校園一卡通系統(tǒng)建設(shè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施

1、校園一卡通系統(tǒng)建設(shè)方案設(shè)計(jì)與實(shí)施摘要：討論了校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)和技術(shù)需求，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體架構(gòu)和軟件體系架構(gòu)，提出了多校區(qū)校園一卡通系統(tǒng)建設(shè)的解決方案和網(wǎng)絡(luò)安全策略，給出了系統(tǒng)采用的主要技術(shù)參數(shù)表。 汕頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院由院本部、金園校區(qū)、新津校區(qū)和東墩校區(qū)組成，現(xiàn)有各類學(xué)生1.5104多個(gè)，教職工700余人。根據(jù)學(xué)院信息化發(fā)展規(guī)劃及系統(tǒng)部署進(jìn)程安排，院本部和金園校區(qū)要實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同城互聯(lián)并啟動(dòng)一卡通系統(tǒng)建設(shè)項(xiàng)目。該項(xiàng)目分前、后兩期工程，前期工程包括：食堂售飯系統(tǒng)、智能水控系統(tǒng)、圖書借閱系統(tǒng)等。后期工程包括：教務(wù)系統(tǒng)、上機(jī)管理系統(tǒng)、門禁考勤管理系統(tǒng)、智能控電系統(tǒng)、銀行圈存轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)等的擴(kuò)展和接入，

2、真正實(shí)現(xiàn)信息與資源的共享，實(shí)現(xiàn)全面一卡通應(yīng)用。本文根據(jù)學(xué)院校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)目標(biāo)和需求，設(shè)計(jì)了該系統(tǒng)的技術(shù)解決方案并付諸實(shí)施。 1系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)及需求分析概述 “校園一卡通”是指在學(xué)校范圍內(nèi)，凡涉及到現(xiàn)金或身份識(shí)別的場(chǎng)合均采用卡來完成。該卡集學(xué)生證、工作證、身份證、借書證、錢包等于一體，達(dá)到證件、消費(fèi)等收費(fèi)和管理的電子化和智能化。 一卡通系統(tǒng)建設(shè)要實(shí)現(xiàn)：1）形成統(tǒng)一的信息平臺(tái)，促進(jìn)教育信息的標(biāo)準(zhǔn)化，構(gòu)建優(yōu)良的數(shù)字空間和信息共享環(huán)境；2）在全校實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一的電子支付和費(fèi)用收繳管理，解決校園各類費(fèi)用收繳煩、雜、難等問題；3）整合和帶動(dòng)各類管理信息系統(tǒng)的建設(shè)，提升學(xué)校管理效率和管理水平；4）促進(jìn)學(xué)校網(wǎng)絡(luò)

3、應(yīng)用平臺(tái)的建設(shè)，逐步完成校內(nèi)應(yīng)用系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的升級(jí)。 系統(tǒng)的需求主要從業(yè)務(wù)、功能、技術(shù)等角度進(jìn)行考察，下面筆者僅對(duì)技術(shù)需求分析進(jìn)行論述。技術(shù)需求主要包括：1）身份信息來源于統(tǒng)一身份管理中心，數(shù)據(jù)同步機(jī)制基于統(tǒng)一的身份中心和數(shù)據(jù)中心；2）建設(shè)一卡通專網(wǎng)以提高系統(tǒng)安全性和可維護(hù)性；3）整合現(xiàn)有異構(gòu)系統(tǒng)；4）卡片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需具備身份認(rèn)證信息區(qū)、電子錢包信息區(qū)、自定義信息區(qū)及多電子錢包并且有足夠冗余；5）可支持脫機(jī)支付；6）提供通用的開發(fā)接口，便于擴(kuò)展和升級(jí)；7）須提供滿足各類應(yīng)用的集成、開發(fā)、運(yùn)行和管理工具。 校園卡方面主要的需求如下：選用非接觸式射頻卡；終端感應(yīng)距離范圍達(dá)到510cm；卡內(nèi)的數(shù)據(jù)區(qū)存

4、儲(chǔ)身份信息和電子錢包信息，卡片采用目錄式管理；卡中的個(gè)人身份信息包括持卡人的姓名、性別、學(xué)/工號(hào)、身份證號(hào)碼等信息。 2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)包括：系統(tǒng)總體框架、軟件體系架構(gòu)、數(shù)據(jù)流以及數(shù)據(jù)庫(kù)等。 2.1系統(tǒng)總體框架 系統(tǒng)由數(shù)據(jù)中心、一卡通平臺(tái)、接口服務(wù)器等三大部分構(gòu)成。其中，一卡通平臺(tái)采用COM+技術(shù)整合了卡應(yīng)用系統(tǒng)、自助系統(tǒng)和管理系統(tǒng)；接口服務(wù)器則采用COM/DELL接口技術(shù)連接圖書管理、教務(wù)系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等。如圖1所示。 COM+是基于二進(jìn)制組件和接口的編程，通過使用透明RPC層，可以跨越進(jìn)程和計(jì)算機(jī)邊界進(jìn)行遠(yuǎn)程方法調(diào)用。COM+組件可以在成品中升級(jí)和擴(kuò)展，不會(huì)對(duì)使用它們的客戶端

5、應(yīng)用程序造成影響。COM+把COM組件提升到應(yīng)用層，它通過操作系統(tǒng)的各種支持，把所有組件的底層細(xì)節(jié)屏蔽。 良好接口技術(shù)的運(yùn)用使該架構(gòu)伸縮性良好，耦合度低，便于升級(jí)擴(kuò)充。 2.2軟件體系架構(gòu) 軟件體系架構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)采用.NET開發(fā)環(huán)境，提供以COM+為中間通訊組件的三層結(jié)構(gòu)，軟件體系架構(gòu)由數(shù)據(jù)層、業(yè)務(wù)層和表現(xiàn)層組成。其中，業(yè)務(wù)層（即中間層）主要負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)規(guī)則、數(shù)據(jù)訪問、合法性校驗(yàn)等工作。采用三層體系的應(yīng)用程序最大的優(yōu)點(diǎn)是把業(yè)務(wù)邏輯獨(dú)立出來，客戶端不直接與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互，而是通過COM/DCOM通訊與中間層建立連接，再由中間層與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行交互。在業(yè)務(wù)邏輯需要改變時(shí)不影響表現(xiàn)層和后端數(shù)據(jù)服務(wù)層，

6、因此，它能夠滿足校園一卡通應(yīng)用程序可伸縮性或可擴(kuò)展性的需求。同時(shí)，該系統(tǒng)為財(cái)務(wù)系統(tǒng)、教務(wù)管理系統(tǒng)等其它系統(tǒng)提供標(biāo)準(zhǔn)接口、API、動(dòng)態(tài)庫(kù)、第三方代理等，實(shí)時(shí)處理來自其它系統(tǒng)的業(yè)務(wù)請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)與其它系統(tǒng)的整合。 2.3數(shù)據(jù)流圖 系統(tǒng)主要的用戶群是學(xué)生和教職員工，因此，在對(duì)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析時(shí)筆者重點(diǎn)關(guān)注系統(tǒng)用戶的數(shù)據(jù)流向。由于系統(tǒng)功能龐大，數(shù)據(jù)流層次較多，為簡(jiǎn)要說明系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)制，此處僅將最為重要的頂層數(shù)據(jù)流圖作重點(diǎn)分析。數(shù)據(jù)流圖如圖3、圖4所示。系統(tǒng)的外部實(shí)體主要包括學(xué)生、教工、臨時(shí)人員以及管理員等；系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)的加工主要包括持卡人資料管理、卡用戶管理、系統(tǒng)管理、交易處理、銀行前置機(jī)以及帳務(wù)處理等；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)主要包含歷史交易表、帳戶劃結(jié)表、日結(jié)月結(jié)明細(xì)報(bào)表以及統(tǒng)計(jì)報(bào)表等。 3數(shù)據(jù)庫(kù)模型設(shè)計(jì) 系統(tǒng)采用SQLServer2000數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。在系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中用于不同功能的表較多，主要有2類表： 1）基本功能表。此類表的主要作用是記錄其它表所需要的一些基礎(chǔ)輔助信息。包括用戶密碼、學(xué)生個(gè)人信息、教師個(gè)人信息相應(yīng)的表、消費(fèi)記錄信息表等； 2）功能操作表。此類表用于記錄各系統(tǒng)功能操作生成的數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)對(duì)于系統(tǒng)最終是否取得成功