多功能型銀校一卡通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

文章出處：http://m.luckydriving.com 作者： 人氣： 發(fā)表時間：2011年09月13日

    摘要：“銀校一卡通” 系統(tǒng)是運用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和智能卡技術(shù)等構(gòu)建的一個現(xiàn)代化、數(shù)字化校園的基礎(chǔ)信息平臺系統(tǒng)。本文主要討論該系統(tǒng)構(gòu)建時需要特別考慮的一些關(guān)鍵問題：終端智能卡的選擇、系統(tǒng)的多層組織結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的安全性等核心技術(shù)。

    一 、引言

    隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，整個社會正在深層次地進行著信息化、網(wǎng)絡(luò)化革命，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。學(xué)校作為社會的重要組成部分，正逐步進入數(shù)字化校園時代。利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和其他信息技術(shù)推動學(xué)校的信息化水平，提高學(xué)校的管理水平，從而建立高度信息化和現(xiàn)代化的新型學(xué)校。

    當(dāng)前，大部分學(xué)校已經(jīng)在校內(nèi)的各個部門分別實施了信息化， 網(wǎng)絡(luò)化的管理，基本上主要建立了食堂售飯、 圖書借閱、教務(wù)管理、科研管理等系統(tǒng)， 這些系統(tǒng)一般互相獨立，不能共享信息， 也不能交換信息， 每一個系統(tǒng)都是一個信息孤島。這些互相獨立的信息系統(tǒng)， 雖然極大的促進了學(xué)校管理現(xiàn)代化的發(fā)展，但是隨著學(xué)校的招牛人數(shù)、校園規(guī)模等發(fā)生了巨人的變化， 這些互相獨立的信息系統(tǒng)已經(jīng)小能充分適用學(xué)校告訴發(fā)展的步伐。為了進一步提高學(xué)校的現(xiàn)代化管理水平，一個統(tǒng)一的校園信息化平臺系統(tǒng)正逐漸成為學(xué)校進一步發(fā)展的迫切需要。

    “銀校一卡通”系統(tǒng)正是適應(yīng)學(xué)校需求而發(fā)展起來的一個校園信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)管理平臺， 它綜合運用了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和Ic卡技術(shù)， 集食堂收費、機房收費、考勤管理、門禁管理、證件管理、檔案管理、教務(wù)和科研管理等子系統(tǒng)于一體， 其中各個子系統(tǒng)邏輯上獨立，物理上共享同一數(shù)據(jù)庫， 實現(xiàn)了校園內(nèi)各種信息的集中管理，為學(xué)校綜合決策提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺。這個系統(tǒng)的終端采用當(dāng)前成熟的、先進的非接觸式IC卡技術(shù)，實行一卡多用，該卡集銀行卡和校同卡的雙重功能， 可以實現(xiàn)校同內(nèi)部消費的電子化、校園內(nèi)部的各類應(yīng)用以及校外的銀行金融服務(wù)的所有功能。本文將主要討論“銀校一卡通” 系統(tǒng)的兒個關(guān)鍵問題：包括系統(tǒng)終端、系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的安全等幾個方面。

    二、系統(tǒng)終端：非撞觸式IC卡

    “銀校一卡通”系統(tǒng)的主要組成之一是系統(tǒng)的終端， 即用戶直接使用的終端卡片。根據(jù)學(xué)校的特定需要， 系統(tǒng)終端設(shè)計為人像證卡、銀行磁條卡和非接觸式IC卡為一體的組合卡。從而使該卡既是銀行卡，又是校園卡， 而其中校園卡又相當(dāng)于身份認(rèn)證卡、消費卡、借書卡等多個卡片的合成。

    非接觸式智能IC卡式最近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，它成功的將射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)集合起來，將具有微處理器及大容量仔儲器的集成電路芯片和天線封裝于塑料基片中。非接觸式IC卡的工作原理主要是： 當(dāng)卡片進入智能卡讀寫器工作區(qū)域內(nèi)時， 讀寫器向卡片發(fā)一組固定頻率的電磁波， 于卡片內(nèi)部的一個同樣頻率的Lc串連諧振電路發(fā)生共振， 從而使卡片內(nèi)部電容充電，通過卡內(nèi)的一個單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電荷傳往另一個電容儲存，當(dāng)積累的電荷達到一定量時，即可以提供其他工作電路電壓， 發(fā)射和接受數(shù)據(jù)。校園卡只所以采用非接觸式智能Ic卡，豐要基于其有下面的很多特點： 操作方便、快捷； 可靠性高， 使用壽命長； 可以有效防止沖突、抗干擾能力強； 加密性能好、安全性高； 使用范圍 廣 ， 可以實現(xiàn)一卡多用； 體積小、重量輕， 便于攜帶，質(zhì)量可靠， 性能穩(wěn)定， 使用成本便宜 。正是由于上述諸多優(yōu)點，從而系統(tǒng)選用非接觸式IC卡為裝載個人信息的校園卡載體，充分滿足校同內(nèi)部的各種需理。

    三、“銀校一卡通”系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)

    “銀校一卡通” 系統(tǒng)作為校園信息化應(yīng)用的一個基礎(chǔ)平臺， 以非接觸式IC卡為載體， 應(yīng)用電子技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，構(gòu)造電子身份識別和校園電子錢包，集銀行卡和校園卡的所有有效功能， 實現(xiàn)了校內(nèi)消費和銀行系統(tǒng)的有效連接， 充分利用銀行系統(tǒng)的金融結(jié)算能力，服務(wù)于校園內(nèi)部復(fù)雜的消費結(jié)算。并作為校內(nèi)各管理信息系統(tǒng)連接的橋梁，將整個佼園信息系統(tǒng)有機、高敬的帶動起來， 從而構(gòu)造一個現(xiàn)代化的數(shù)字化校園。

    “銀校一卡通” 系統(tǒng)上面運行著校園內(nèi)部大量的消費數(shù)據(jù)，并和金融系統(tǒng)通過銀行前置機進行對接， 因而需要采用持續(xù)運行的島穩(wěn)定性和高安全性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。作為數(shù)字化校園的’個基礎(chǔ)平臺， 必須緊密結(jié)合學(xué)校的實際應(yīng)用進行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃， 為了適應(yīng)校園信息化的進一步發(fā)展，整個系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有良好的開放性和可擴充性， 并兼顧經(jīng)濟性。這些要求都是設(shè)計一個成功的“銀校一卡通” 系統(tǒng)的必要條件。根據(jù)上而的分析，“銀校一卡通”系統(tǒng)應(yīng)采用當(dāng)前業(yè)界流行的三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案， 即接入層(用戶層)、中間層(應(yīng)用層)和數(shù)據(jù)層(中心數(shù)據(jù)庫)從而實現(xiàn)客戶邏輯、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)邏輯的何效分離和藕合，構(gòu)造一 個健壯的、可擴充的、具有相當(dāng)安傘性的校園信息化平臺。接入層是系統(tǒng)的終端接口， 其目的是把格子獨立的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)接入統(tǒng)一的一卡通平臺， 根據(jù)平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)API，可以在接入層有效的接入原有的信息子系統(tǒng)、收費機、考勤機以及其他專用的設(shè)備。應(yīng)用層通過提供一套與接入層通訊、數(shù)據(jù)層訪問的標(biāo)準(zhǔn)組件， 進行業(yè)務(wù)邏輯的構(gòu)建，業(yè)務(wù)邏輯以插件的形式實現(xiàn)， 使接入層和數(shù)據(jù)層的復(fù)雜性對業(yè)務(wù)服務(wù)完全透明。而應(yīng)用服務(wù)器的構(gòu)建， 則實現(xiàn)了業(yè)務(wù)服務(wù)的負(fù)載平衡， 隨著新的業(yè)務(wù)的不斷建立，可以將業(yè)務(wù)分配到不同的應(yīng)用服務(wù)器上?？紤]到校園內(nèi)部數(shù)據(jù)的敏感性和安全性要求進行分類，采用消費前置機和計時前置機分別對消費終端收據(jù)以及非消費終 端數(shù)據(jù)進行收集，藕顧安全要求和負(fù)載平衡。數(shù)據(jù)層的核心是中心數(shù)據(jù)庫， 各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源通過同一標(biāo)準(zhǔn)訪問中心數(shù)據(jù)庫，進行數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改和查詢操作。因為中心數(shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的核心， 需要雙機熱備份和磁盤冗余陣列等技術(shù)來保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示。

圖1 銀校一卡通系統(tǒng)三層邏輯結(jié)構(gòu)圖

    “銀校一卡通” 系統(tǒng)作為校園信息化的重要組成部分，其應(yīng)用子系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)根據(jù)學(xué)校的管理體制和管理模式的不同、提供不同層次、不同種類、不同方位的各項服務(wù)。按照一般學(xué)校的需求， 一卡通系統(tǒng)的子系統(tǒng)主要包括食堂及商場售飯售物了系統(tǒng)、圖書館信息管理子系統(tǒng)、學(xué)牛公寓管理子系統(tǒng)、教務(wù)管理子系統(tǒng)、教材發(fā)放管理子系統(tǒng)、學(xué)生上機上剛管理子系統(tǒng)、教工及學(xué)生考勤子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)和停車場自動收費管理子系統(tǒng)等。

    這些子系統(tǒng)的實施，上要是根據(jù)不同學(xué)校的需求， 可以根據(jù)學(xué)校的實際需要， 訂制其巾的幾個或所有的子系統(tǒng)。除了上述所提及的應(yīng)用系統(tǒng)， 一卡通系統(tǒng)還有一個核心的管理了系統(tǒng)： 卡中心管理子系統(tǒng)，這個子系統(tǒng)是整個平臺良 運行的保證， 其主要功能為整個一卡通系統(tǒng)的軟硬件管理、以及校同卡的制作、發(fā)放、整個系統(tǒng)使用情況統(tǒng)計以及報表打印等。