數字一卡通管理系統的設計與實現

朱璐

【摘要】近來，校園一卡通在國內各學校開始頻繁應用，但大多數校園卡不能與銀行互聯，且不具備通用性，不易被廣泛推廣。本文以校園網為依托，設計實現了一套能與銀行無縫聯接的校園一卡通管理系統，實現了校園卡必備的購物、門禁、就餐、學籍管理、醫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。但是現行的多數一卡通僅限于校園內的無現金結算與其他應用管理，不能與外部接口相聯，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，筆者開發設計了一套基于校園網，能和銀行實現互聯并能夠跨校使用的校園一卡通管理系統，實現學校內部的資源整合，提高各部門的工作效率，減少學校問的重復投入，具有一定的經濟價值和社會價值。

2 網絡結構

本系統的網絡結構如圖1所示，采用多層B/S模式架構，校園卡中心和數據管理中心組成整個系統網絡拓撲結構的中心，各應用子系統服務器、查詢服務器和各種終端POS機通過一卡通專網以分布式局域網的形式與管理中心相連，原有的校園網經防火墻與一卡通專網相連，各種應用系統的客戶端經校園網可以與應用子系統服務器進行數據交互，并獲取校園卡中心的數據，完成門禁管理、圖書管理等應用管理，校園網的終端Pc機可以訪問查詢服務器，方便學生和教職工進行相關的數據查詢。而銀行主機則通過DDN與一卡通專網互聯，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，實時地進行現金結算。

3 校園卡系統設計

3.1 系統架構設計

校園一卡通管理系統采用目前比較流行的J2EE架構方式，J2EE摒棄了傳統應用開發技術的架構特點，以組件為核心，是一種全新的技術架構模式，J2EE的出現有效地提高了應用程序的可移植性、安全性和再用性。根據J2EE的特點，整個系統劃分為三層，即：客戶層、邏輯層和數據層。客戶層用于與客戶進行交互，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，并使用操作規則，調用數據層的數據，獲取其中滿足要求的結果回送給客戶層。數據層由SQL存儲過程組成，主要負責存儲應用程序的數據，在接收數據訪問請求時，由數據層把這些數據傳送至邏輯層。為了保證在這些層中數據傳輸的安全性，層與層之間采用了加密機制，確保了核心數據的安全。

3.2 校園卡設計

校園內部的管理系統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。在校園卡的設計上，考慮到IC卡在國內金融、電信、石油等領域的成功應用，本系統采用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。為更好地實現金融支付，可以使用銀行和學校聯合推出的校園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卡不僅能在校園內實現各種應用，而且可以走出校園作為普通的銀行卡使用。校園IC卡根據不同的人群，可以設計為學生卡和教職工卡兩類。學生卡主要實現學生的學籍管理、圖書借閱、校園消費、就餐、門禁、醫療、存取款等功能。教職工卡除了實現學生卡的大部分功能外，還具備發放工資等其他管理功能。

3.3 系統功能設計

校園一卡通管理系統以校園網為依托，采用統一的數據中心保存系統的所有數據，包括消費數據和各種管理數據。各個應用管理子系統建立在邏輯上相互獨立的應用服務器和Web服務器上，其主要功能子系統有：銀行接口子系統、金融消費子系統、校園IC卡管理子系統、綜合查詢子系統、教務管理子系統、身份識別管理子系統、職工管理子系統等。銀行接口子系統通過DDN專線與銀行主機互聯，負責銀行系統與校園各金融消費系統之間的數據處理轉換，完成與銀行的實時轉帳的功能。金融消費子系統負責在校園內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、醫療等。校園的各個場所設置有POS機，學生和教職工持卡就能進行各種消費，金融消費子系統記錄這些消費行為，自動完成相關的數據處理。校園IC卡管理子系統主要實現校園卡的登記、發放、掛失、補換卡、注銷等方面的管理。校園IC卡管理子系統部署在校園卡管理中心與數據中心的主服務器上完成各種數據交換。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卡的相關使用功能。其他各子系統限于篇幅不一一介紹。

4 系統實現

校園一卡通管理系統采用了基于B/S的三層體系結構，三層體系結構在客戶界面與數據層之間加入了業務邏輯層，業務邏輯層可以封裝成各種組件，比如EJB、DCOM等，能夠大幅提高系統的穩定性和安全性，并降低系統開發難度。中間業務邏輯層部署了各種Java應用程序，完成各種邏輯的實現，Java程序能跨平臺使用，具有良好的移植性。本次設計的校園IC卡實現了一卡通用的功能，即可以作為身份識別，也可以作為電子錢包使用，還能夠實現教職工的工資發放。本系統增加了與銀行聯網的功能，并具有較好的跨校通用性，避免了各學校的重復建設，全面發揮了校園卡的基礎作用，有效推動學校數字化和信息化建設。

參考文獻

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