高校虛擬校園卡系統(tǒng)建設(shè)與研究

汪 濤

1 背景與現(xiàn)狀

校園一卡通是伴隨校園信息化發(fā)展的產(chǎn)物，起初被應(yīng)用在食堂消費、浴室淋浴、超市購物中，之后隨著需求逐漸延伸，并被廣泛應(yīng)用到校園各個功能應(yīng)用系統(tǒng)里。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)覆蓋了食堂消費、洗浴、開水爐、圖書館借閱、門禁、會議考勤等多個領(lǐng)域。為學(xué)校廣大師生的生活、學(xué)習(xí)提供了極大的便利。

隨著網(wǎng)絡(luò)條件的成熟，“無卡交易”正逐漸向移動支付方向發(fā)展。介質(zhì)也從早期的光電卡、M1 卡到cpu 卡、異型卡、手機卡、手環(huán)等多種表現(xiàn)形式[1]。

為滿足師生移動支付的需求，南京醫(yī)科大學(xué)在2018 年完成校園卡掃碼支付功能，在校師生可通過學(xué)校微門戶的掃碼支付在食堂、超市等場所實現(xiàn)在線掃碼消費，也可實現(xiàn)在微門戶里校園卡充值、水電繳費、網(wǎng)上預(yù)訂等，為全面實現(xiàn)虛擬卡功能奠定了基礎(chǔ)。

2 實體卡的弊端

隨著互聯(lián)網(wǎng)和移動支付技術(shù)的不斷發(fā)展，實體卡系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)封閉性和支付便捷性逐漸顯現(xiàn)不足，主要存在以下幾點問題。

2.1 實體卡容易丟失

實體校園卡容易丟失，從南京醫(yī)科大學(xué)這幾年校園卡使用情況來看，每學(xué)期因為校園卡丟失而補辦的校園卡平均三千余張，一旦丟失校園卡后，師生在校園內(nèi)會變得“寸步難行”[2]。

2.2 容易造成卡片凍結(jié)

一方面校園卡與銀行卡圈存需要寫卡下發(fā)補助改變余額，另一方面校園卡終端消費，易受網(wǎng)絡(luò)環(huán)境影響造成卡庫不平，引起系統(tǒng)凍結(jié)，嚴重影響使用。

2.3 不能脫機使用

校園卡手機端支付符合師生用戶的使用習(xí)慣，但是卡交易必須通過終端機具才能完成寫卡操作，完成交易整個流程。

2.4 支付介質(zhì)的安全問題越加突出

Mifare One 卡由于邏輯加密簡單，2009 年被破解復(fù)制，市面上時有復(fù)制卡信息出現(xiàn)，因此一方面校園卡系統(tǒng)需要升級，以及時識別復(fù)制卡，避免餐飲超市等脫機交易。

實現(xiàn)一卡通系統(tǒng)的云化、移動化是打破現(xiàn)有系統(tǒng)的局限性的鑰匙，需要打破傳統(tǒng)的卡認證模式，加入二維碼、手環(huán)等新的認證介質(zhì)載體，實現(xiàn)介質(zhì)互通。

師生在出入各門禁通道及需身份認證的場合時更加靈活；采用實時聯(lián)機消費，運用與后臺系統(tǒng)實時認證的數(shù)據(jù)交換，驗證卡片信息，在線交易。采用動態(tài)二維碼加密，傳輸數(shù)據(jù)加密等方式確認數(shù)據(jù)安全；建立自助服務(wù)平臺，為自助終端提供通用的服務(wù)接口，實現(xiàn)自助終端和一卡通業(yè)務(wù)系統(tǒng)的協(xié)作辦公；結(jié)合全校基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，滿足數(shù)據(jù)資源開放共享要求，完善校園一卡通管理信息化體系，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，多維度展示校情，預(yù)測未來趨勢，為業(yè)務(wù)管理部門提供認證和支付的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)服務(wù)，為一卡通的基礎(chǔ)服務(wù)保障提供決策數(shù)據(jù)的支撐。

3 解決方案與實現(xiàn)

根據(jù)上述特點，南京醫(yī)科大學(xué)信息化建設(shè)管理部門，對校園虛擬卡系統(tǒng)進行設(shè)計，方案主要包括：

3.1 平臺體系設(shè)計

基于一卡通的支付和管理體系，新建分布式云架構(gòu)的在線支付平臺，大幅提升系統(tǒng)高并發(fā)業(yè)務(wù)的處理能力。

將現(xiàn)有的校園一卡通卡賬戶、電子賬戶信息合并，數(shù)據(jù)整體導(dǎo)入在線支付平臺，在線支付平臺將作為全校統(tǒng)一的校內(nèi)支付平臺使用，現(xiàn)有的校園一卡通系統(tǒng)承擔(dān)認證和管理功能。

在線支付平臺作為校園支付的統(tǒng)一出入口，對校園內(nèi)的消費進行統(tǒng)一管理，合作銀行、第三方支付接入。在線支付平臺提供安全、靈活、開放的支付接口，方便各部門、系統(tǒng)使用。

3.2 賬戶體系設(shè)計

校園卡在線支付平臺和賬戶管理遵循互聯(lián)網(wǎng)金融標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計；完整的在線支付賬戶管理體系（一戶多號）；在線支付賬務(wù)清算、處理模式不變，支持與財務(wù)系統(tǒng)聯(lián)動，實現(xiàn)商戶自動清算。

3.3 機具設(shè)備設(shè)計

新的校園支付終端設(shè)備全面支持電子帳戶交易、支持二維碼服務(wù)，消費終端（有操作屏）支持生成動態(tài)支付二維碼，支持有線、Wi-Fi、3G/4G 等通訊方式，網(wǎng)絡(luò)問題時可自動切換。

3.4 現(xiàn)有卡片過渡

新卡結(jié)構(gòu)采用補充的方式，在維持舊卡結(jié)構(gòu)不變的基礎(chǔ)上在后續(xù)區(qū)域存放新數(shù)據(jù)；優(yōu)化新卡結(jié)構(gòu)，以提升讀寫效率，所有終端讀卡設(shè)備更新后，由持卡人到自助設(shè)備上改寫舊卡結(jié)構(gòu)成新卡結(jié)構(gòu)。舊卡丟失后自動補辦新卡。

圖1 虛擬校園卡架構(gòu)

4 系統(tǒng)升級步驟及效果

4.1 一卡通核心后臺升級

校園一卡通核心后臺服務(wù)升級為一卡通在線支付后臺服務(wù)系統(tǒng)。增加分布式后臺服務(wù)、在線支付類別、多結(jié)算主體升級包、清算系統(tǒng)模塊、網(wǎng)上支付模塊、服務(wù)平臺轉(zhuǎn)賬模塊、圈存機轉(zhuǎn)賬模塊、CPU 卡密鑰體系，增加對新的在線支付平臺的支付對接模塊，增加與在線支付平臺的交換數(shù)據(jù)的協(xié)同處理，同步賬戶開戶信息、狀態(tài)信息等。

4.2 網(wǎng)絡(luò)及POS 機部署

現(xiàn)在一卡通都是采取“商務(wù)網(wǎng)關(guān)+Pos 機”為主的消費模式，因為通訊傳輸速率、數(shù)據(jù)量無法達到掃碼的要求，系統(tǒng)升級為掃碼支付后，掃碼支付在線交易數(shù)量會大大激增，現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)需要升級成以光纖為主干的以太網(wǎng)，以保證在線交易的正常使用[3]。

5 效果與展望

虛擬校園卡系統(tǒng)建設(shè)完成后，可以實現(xiàn)人臉識別進出校門與宿舍、人臉識別就餐結(jié)算、微信、支付寶、銀聯(lián)等多種二維碼一機付等多項功能，取得較好的經(jīng)濟效益。

圖2 第三方掃碼消費數(shù)據(jù)增長表

南京醫(yī)科大學(xué)正在研究將虛擬卡系統(tǒng)數(shù)據(jù)引入到智慧校園中，為個性化服務(wù)、特色化管理提供數(shù)據(jù)沉淀。