全

實施嚴格的身份認證和訪問權(quán)限控制，確保只有經(jīng)授權(quán)的用戶允許分類別訪問數(shù)據(jù)。對關(guān)鍵數(shù)據(jù)進行定期備份，確保在數(shù)據(jù)丟失或損壞時能夠迅速恢復。定期查殺病毒，使用企業(yè)級漏洞掃描軟件定期對系統(tǒng)進行安全掃描，及時排除安全隱患和漏洞。建立安全可靠的存儲環(huán)境，盡可能配置RAID5或以上的磁盤陣列類型，并配置多塊HOTSPARE盤做熱備響應。

2.數(shù)據(jù)傳輸安全

通過建立實時統(tǒng)一的數(shù)據(jù)訪問入口服務(wù)替代原始的數(shù)據(jù)共享方式，在無需變動原始數(shù)據(jù)源的情況下，提供統(tǒng)一的訪問接口，既可以屏蔽異構(gòu)數(shù)據(jù)的復雜性，又可以控制數(shù)據(jù)訪問與數(shù)據(jù)內(nèi)容的安全性。該服務(wù)基于 OData4.0 協(xié)議標準進行數(shù)據(jù)訪問，使用 Application/json的方式進行HTTPS數(shù)據(jù)傳輸。通過 HTTP REST 方式讀取、插入、更新、刪除數(shù)據(jù)，可以實現(xiàn)多數(shù)SQL基本操作，內(nèi)部工作原理如圖1所示。

3.硬件安全

對校園一卡通系統(tǒng)和智慧校園系統(tǒng)分別進行安全加固。例如，在各自出口增加數(shù)據(jù)包過濾型防火墻和WAF防火墻進行二級防護，安裝安全性較高的操作系統(tǒng)，如UNIX/LINUX類操作系統(tǒng)，并設(shè)置較高的安全級別，關(guān)閉不必要的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)端口。定期對設(shè)備進行巡檢，及時更換發(fā)生故障的硬盤。部署雙路供電系統(tǒng)和 UPS系統(tǒng)設(shè)備，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。

4.提升人員安全素質(zhì)

信息化工作人員的安全素質(zhì)是一個多維度、系統(tǒng)性的表現(xiàn)，涉及技術(shù)、道德、法律法規(guī)和管理等多個方面。應了解并遵守國家信息安全法律法規(guī)，如《網(wǎng)絡(luò)安全法》《信息安全技術(shù) 個人信息保護規(guī)范》等。定期為信息化技術(shù)人員提供信息安全培訓，提高工作人員對信息安全的重視程度和專業(yè)技術(shù)水平，養(yǎng)成定期修改系統(tǒng)密碼、定期對硬件設(shè)備進行巡檢的好習慣，尊重用戶隱私，不泄露或濫用用戶信息。

（三）優(yōu)化數(shù)據(jù)流

有效的梳理和優(yōu)化數(shù)據(jù)流，能夠減少數(shù)據(jù)冗余和重復工作。明確各單位數(shù)據(jù)的所有權(quán)和使用方式，制定數(shù)據(jù)質(zhì)量管理、數(shù)據(jù)安全管理、數(shù)據(jù)生命周期管理等政策。傳統(tǒng)校園一卡通的數(shù)據(jù)流設(shè)計架構(gòu)一般為典型的星型結(jié)構(gòu)，所有接入的終端設(shè)備和第三方應用均直接與一卡通后臺進行數(shù)據(jù)同步。這種設(shè)計的優(yōu)點是實時性強，方便消費扣款數(shù)據(jù)與后臺賬戶及時同步。而智慧校園理論上是以全域數(shù)據(jù)庫定義為數(shù)據(jù)中心的星型數(shù)據(jù)流架構(gòu)，但實際情況是一些數(shù)據(jù)并不適合直接回傳給全域數(shù)據(jù)庫。例如，時效性較強的交易數(shù)據(jù)、門禁數(shù)據(jù)、需要人工審核處理的數(shù)據(jù)等。比較典型的就是校園一卡通的交易數(shù)據(jù)，如果就餐交易出現(xiàn)人工錄錯金額或人臉識別偏差等交易糾紛時，可能需要商戶退款或撤回流水等人工后期操作，這樣實時獲取數(shù)據(jù)就會缺乏一定準確性和有效性。所以要獲取高質(zhì)量數(shù)據(jù)，對于特殊性質(zhì)的數(shù)據(jù)最好是經(jīng)過二級應用單位的系列業(yè)務(wù)過濾處理后再同步上傳給全域數(shù)據(jù)庫。使用腳本程序?qū)Υ鎯Φ臄?shù)據(jù)定期做巡檢校驗，檢查出重復或不準確的數(shù)據(jù)向二級單位再次發(fā)起同步請求，如獲取的數(shù)據(jù)依然不準確，則轉(zhuǎn)為人工協(xié)調(diào)處理。

在整體數(shù)據(jù)流架構(gòu)建設(shè)當中采取以平臺為主、模塊為輔的設(shè)計建設(shè)方法[2]，通過將數(shù)據(jù)流處理按功能劃分為多個模塊，將復雜的系統(tǒng)分解為更小的、更易于管理的部分。每個模塊都有明確的功能和接口，降低模塊間的耦合度，提高系統(tǒng)的靈活性和可維護性，減少重復開發(fā)工作。系統(tǒng)整體架構(gòu)方面需應用一體化建設(shè)的理念，從頂層設(shè)計入手，分別構(gòu)建統(tǒng)一身份認證中心、統(tǒng)一數(shù)據(jù)訪問中心、全域數(shù)據(jù)中心、應用決策中心，通過對一卡通數(shù)據(jù)庫和各單位數(shù)據(jù)的集中處理、共享和分析，以及各類業(yè)務(wù)系統(tǒng)的無縫對接，實現(xiàn)了校園內(nèi)各類數(shù)據(jù)的整合和統(tǒng)一管理。優(yōu)化后的系統(tǒng)數(shù)據(jù)流框架如圖2所示。

（四）加強部門協(xié)作和人才培養(yǎng)

1.部門協(xié)作

在數(shù)據(jù)治理的實踐中，加強部門協(xié)作是確保數(shù)據(jù)治理成功實施的關(guān)鍵因素之一。部門之間的有效協(xié)同合作可以確保數(shù)據(jù)的一致性和準確性，能夠提高數(shù)據(jù)的使用效率和價值。需要成立專門的數(shù)據(jù)治理團隊，負責制定和執(zhí)行數(shù)據(jù)治理策略，并監(jiān)督數(shù)據(jù)治理的實施。團隊應具備跨部門的協(xié)調(diào)能力，以推動部門間的數(shù)據(jù)協(xié)作，將技術(shù)實現(xiàn)與管理和服務(wù)的實踐相結(jié)合，組織精通業(yè)務(wù)的專業(yè)人才與數(shù)據(jù)分析的技術(shù)人員相配合[3]。及時更新和完善需同步的數(shù)據(jù)資源，定期同步人力資源處、教務(wù)處、研究生院、國際處等單位的師生異動信息，以方便檢查、校正一卡通系統(tǒng)與全域數(shù)據(jù)庫中的用戶信息，及時將因各類原因退學的學生、離職教職工的校園卡禁用或注銷[4]。建立溝通機制，加強部門間的溝通與合作，建立定期或不定期的溝通會議、信息共享等機制，讓各部門及時了解彼此的工作進展、需求、困難等，并提供反饋和支持。制定統(tǒng)一的數(shù)據(jù)標準和規(guī)范，確保各部門在數(shù)據(jù)采集、存儲、處理、分析和共享過程中遵循相同的標準，減少數(shù)據(jù)不一致性和錯誤。

2.人才培養(yǎng)

信息化系統(tǒng)的管理部門要做好人才的引進與持續(xù)培養(yǎng)工作，吸收優(yōu)秀的IT技術(shù)人才[5]，建立專業(yè)團隊，形成人才協(xié)作效應。通過合作研究、經(jīng)驗分享等方式，取長補短，不斷提高技術(shù)水平。通過加強教育培訓、推動實踐鍛煉、完善激勵機制等措施，打造一支高素質(zhì)、專業(yè)化的信息化人才隊伍，從而保障智慧校園系統(tǒng)的可持續(xù)性發(fā)展。

四、結(jié)語

在校園一卡通向智慧校園轉(zhuǎn)型的道路上，數(shù)據(jù)治理工作是一項漫長且充滿迭代性的工作，需要賦予足夠的耐心和重視。伴隨校園數(shù)據(jù)規(guī)模的不斷增長和校內(nèi)信息化應用需求的不斷增加，把校園一卡通與全域數(shù)據(jù)庫兩大數(shù)據(jù)體系的綜合數(shù)據(jù)治理工作做好，才能穩(wěn)固智慧校園的根基，提高數(shù)據(jù)服務(wù)質(zhì)量，減少信息孤島。要充分利用高?，F(xiàn)有的信息化資源，對其進行融合創(chuàng)新，增強數(shù)據(jù)的可分析維度，從而輔助校領(lǐng)導進行宏觀角度的直觀分析，為學校的教學、科研、管理和服務(wù)提供決策依據(jù)，為校內(nèi)師生的工作、學習和生活提供更加便捷、周到的服務(wù)。

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基金項目：吉林大學信息化專項研究項目（課題編號：XXH2023ZX10）

作者單位：吉林大學大數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理中心

■ 責任編輯：王穎振、鄭凱津