基于數(shù)字化校園的一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

王志新　王曉強(qiáng)

1.沈陽(yáng)大學(xué)，遼寧　沈陽(yáng)　110044；2.鄂州大學(xué)，湖北　鄂州　436000

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基于數(shù)字化校園的一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

王志新1*王曉強(qiáng)2*

1.沈陽(yáng)大學(xué)，遼寧沈陽(yáng)110044；2.鄂州大學(xué)，湖北鄂州436000

摘要：隨著高校信息化建設(shè)的推進(jìn)，校園一卡通的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，校園一卡通借助互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為高校學(xué)生管理工作帶來(lái)了巨大的便利，本文以校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意義作為切入點(diǎn)，闡述校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，以此為校園數(shù)字化建設(shè)提供參考。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化；校園一卡通；設(shè)計(jì)

校園一卡通就是在校園內(nèi)以一張IC卡實(shí)現(xiàn)現(xiàn)金、票證的交易以及用于識(shí)別學(xué)生身份的各種身份認(rèn)證功能。校園一卡通的實(shí)施實(shí)現(xiàn)了“一卡在手，走遍校園”的目的。在數(shù)字化校園建設(shè)中校園一卡通的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)數(shù)字化校園的重要舉措，因此本文立足于數(shù)字化校園的建設(shè)對(duì)校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行闡述。

一、校園一卡通建設(shè)的意義

隨著高等院校規(guī)模的不斷擴(kuò)大以及信息設(shè)施的不斷完善，高校的管理工作越來(lái)越復(fù)雜，因此基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)的校園一卡通為校園的管理工作帶來(lái)了巨大的便利：一是校園一卡通提升了高校的服務(wù)水平，實(shí)現(xiàn)了依法治校的目的；二是校園一卡通促進(jìn)了高校信息化建設(shè)的步伐，推動(dòng)了信息技術(shù)的發(fā)展；三是通過(guò)校園一卡通大大簡(jiǎn)化了學(xué)生的日常負(fù)擔(dān)，為學(xué)生提供了安全的學(xué)習(xí)環(huán)境?？傮w來(lái)說(shuō)建立校園一卡通系統(tǒng)是以為師生在科研、教學(xué)、生活上提供方便，從根本上實(shí)現(xiàn)“一卡在手，走遍校園”為目的的。

二、校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

(一)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的設(shè)計(jì)

基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)是一卡通系統(tǒng)的關(guān)鍵，也是整合信息化建設(shè)的“大腦”，校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)最大問(wèn)題就是實(shí)現(xiàn)高校以前各個(gè)獨(dú)立分割的信息系統(tǒng)的互通互聯(lián)，因此基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)應(yīng)包括以下要點(diǎn)：一是標(biāo)準(zhǔn)代碼的建設(shè)。進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)計(jì)庫(kù)建設(shè)前需要對(duì)代碼進(jìn)行統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的命名。二是數(shù)據(jù)庫(kù)用戶信息的采集，根據(jù)高校人員構(gòu)成，其主要包括教職工、學(xué)生以及后勤管理人員的信息表。當(dāng)然用戶的信息不僅要包括姓名、性別、年齡，還要包括照片等基本信息；三是一卡通數(shù)據(jù)的交換。數(shù)據(jù)交換是基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)的重要組成部分，通過(guò)數(shù)據(jù)交換可以將各個(gè)業(yè)務(wù)部門(mén)的數(shù)據(jù)信息自動(dòng)傳遞到基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)中，以此實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的集中管理。具體的流程是首先數(shù)據(jù)交換平臺(tái)通過(guò)ETL工具從業(yè)務(wù)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息傳遞到共享數(shù)據(jù)庫(kù)中，然后在通過(guò)IMS消息交換服務(wù)向其他系統(tǒng)同步數(shù)據(jù)。

(二)一卡通網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)

本身而言一卡通網(wǎng)絡(luò)屬于金融交易平臺(tái)網(wǎng)絡(luò)，因此要提高一卡通網(wǎng)絡(luò)的安全性。一般校園一卡通數(shù)據(jù)服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)被分為三個(gè)網(wǎng)絡(luò)層次：第一層安全網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容：儲(chǔ)存一卡通核心數(shù)據(jù)，只允許一卡通服務(wù)器對(duì)他的數(shù)據(jù)進(jìn)行訪問(wèn)。第一層屬于一卡通系統(tǒng)的核心，數(shù)據(jù)安全要求最高；第二層安全網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容：一卡通服務(wù)器、統(tǒng)一身份認(rèn)證服務(wù)器、web管理服務(wù)器。第二層的安全要達(dá)到銀行網(wǎng)絡(luò)的同等要求；第三層安全網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容：一卡通的門(mén)戶服務(wù)器、電控的數(shù)據(jù)交換服務(wù)器、和各個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)與一卡通系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的服務(wù)器。

因此根據(jù)校園一卡通網(wǎng)絡(luò)安全要求，一卡通的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)應(yīng)該是：

核心區(qū)：看到數(shù)掂庫(kù)服務(wù)器與卡通服務(wù)器共同連接到一個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，一卡通服務(wù)器通過(guò)雙網(wǎng)卡分布接入到第一層次網(wǎng)絡(luò)和第二層次網(wǎng)絡(luò)。

內(nèi)網(wǎng)區(qū)：它包含一卡通管理中心的網(wǎng)絡(luò)和在校園內(nèi)分布的物理專網(wǎng)，而它和外網(wǎng)由pix515設(shè)備完成安全隔離，與銀行網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一卡通前置機(jī)完成數(shù)據(jù)交換和安全隔離。

外網(wǎng)區(qū)：在外網(wǎng)，與校園網(wǎng)的安全隔離是通過(guò)數(shù)據(jù)服務(wù)器的雙網(wǎng)卡來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

(三)校園一卡通的安全設(shè)計(jì)

由于校園一卡通具有金融交易性質(zhì)，因此要設(shè)計(jì)嚴(yán)格的安全保護(hù)措施：一是網(wǎng)絡(luò)的安全。一卡通網(wǎng)絡(luò)采用物理專網(wǎng)和vlan技術(shù)構(gòu)建。利用校園網(wǎng)現(xiàn)有的冗余光纖資源，組建完全獨(dú)立的物理線路的專網(wǎng)。對(duì)外服務(wù)系統(tǒng)的平臺(tái)采用VLAN技術(shù)，通過(guò)虛擬地址來(lái)訪問(wèn)，且設(shè)置了防火墻；二是服務(wù)區(qū)的安全。校園一卡通的服務(wù)器采取的是高性能的服務(wù)器，此種服務(wù)器具有一臺(tái)服務(wù)器停機(jī)，另一臺(tái)馬上進(jìn)行切換的作用，以此保證系統(tǒng)的穩(wěn)定有效運(yùn)行；三是終端設(shè)備的安全。終端設(shè)備一般都具有唯一的標(biāo)識(shí)號(hào)，其目的就是為了防止設(shè)備被隨意的更換，如果設(shè)備出現(xiàn)斷電等問(wèn)題而導(dǎo)致的停機(jī)之后，需要經(jīng)過(guò)授權(quán)之后才能重新的使用，以此保證終端設(shè)備的安全；四是數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?。在校園一卡通的使用中，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)都是經(jīng)過(guò)認(rèn)證的，非本系統(tǒng)的客戶機(jī)是沒(méi)有辦法納入到校園信息系統(tǒng)中的，但是為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，系統(tǒng)會(huì)采取加密的信息傳輸方式進(jìn)行傳遞，以此保證信息不被外界篡改，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)備也進(jìn)行了嚴(yán)格的安全保護(hù)措施，例如我校所使用的傳輸業(yè)務(wù)財(cái)務(wù)的是動(dòng)態(tài)密鑰加密方式，而且動(dòng)態(tài)密鑰是每天都發(fā)生變化，以此保證系統(tǒng)的安全性。

三、校園一卡通的應(yīng)用

結(jié)合實(shí)踐，校園一卡通被廣泛的應(yīng)用到校園消費(fèi)模塊、機(jī)房上機(jī)管理、圖書(shū)館管理、考勤管理、門(mén)禁管理以及財(cái)務(wù)管理等方面。以利用校園一卡通進(jìn)行銀行轉(zhuǎn)賬為例，其業(yè)務(wù)流程見(jiàn)下圖：

圖1　自助實(shí)時(shí)轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)流程

總而言之，隨著社會(huì)科技的不斷發(fā)展，以及校園管理信息化的不斷深入，校園一卡通平臺(tái)的應(yīng)用已經(jīng)在我國(guó)校園內(nèi)得到普及，對(duì)校園管理工作和服務(wù)起著積極的促進(jìn)作用?，F(xiàn)階段數(shù)字化校園一卡通平臺(tái)已經(jīng)完成了身份識(shí)別驗(yàn)證、圖書(shū)借閱證以及消費(fèi)卡等功能的集成，讓學(xué)校管理信息化水平得到了很大程度的提升，推動(dòng)了數(shù)字化校園的建設(shè)。

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*作者簡(jiǎn)介：王志新(1974-)，男，河北承德人，本科，沈陽(yáng)大學(xué)，校園卡管理中心職員，研究方向：信息技術(shù)；王曉強(qiáng)(1977-)，男，河北承德人，碩士，鄂州大學(xué)，教師，研究方向：建筑學(xué)。

中圖分類號(hào)：TP273.5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-0049-(2016)14-0189-01