向智慧化邁進－－高校智慧校園一卡通建設研究

徐 強

（西安郵電大學，陜西 西安710121）

1.傳統校園一卡通系統應用的現狀

校園一卡通系統作為最早在高校應用的信息化服務，與學校師生的學習生活緊密相連[1]。傳統的一卡通系統主要為高校提供依托校園卡的金融消費、身份識別和信息服務三大服務體系。主要涉及食堂消費、超市消費、銀行圈存、學生宿舍水控和用電、自助服務等應用，并與高校部分信息化系統進行系統對接，為各業務系統提供身份認證和統一收費服務。校園一卡通系統的建設在豐富了高校信息化建設內容的同時，為校內學生、教職員工的學習、工作和生活提供了便利，并且實現了高校財務的集中管理，從一定程度上提高了管理效率。

2.傳統校園一卡通系統亟待解決的問題

2.1 原系統數據結構臃腫，不堪重負

隨著各高校校園一卡通系統應用的持續深入和不斷的推廣建設，新需求、新業務不斷涌現，校園一卡通系統變得越來越龐大。系統帳戶容量和業務流水的不斷擴張使得數據庫容量激增，原有服務器和存儲連續在線工作時間長。由于在數據架構上沒有留存足夠的升級空間，導致基礎環境運算性能下降，整個系統不堪重負。

2.2 原系統設備技術落后，可靠性差，且缺少自助運維和監管工具

傳統校園一卡通系統技術相對落后，設備類型多且數量較大，布線結構也不盡合理。隨著使用年限的增加，設備老化導致故障率居高不下[2]。此外還缺少自助運維和監管工具，設備出現故障師生只能打電話進行人工報修，一卡通系統管理人員無法實時掌握整個系統運行狀態，維護工作只能被動開展。

2.3 原系統支付模式不適應現代社會發展

傳統校園一卡通系統能滿足一卡通應用的基礎功能，但這些功能的實現必須由持卡人去指定的地點在線下進行操作，持卡人對空間的依賴性較高，相應的運營者的維護壓力也較大。在發展智慧校園的背景下，隨著智能手機的發展普及和隨之出現的社會化的支付模式（微信、支付寶、銀聯、二維碼支付），廣大師生對校園的一卡通應用服務提出了更高的要求。如原先需要到人工點和自助終端完成的賬戶充值、用電繳費、繳納考試費等支付業務現在通過手機完成成為了剛需；因此，統一連接、匯聚與校方合作的各家金融機構，實現校園卡及多種金融支付工具的統一聚合支付是發展大勢。

3.智慧校園一卡通系統建設目標

依托高校智慧校園平臺，創新服務理念，引入人工智能、5G移動通信技術、物聯網、云計算和大數據等日趨成熟的技術方案，構建出“以學生為中心”的“活動與場景相匹配”的線上、線下支付與認證應用，改善校園支付的數據碎片化狀況，使每個人的手機就是自己的服務終端。智慧校園一卡通系統的具體建設目標如下：

一是建設基于5G的新型物聯網平臺。建立覆蓋全校的AP接入點，將校內多廠家、多協議的環境感知、節能控制等各類設備轉換為統一協議、統一接口，使其簡便快捷的使用核心后臺的服務，從而節省管理成本，提高管理效能。

二是構建線上金融服務。以移動支付與服務為契機，將校園卡充值、交水電費、交各類考試費、拾卡登記等應用搬到智慧校園手機APP上，方便師生。

三是建立無感知認證管理。借助時下流行的人臉識別等技術的成熟應用，在教室、圖書館、宿舍等重要進出場所開展基于人臉識別的通道管理。

四是收集利用好系統運行過程中的數據，為高校大數據分析、決策應用提供支撐。通過對食堂消費、水電費充值等支付行為進行大數據分析，可提供精準扶貧、行為畫像功能，為各類服務的準確性、有效性和便捷性提供支撐，為系統優化配置管理提供依據。

五是將一卡通系統“通”向校外，建立有效的社會服務支撐。目前地鐵、公交等公共社會服務早已采用一卡通服務，把高校的一卡通系統接入社會服務系統可以增加師生享受社會服務的便捷性。

智慧校園一卡通系統與傳統校園卡系統的對比如表一所示。

表1 智慧校園一卡通系統與傳統校園卡系統的對比

4.智慧校園一卡通系統建設內容

4.1 智慧校園一卡通系統平臺設計

智慧校園一卡通系統采用多級、分層架構實現：

第一層是業務數據庫，作為最底層用來存儲數據；第二層是校園卡應用業務支撐平臺，其包含統一電子支付、統一身份識別、統一電子商務、數據交換引擎和報表生成引擎，是校園卡系統的核心，基于組件技術、面向服務，是校園卡系統的核心平臺；第三層包含的密鑰管理和平臺配置管理、結算服務等是系統級的應用；第四層是其他各類校園卡應用面向持卡人，提供校園卡的最終服務，是業務級的應用；第五層是面向持卡人、商戶、管理者的綜合信息服務，是門戶級的應用。

智慧校園一卡通系統平臺設計架構如圖所示。

圖1 智慧校園一卡通系統平臺設計架構圖

4.2 智慧校園一卡通平臺應用部分

智慧校園一卡通應用系統全面覆蓋學生入學、住宿、吃飯、購物、洗衣、用水、用電、通行及日常自助服務的全部過程，包含消費系統、門禁系統、宿管系統、迎新系統、電控系統、水控系統、自助服務系統、班車系統、卡務管理系統、在線報修系統等應用。其中與傳統校園一卡通應用相比特色明顯的有以下幾個系統。

消費系統：校內消費系統覆蓋高校內師生的生活、學習中對應的餐飲、商超、場館等消費場景，有效滿足了消費群體的數量規模大、消費時間集中、消費要求時效性快、精準度高等特殊需求，且由校內財務統一管理、結算清晰。該系統主要由消費管理軟件、消費終端、數據采集共同組成。整個消費系統采用同一賬戶，余額共享，同時支持多樣化的消費模式，如刷卡消費、掃碼消費、人臉識別消費等。校園內外所有的消費，均可通過一卡通聚合支付渠道，對接銀行卡、第三方支付、消費商家，成為師生方便快捷的支付手段。

門禁系統：門禁管理系統對人員進行身份鑒別、確認，對通行時間等進行實時控制和記錄，對記錄數據進行整理分析統計，如晚歸學生統計、人員流量統計，還可以作為人員軌跡跟蹤的數據源，為學校相關管理部門進行決策提供相應報表和數據依據。門禁系統主要包括門禁讀卡器、人臉識別設備、人行通道、電鎖等設備組成，支持校園卡、人臉、二維碼等多種認證方式。

宿舍管理系統：宿舍管理系統涵蓋了基礎信息管理、宿舍信息管理、學生入住管理、學生退宿管理、日常操作管理等一系列有關宿舍管理的業務流程[3]。通過宿舍管理系統可實時掌握全校學生住宿情況、公寓樓房間住宿情況、每個學生住宿情況等詳細信息。同時與一卡通水電消費情況對接，采集水電消費記錄并分析相關情況。該系統不僅支持單條數據記錄的處理，也支持批量記錄的處理，例如：批量生成房間、批量退宿、批量入住等。系統同時提供了預分宿舍功能，增加了特有的臨客管理功能，為管理臨時住宿人員提供了便利。

在線報修系統：在線報修系統主要解決了傳統電話報修模式遇到的問題。師生使用移動APP即可進行報修申請，通過智慧校園一卡通系統的線上報修、后臺自動分配、收集處理工單的智慧處理可以高效滿足師生的報修需求。系統主要包含：在線報修端（用戶）、報修管家端（維修人員）、管理后臺（系統管理端）。該系統為報修用戶與一卡通系統維護管理員建立了一座扁平化的溝通橋梁，從而簡化了報修流程，提高了服務效率，同時無紙化無值守也節約了物力和人力資源，推進了學校信息化智慧化的建設。

4.3 智慧校園一卡通數據中心

數據中心是智慧校園一卡通系統的大腦，因此對其實時性、可靠性和安全性要求較高，應采用高性能服務器和存儲等設備對數據中心進行部署，使用超融合架構完成基本平臺的搭建，實現資源利用最大化，統一管理和分配。同時按照金融安全標準打造校內一卡通專網，為系統提供良好的網絡安全和管理能力。

總之，在智慧校園建設階段，傳統單一的校園一卡通系統平臺已經不足以支撐整個智慧校園的運轉。在未來高校信息化新階段建設過程中，應聚合校園卡服務，賦予其具有較好的包容性和開放性，在一卡通平臺上擴展更多應用，不斷壯大信息服務中心生態圈，為師生提供更為智慧友好的服務體驗。