基于數字化校園建設的校園一卡通系統設計與實現

池華

【摘要】數字化校園的一個重要組成部分就是校園一卡通系統的建設，校園一卡通系統是校園進行數據采集的平臺，同時與校內的網絡信息系統與管理系統相結合，在全校范圍實現了環境及數字空間的共享。數字化的校園一卡通系統的建設為學校提供了開放性和靈活性的管理與服務平臺，它是實現校園數字化管理的必要途徑。文中對于數校園數字化的概念、校園一卡通系統對于校園實現數字化之間的緊密關系進行了系統論述。

【關鍵詞】數字化校園建設;校園一卡通系統;設計與實現

1.前言

數字化校園建設是建立在計算機信息技術上，將學校從網絡、設備和教師等環境，圖書、講義和課件等資源，到教學管理、服務及辦公等活動逐步實現數字化，建立一個數字化空間，利用統一的權限控制、資源管理和用戶管理等方法，實現辦公、管理、教學及服務的網絡化，將學校建成沒有時間、空間限制的數字化校園。

2.校園一卡通系統的結構

校園一卡通是運用計算機、網絡及通訊技術，實現對學校教學、管理和服務等信息資源的全面數字化改造，建立統一的用戶管理、資源管理及權限管理的信息化管理系統。一卡通核心設計理念是建設具有開放性的應用和集成平臺，并在此平臺上實現其他業務應用程序的集成。高校一卡通通常是C-S（客戶機與服務器），B-S（瀏覽器和服務器）兩種網絡模式的混合[1]。

web瀏覽器用的是B-S結構，通過電腦終端可在瀏覽器上對一卡通信息進行查詢、修改和辦理等業務。后臺運行的一卡通數據庫可以搜集下設子系統的數據信息，工作站根據自有權限對數據進行不同操作。例如：信息的查詢操作、數據的增刪、信息修改等。下設子系統的工作站可調用后臺數據庫中涉及到本系統的數據，級別最高的工作則能夠跨越級別進行數據信息的查看，通過TCP/IP協議實現了中心數據庫、子系統工作站和子系統網絡間的數據通行[2]。B-S和C-S混合網絡結構體系充分發揮了它們各子系統的優越性。

3.校園一卡通數據結構

校園一卡通數據信息的存儲及信息交換中心是后臺數據庫。校園一卡通系統所有操作過程和數據處理均集中體現在后臺數據存儲和數據交換上。一卡通系統的后臺數據選用的是分布處理、集中管理的辦法[3]。

在對一卡通數據結構進行設計時，把系統采集到的數據按照不同的子系統劃分出幾個數據集，并將其存儲在各子系統所在的局域網的服務器上，同時中心數據庫的服務器上也存儲了所有一卡通中的數據的副本，以備各子系統的數據訪問，以數據復制及數據分布式處理來實現數據的一致性[4]。應用這種實際方案，一方面可減少一卡通系統網絡上各子系統服務器的荷載，同時可減少子系統互相訪問的復雜化;另一方面可有效提高一卡通系統使用的可靠性，即便一卡通系統中有某個子系統出現了故障，整個系統仍可以正常運行，因為各子系統的數據庫在一卡通的中心數據庫上都有副本，所以即便某個數據點被損壞了，也可以通過本地SQL Server軟件的復制功能功能實現數據的迅速恢復。一卡通系統的安全與穩定通過數據庫的雙機熱備份來保障，同時雙機熱備份可使計算機終端的交易數據及時回傳至數據庫，并通過磁盤陣列實現一卡通后臺中心數據信息的存儲。同時經由子系統中網關設備來完成對下層數據的存儲和轉發，這種方式多用于P0S機消費比較集中的地方。本地交易記錄主要儲存在POS機上，各數據間相互關聯，構成了一個統一的數據應用系統。一卡通中的業務數據保存在卡片的芯片上和后臺數據庫中，交易記錄以一卡通的中心數據庫為準。作為中心數據庫的補充部分，當數據庫信息與卡片信息不一致的時候，則以數據庫上的信息為準。當一卡通正常工作時，相關POS機和各終端設備上的信息被傳輸至網關，經由網管傳輸到一卡通數據庫中。只要在一卡通正常工作的情況下，POS機等設備的數據交易就不會受到影響，一卡通系統的可靠性得到了保障。

4.一卡通在網絡安全上的設計

考慮到校園一卡通的安全性，過去各高校一卡通都采用專網設計方案，這種專網設計雖然可以有效保障系統的安全，但是存在著投入成本較高，不利于為實現校園數字化管理而對校園各種信息進行的整合與采集，所以一卡通專用網絡設計的方式阻礙了校園的數字化建設。因此，目前通常采用三網結合的方案。

通過網絡物理分段實現在網絡系統的物理層及信息鏈上對一卡通系統的專網劃分。一卡通專網與校園局域網、銀行網和互聯網間的分段隔離確保了一卡通的網絡高度安全性，物理數據通道的獨立性保障了一卡通各網絡之間數據的暢通。

虛擬網絡技術（VLAN）實現了一卡通中數據存儲信息、綜合業務、轉賬服務及中心數據庫與各子系統在邏輯上的網絡分離，同時可通過虛擬局域網實現一卡通子系統各網絡端口與校園網網段的分離，從而保障了一卡通網絡系統的高度安全性。

5.校園一卡通對校園管理工作的意義

5.1 使管理更規范

一卡通系統可以大范圍的搜集整理學校信息，為校園各部門提供了信息資源的共享平臺，各部門共享基礎平臺的數據信息，并采用終生唯一的個人標準編碼，有利于學校各部門間的協同合作，將校園管理變得更加便捷、規范。

5.2 為校園提供了數據平臺

一卡通實現了與學校教學活動、科研工作、人事信息、學生管理、圖書管理、醫療等學校各部門的管理信息對接，使校園內原來相對獨立的管理體系聯系在一起，緩解了管理中不協調的現象，為校園誒數據建立起了基礎的交換和共享平臺。

6.結束語

隨著社會生活經濟的不斷發展，我國校園管理的信息化程度不斷加深，校園一卡通系統已經廣泛應用于我國多個高校的校園管理工作中，并在校園服務和管理上發揮了極大的積極作用。現階段，校園一卡通系統已成數字化校園的主要特色。經過校園一卡通系統集中的數據管理，實現了學生證、圖書證和購物卡等多種功能的集成。校園一卡通的普及很大程度上提升了學校管理的信息化水平，推動了校園管理的數字化建設。

參考文獻

[1]孫志勇.數字化校園一卡通信息管理系統的設計與實現[D].電子科技大學，2013.

[2]王學敏.基于數字化校園的一卡通系統的設計與實現[D].廈門大學，2008.

[3]劉海兵.校園移動一卡通系統的設計與實現[D].北京郵電大學，2011.

[4]何功炳.數字化校園中一卡通系統的設計與實現[J].安徽職業技術學院學報，2013，02（17）：7-10.

[5]戴瑩，李坤倫.基于數字化校園平臺的一卡通系統的設計與實現[J].陜西科技大學學報（自然科學版），2011，02（19）：113-117.