一卡通系統與智能管理

張建妮

【摘 要】本文系統介紹了智能一卡通系統在建筑門禁、考勤和消費中智能應用，包括系統的概述、系統框架和系統各模塊功能的介紹。

【關鍵詞】門禁；一卡通；智能管理

Card Systems and Intelligence Management

Zhang Jian-ni

（Quadruple Intelligent Technology Co.， Ltd Xi'an Shaanxi 710000）

【Abstract】This article describes the intelligent usage of intelligent one-card pass in the field of building about entrance guard、parking、patrol and consumption， including the introduce of composition 、structure and function of system.

【Key words】Entrance guard；One-card pass；Intelligent management

1. 非接觸式 IC卡“一卡通”系統概述

（1）“一卡通”是 以IC卡技術為核心，以計算機和通信技術為手段，將智能建筑內部的各項設施連接成為一個有機的整體，用戶通過一張IC卡便可完成所有功能。

（2）同一張IC卡，除了用于門禁，還可用于考勤、餐廳就餐、保安巡更、停車場停車、娛樂室、俱樂部消費、內部購物等商務活動 [1]。系統軟、硬件均采用模塊化結構，用戶可以根據自己的經濟實力來確定系統功能模塊的多少，且軟件升級與硬件擴充十分方便。智能建筑“一卡通”系統具有很高的社會效益和經濟效益，例如門禁可以節省保安人員，考勤機可以節省管理人員，消費機可以減少財務人員等，“一卡通”使企事業單位的管理上一個新臺階，系統卡片采用非接觸式IC卡，又稱射頻卡或感應IC卡，具有無源、免接觸、防水、防塵、防靜電干擾、感應距離遠、多重密碼保護等優點。

2. 系統框架

智能“一卡通”系統就是給每人發放一張印有本人照片的非接觸式IC卡，該卡片具有工作證、電子鑰匙、電子錢包、停車等各種功能，使人們充分享受到高新技術為大家日常工作和生活帶來的便利和安全 [2]，“一卡通”通系統由管理電腦、接口擴充卡、網絡擴展器、IC卡發行充值機、IC卡及門禁、考勤、消費、巡更、會議報到表決、停車場收費；系統管理軟件（門禁、考勤、消費、巡更、會議報到表決、停車等）等多個相對獨立的子系統（模塊）組成。系統的組合十分靈活、方便。可以根據用戶的要求增刪，系統結構如圖1所示。

圖1 系統結構

3. 系統功能

功能介紹中本文重點講述IC的綁定發卡、門禁、考勤和消費子系統。

3.1 IC卡的綁定。

IC 卡的綁定，也就是初始化后發卡，由IC卡管理軟件來實現，操作一般是在數據中心的PC上來完成，沒有初始化的IC卡因為沒有給予系統權限，所以是不能使用的，是一張空卡。 操作初始化必須由由管理員權限的賬戶才能進行操作，其他較低的權限的用戶（例如維護賬戶、工程師賬戶和操作員賬戶）是無法進行的[3]，同時IC卡充掛失、退卡及相關現金的收付都是如此。發行后的IC卡便可根據權限用于開門、考勤 消費、進出停車場、圖書借閱等操作。一張卡便實現了多種功能，即“一卡通”。下面未作具體說明的都為發行后的“一卡通”。下一小節介紹一卡通中重要的功能：門禁管理。

3.2 門禁功能。

3.2.1 概述。

智能門禁管理系統將卡與鎖有機結合，進而由卡替代鑰匙配合電腦實行智能化管理有效地解決了傳統門鎖的多種不足，其拓展功能人力資源的管理更是給人們帶來意想不到的方便。

圖2 門禁子系統框圖

3.2.2 組成。

門禁系統由九部分構成：

（1）門禁控制器 ：門禁系統的核心部分，相當于計算機的 CPU，負責門禁控制輸入、輸出信息的處理、儲存、控制等。

（2）讀卡器（識別儀）：讀取卡片中數據（生物特征信息）的設備。

（3）電控鎖 ：通過識別卡片自動打開的鎖具。

（4）傳輸設備 ：RS485 總線、雙絞網線。

（5）中央計算機PC ：用于控制整個系統，接收、發送各種數據。

（6）聯動設備 ：用于緊急情況（安防）下的自行動作。

（7）出門按鈕 ：適用于對出門無限制的情況。

（8）門磁 ：用于檢測門的安全、開關狀態等。

框架如圖2所示：

3.2.3 功能。

可實現電子鑰匙、開門權限設置、聯動監控報警記錄、信息查詢及緊急驅動。具體流程為：門禁感應區感應到一卡通的信息后，將權限信息通過硬件傳輸線傳輸到上位機PC，上位機根據收到的信息，在用戶數據庫中快速查詢，如果找到匹配信息，就發送開門指令到上傳信息的終端門禁，終端門禁閉合繼電器打開門。

3.3 考勤子系統。

3.3.1 概述。

感應式IC卡考勤子系統實現了員工出入控制、數據采集﹑信息查詢和考勤統計的過程自動化，方便了員工上下班考勤，代替了以往的人工簽卡﹑打卡，也方便了管理人員統計﹑考核各部門出勤率，適用于機關﹑金融和各企事業單位。系統框圖如圖2。

3.3.2 組成。

該系統由感應式IC卡、考勤機（由指定門禁來實現）、考勤管理軟件等組成 。框圖如下圖3所示：

圖3 考勤子系統框圖endprint

3.3.3 功能。

（1）考勤機在設定的時間范圍內啟動考勤功能，開始接受接受一卡通中的個人信息資料上傳，通過硬件傳輸線輸入到到智能芯片中，芯片數據處理后上傳處理后的數據到PC，PC根據上傳數據獲取具體考勤人并獲取當前系統時間，然后將數據寫入到規定的文件格式中，存儲在智能管理軟件設置固定的路徑中，方便用戶隨時的U盤導出查看。

（2）在PC端的處理中為了處理多終端同時上傳數據時處理時序的問題，本軟件將上傳數據按照時序存儲在緩存中，PC只開一個任務循環去緩存中讀取每條數據，寫文件前鎖定文件讀寫權限只屬于本任務，寫完后再釋放權限，這樣可以保證不會漏寫數據或者其他任務同時操作文件造成數據書寫錯誤，系統的魯棒性強。

（3）在月末整理考勤時，根據用戶輸入的要求，遍歷當月的考勤信息文件，統計每個員工的考勤信息，該軟件支持用戶自定義的考勤要求設定，最后輸出標準的辦公文件記錄詳細的考勤信息。

3.4 消費子系統。

3.4.1 概述。

為充分體IC卡的“一卡通”優勢，對于餐廳、活動中心、健身房、棋藝室、球室等內部消費場所，可以采用IC卡的定額或不定額收費，使用極為方便。方便用戶，減少人力的投入，壓縮運營的成本，最終提高用戶的體驗和運營商的利潤。

3.4.2 組成。

普通售飯管理適用于不定額收費，該子系統由感應式IC卡、收費機（又稱消費終端）、消費管理軟件等組成，系統框圖如圖4所示：

圖4 考勤子系統框圖

3.4.3 功能。

（1）可作信用卡、設置操作員級別設置參數、記錄信息、數據采集、數據結算、可根據需求設置卡的權限除此之外，消費系統還應具有兼容性，員工各自的消費額，電腦自動統計后，形成財務系統可接受的數據式，結算時財務系統自動扣除相應款項，實現完全自動化結算。

（2）該功能的實現分為三個步驟，步驟一：服務人員首先在消費機上輸入消費金額；步驟二：“一卡通”和消費機接觸后，消費終端讀取到卡的信息，向上位機發送消息；步驟三：消息的靜荷內容中包含卡的信息和消費的金額，上位機受到此消息后，解析出相對應的用戶信息，先在系統查找對應用戶來驗證用戶是否合法有效，如果是非法用戶則返回消費失敗，如果是有效用戶則獲取數據庫中用戶的信息，根據用戶賬戶余額，再次和當前用戶要消費的金額作對比，判斷余額是否充足，不足則返回余額不足，余額足夠則減去當前消費金額，更新數據庫中用戶余額信息，返回用戶余額；步驟四：根據上一步返回消息，顯示于消費終端，完成整個消費過程。

4. 總結和展望

（1）本文介紹了“一卡通”系統在智能管理的應用，描述了該系統組成和各模塊的功能，詳細講述了其門禁、考勤和消費功能，從硬件和軟件上說明了具體實現方法。本系統的硬件構架清晰，服務器下面通過局域網連接網絡擴展器，掛載各終端，組成整個系統；本系統的軟件設計模式上，首先遵循單一原則，各模塊之間的耦合低，模塊功能不相互影響、不互相訪問；其次遵循開放原則，系統框架支持后續開發新功能的添加；最后系統功能可裁剪，根據用戶需要添加功能模塊，剪裁掉用戶不需要的模塊，這樣整個系統沒有冗余更加精簡，降低硬件壓力，提高系統穩定性。

（2）智能“一卡通”系統給人們生活和工作帶來巨大便利，在當今網絡資源日益豐富，“一卡通”系統后續接入互聯網，作為互聯網端口，是后續的發展防線，近年物聯網技術快速發展，已經開始應用，其普將會是潮流和趨勢，所以“一卡通”系統的網絡化是后續的研究和發展方向。

參考文獻

[1] 弱電系統集成. 科學出版社.

[2] 建筑工程弱點技術. 時代傳播音像出版社.

[3] 《商業建筑物電信基礎結構管理標準》EIA /TIA 606.endprint

3.3.3 功能。

（1）考勤機在設定的時間范圍內啟動考勤功能，開始接受接受一卡通中的個人信息資料上傳，通過硬件傳輸線輸入到到智能芯片中，芯片數據處理后上傳處理后的數據到PC，PC根據上傳數據獲取具體考勤人并獲取當前系統時間，然后將數據寫入到規定的文件格式中，存儲在智能管理軟件設置固定的路徑中，方便用戶隨時的U盤導出查看。

（2）在PC端的處理中為了處理多終端同時上傳數據時處理時序的問題，本軟件將上傳數據按照時序存儲在緩存中，PC只開一個任務循環去緩存中讀取每條數據，寫文件前鎖定文件讀寫權限只屬于本任務，寫完后再釋放權限，這樣可以保證不會漏寫數據或者其他任務同時操作文件造成數據書寫錯誤，系統的魯棒性強。

（3）在月末整理考勤時，根據用戶輸入的要求，遍歷當月的考勤信息文件，統計每個員工的考勤信息，該軟件支持用戶自定義的考勤要求設定，最后輸出標準的辦公文件記錄詳細的考勤信息。

3.4 消費子系統。

3.4.1 概述。

為充分體IC卡的“一卡通”優勢，對于餐廳、活動中心、健身房、棋藝室、球室等內部消費場所，可以采用IC卡的定額或不定額收費，使用極為方便。方便用戶，減少人力的投入，壓縮運營的成本，最終提高用戶的體驗和運營商的利潤。

3.4.2 組成。

普通售飯管理適用于不定額收費，該子系統由感應式IC卡、收費機（又稱消費終端）、消費管理軟件等組成，系統框圖如圖4所示：

圖4 考勤子系統框圖

3.4.3 功能。

（1）可作信用卡、設置操作員級別設置參數、記錄信息、數據采集、數據結算、可根據需求設置卡的權限除此之外，消費系統還應具有兼容性，員工各自的消費額，電腦自動統計后，形成財務系統可接受的數據式，結算時財務系統自動扣除相應款項，實現完全自動化結算。

（2）該功能的實現分為三個步驟，步驟一：服務人員首先在消費機上輸入消費金額；步驟二：“一卡通”和消費機接觸后，消費終端讀取到卡的信息，向上位機發送消息；步驟三：消息的靜荷內容中包含卡的信息和消費的金額，上位機受到此消息后，解析出相對應的用戶信息，先在系統查找對應用戶來驗證用戶是否合法有效，如果是非法用戶則返回消費失敗，如果是有效用戶則獲取數據庫中用戶的信息，根據用戶賬戶余額，再次和當前用戶要消費的金額作對比，判斷余額是否充足，不足則返回余額不足，余額足夠則減去當前消費金額，更新數據庫中用戶余額信息，返回用戶余額；步驟四：根據上一步返回消息，顯示于消費終端，完成整個消費過程。

4. 總結和展望

（1）本文介紹了“一卡通”系統在智能管理的應用，描述了該系統組成和各模塊的功能，詳細講述了其門禁、考勤和消費功能，從硬件和軟件上說明了具體實現方法。本系統的硬件構架清晰，服務器下面通過局域網連接網絡擴展器，掛載各終端，組成整個系統；本系統的軟件設計模式上，首先遵循單一原則，各模塊之間的耦合低，模塊功能不相互影響、不互相訪問；其次遵循開放原則，系統框架支持后續開發新功能的添加；最后系統功能可裁剪，根據用戶需要添加功能模塊，剪裁掉用戶不需要的模塊，這樣整個系統沒有冗余更加精簡，降低硬件壓力，提高系統穩定性。

（2）智能“一卡通”系統給人們生活和工作帶來巨大便利，在當今網絡資源日益豐富，“一卡通”系統后續接入互聯網，作為互聯網端口，是后續的發展防線，近年物聯網技術快速發展，已經開始應用，其普將會是潮流和趨勢，所以“一卡通”系統的網絡化是后續的研究和發展方向。

參考文獻

[1] 弱電系統集成. 科學出版社.

[2] 建筑工程弱點技術. 時代傳播音像出版社.

[3] 《商業建筑物電信基礎結構管理標準》EIA /TIA 606.endprint

3.3.3 功能。

（1）考勤機在設定的時間范圍內啟動考勤功能，開始接受接受一卡通中的個人信息資料上傳，通過硬件傳輸線輸入到到智能芯片中，芯片數據處理后上傳處理后的數據到PC，PC根據上傳數據獲取具體考勤人并獲取當前系統時間，然后將數據寫入到規定的文件格式中，存儲在智能管理軟件設置固定的路徑中，方便用戶隨時的U盤導出查看。

（2）在PC端的處理中為了處理多終端同時上傳數據時處理時序的問題，本軟件將上傳數據按照時序存儲在緩存中，PC只開一個任務循環去緩存中讀取每條數據，寫文件前鎖定文件讀寫權限只屬于本任務，寫完后再釋放權限，這樣可以保證不會漏寫數據或者其他任務同時操作文件造成數據書寫錯誤，系統的魯棒性強。

（3）在月末整理考勤時，根據用戶輸入的要求，遍歷當月的考勤信息文件，統計每個員工的考勤信息，該軟件支持用戶自定義的考勤要求設定，最后輸出標準的辦公文件記錄詳細的考勤信息。

3.4 消費子系統。

3.4.1 概述。

為充分體IC卡的“一卡通”優勢，對于餐廳、活動中心、健身房、棋藝室、球室等內部消費場所，可以采用IC卡的定額或不定額收費，使用極為方便。方便用戶，減少人力的投入，壓縮運營的成本，最終提高用戶的體驗和運營商的利潤。

3.4.2 組成。

普通售飯管理適用于不定額收費，該子系統由感應式IC卡、收費機（又稱消費終端）、消費管理軟件等組成，系統框圖如圖4所示：

圖4 考勤子系統框圖

3.4.3 功能。

（1）可作信用卡、設置操作員級別設置參數、記錄信息、數據采集、數據結算、可根據需求設置卡的權限除此之外，消費系統還應具有兼容性，員工各自的消費額，電腦自動統計后，形成財務系統可接受的數據式，結算時財務系統自動扣除相應款項，實現完全自動化結算。

（2）該功能的實現分為三個步驟，步驟一：服務人員首先在消費機上輸入消費金額；步驟二：“一卡通”和消費機接觸后，消費終端讀取到卡的信息，向上位機發送消息；步驟三：消息的靜荷內容中包含卡的信息和消費的金額，上位機受到此消息后，解析出相對應的用戶信息，先在系統查找對應用戶來驗證用戶是否合法有效，如果是非法用戶則返回消費失敗，如果是有效用戶則獲取數據庫中用戶的信息，根據用戶賬戶余額，再次和當前用戶要消費的金額作對比，判斷余額是否充足，不足則返回余額不足，余額足夠則減去當前消費金額，更新數據庫中用戶余額信息，返回用戶余額；步驟四：根據上一步返回消息，顯示于消費終端，完成整個消費過程。

4. 總結和展望

（1）本文介紹了“一卡通”系統在智能管理的應用，描述了該系統組成和各模塊的功能，詳細講述了其門禁、考勤和消費功能，從硬件和軟件上說明了具體實現方法。本系統的硬件構架清晰，服務器下面通過局域網連接網絡擴展器，掛載各終端，組成整個系統；本系統的軟件設計模式上，首先遵循單一原則，各模塊之間的耦合低，模塊功能不相互影響、不互相訪問；其次遵循開放原則，系統框架支持后續開發新功能的添加；最后系統功能可裁剪，根據用戶需要添加功能模塊，剪裁掉用戶不需要的模塊，這樣整個系統沒有冗余更加精簡，降低硬件壓力，提高系統穩定性。

（2）智能“一卡通”系統給人們生活和工作帶來巨大便利，在當今網絡資源日益豐富，“一卡通”系統后續接入互聯網，作為互聯網端口，是后續的發展防線，近年物聯網技術快速發展，已經開始應用，其普將會是潮流和趨勢，所以“一卡通”系統的網絡化是后續的研究和發展方向。

參考文獻

[1] 弱電系統集成. 科學出版社.

[2] 建筑工程弱點技術. 時代傳播音像出版社.

[3] 《商業建筑物電信基礎結構管理標準》EIA /TIA 606.endprint