數(shù)字一卡通管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

朱璐

【摘要】近來，校園一卡通在國內(nèi)各學校開始頻繁應用，但大多數(shù)校園卡不能與銀行互聯(lián)，且不具備通用性，不易被廣泛推廣。本文以校園網(wǎng)為依托，設(shè)計實現(xiàn)了一套能與銀行無縫聯(lián)接的校園一卡通管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了校園卡必備的購物、門禁、就餐、學籍管理、醫(yī)療和借閱等多種功能，完成了一卡通行校園的目的，并具有很好的通用性，能適用于其他多所學校。

【關(guān)鍵詞】校園一卡通，IC卡，POS機

1 引言

目前，越來越多的學校開始傾向于信息化綜合管理，主要應用于教務管理、圖書館管理、財務管理以及食堂管理等方面，但學生在學校所進行的各種活動，比如消費、借閱書籍、食堂就餐等，都需要由管理人員手工輸入到電腦再進行管理，尤其是在現(xiàn)金的收訖過程中更不容許出錯，因此迫切需要引用校園一卡通這種新的信息交互形式。但是現(xiàn)行的多數(shù)一卡通僅限于校園內(nèi)的無現(xiàn)金結(jié)算與其他應用管理，不能與外部接口相聯(lián)，比如銀行的ATM機、電信的話費終端機等，且不能跨學校使用。為此，筆者開發(fā)設(shè)計了一套基于校園網(wǎng)，能和銀行實現(xiàn)互聯(lián)并能夠跨校使用的校園一卡通管理系統(tǒng)，實現(xiàn)學校內(nèi)部的資源整合，提高各部門的工作效率，減少學校問的重復投入，具有一定的經(jīng)濟價值和社會價值。

2 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

本系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1所示，采用多層B/S模式架構(gòu)，校園卡中心和數(shù)據(jù)管理中心組成整個系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的中心，各應用子系統(tǒng)服務器、查詢服務器和各種終端POS機通過一卡通專網(wǎng)以分布式局域網(wǎng)的形式與管理中心相連，原有的校園網(wǎng)經(jīng)防火墻與一卡通專網(wǎng)相連，各種應用系統(tǒng)的客戶端經(jīng)校園網(wǎng)可以與應用子系統(tǒng)服務器進行數(shù)據(jù)交互，并獲取校園卡中心的數(shù)據(jù)，完成門禁管理、圖書管理等應用管理，校園網(wǎng)的終端Pc機可以訪問查詢服務器，方便學生和教職工進行相關(guān)的數(shù)據(jù)查詢。而銀行主機則通過DDN與一卡通專網(wǎng)互聯(lián)，學生和教職工通過校園卡就能方便地在銀行ATM機上進行操作，實時地進行現(xiàn)金結(jié)算。

3 校園卡系統(tǒng)設(shè)計

3.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計

校園一卡通管理系統(tǒng)采用目前比較流行的J2EE架構(gòu)方式，J2EE摒棄了傳統(tǒng)應用開發(fā)技術(shù)的架構(gòu)特點，以組件為核心，是一種全新的技術(shù)架構(gòu)模式，J2EE的出現(xiàn)有效地提高了應用程序的可移植性、安全性和再用性。根據(jù)J2EE的特點，整個系統(tǒng)劃分為三層，即：客戶層、邏輯層和數(shù)據(jù)層?？蛻魧佑糜谂c客戶進行交互，接收用戶的輸入并對用戶輸入進行合法性檢查，將請求傳給邏輯層，并將處理好的結(jié)果回顯給客戶。邏輯層主要負責接收來自客戶層的各種請求，并使用操作規(guī)則，調(diào)用數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)，獲取其中滿足要求的結(jié)果回送給客戶層。數(shù)據(jù)層由SQL存儲過程組成，主要負責存儲應用程序的數(shù)據(jù)，在接收數(shù)據(jù)訪問請求時，由數(shù)據(jù)層把這些數(shù)據(jù)傳送至邏輯層。為了保證在這些層中數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕瑢优c層之間采用了加密機制，確保了核心數(shù)據(jù)的安全。

3.2 校園卡設(shè)計

校園內(nèi)部的管理系統(tǒng)基本上可以分為身份鑒別、教務管理和消費支付三方面應用。在校園卡的設(shè)計上，考慮到IC卡在國內(nèi)金融、電信、石油等領(lǐng)域的成功應用，本系統(tǒng)采用IC卡作為校園一卡通的信息載體，IC卡安全、存儲量大的特點將有效地滿足儲蓄、查詢、消費、身份識別等多方面的需求。為更好地實現(xiàn)金融支付，可以使用銀行和學校聯(lián)合推出的校園IC卡，能為在校學生和教職工提供多種金融服務，這樣校園IC卡不僅能在校園內(nèi)實現(xiàn)各種應用，而且可以走出校園作為普通的銀行卡使用。校園IC卡根據(jù)不同的人群，可以設(shè)計為學生卡和教職工卡兩類。學生卡主要實現(xiàn)學生的學籍管理、圖書借閱、校園消費、就餐、門禁、醫(yī)療、存取款等功能。教職工卡除了實現(xiàn)學生卡的大部分功能外，還具備發(fā)放工資等其他管理功能。

3.3 系統(tǒng)功能設(shè)計

校園一卡通管理系統(tǒng)以校園網(wǎng)為依托，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心保存系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)，包括消費數(shù)據(jù)和各種管理數(shù)據(jù)。各個應用管理子系統(tǒng)建立在邏輯上相互獨立的應用服務器和Web服務器上，其主要功能子系統(tǒng)有：銀行接口子系統(tǒng)、金融消費子系統(tǒng)、校園IC卡管理子系統(tǒng)、綜合查詢子系統(tǒng)、教務管理子系統(tǒng)、身份識別管理子系統(tǒng)、職工管理子系統(tǒng)等。銀行接口子系統(tǒng)通過DDN專線與銀行主機互聯(lián)，負責銀行系統(tǒng)與校園各金融消費系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換，完成與銀行的實時轉(zhuǎn)帳的功能。金融消費子系統(tǒng)負責在校園內(nèi)進行的各種金融消費活動的管理，包括就餐、商店購物，圖書借閱、洗浴、醫(yī)療等。校園的各個場所設(shè)置有POS機，學生和教職工持卡就能進行各種消費，金融消費子系統(tǒng)記錄這些消費行為，自動完成相關(guān)的數(shù)據(jù)處理。校園IC卡管理子系統(tǒng)主要實現(xiàn)校園卡的登記、發(fā)放、掛失、補換卡、注銷等方面的管理。校園IC卡管理子系統(tǒng)部署在校園卡管理中心與數(shù)據(jù)中心的主服務器上完成各種數(shù)據(jù)交換。校園IC卡一旦掛失后，掛失信息就及時傳遞到各個POS終端機，暫停校園IC卡的相關(guān)使用功能。其他各子系統(tǒng)限于篇幅不一一介紹。

4 系統(tǒng)實現(xiàn)

校園一卡通管理系統(tǒng)采用了基于B/S的三層體系結(jié)構(gòu)，三層體系結(jié)構(gòu)在客戶界面與數(shù)據(jù)層之間加入了業(yè)務邏輯層，業(yè)務邏輯層可以封裝成各種組件，比如EJB、DCOM等，能夠大幅提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，并降低系統(tǒng)開發(fā)難度。中間業(yè)務邏輯層部署了各種Java應用程序，完成各種邏輯的實現(xiàn)，Java程序能跨平臺使用，具有良好的移植性。本次設(shè)計的校園IC卡實現(xiàn)了一卡通用的功能，即可以作為身份識別，也可以作為電子錢包使用，還能夠?qū)崿F(xiàn)教職工的工資發(fā)放。本系統(tǒng)增加了與銀行聯(lián)網(wǎng)的功能，并具有較好的跨校通用性，避免了各學校的重復建設(shè)，全面發(fā)揮了校園卡的基礎(chǔ)作用，有效推動學校數(shù)字化和信息化建設(shè)。

參考文獻

[1]裴沛.一卡通在數(shù)字化校園整合中的關(guān)鍵技術(shù)研究[J].2008（7）：20-21

[2]江建舉，裴沛.銀校一卡通系統(tǒng)技術(shù)研究[J].中國防偽報道，2007，（9）：11-12