向智慧化邁進－－高校智慧校園一卡通建設(shè)研究

徐 強

（西安郵電大學(xué)，陜西 西安710121）

1.傳統(tǒng)校園一卡通系統(tǒng)應(yīng)用的現(xiàn)狀

校園一卡通系統(tǒng)作為最早在高校應(yīng)用的信息化服務(wù)，與學(xué)校師生的學(xué)習(xí)生活緊密相連[1]。傳統(tǒng)的一卡通系統(tǒng)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(wù)三大服務(wù)體系。主要涉及食堂消費、超市消費、銀行圈存、學(xué)生宿舍水控和用電、自助服務(wù)等應(yīng)用，并與高校部分信息化系統(tǒng)進行系統(tǒng)對接，為各業(yè)務(wù)系統(tǒng)提供身份認(rèn)證和統(tǒng)一收費服務(wù)。校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)在豐富了高校信息化建設(shè)內(nèi)容的同時，為校內(nèi)學(xué)生、教職員工的學(xué)習(xí)、工作和生活提供了便利，并且實現(xiàn)了高校財務(wù)的集中管理，從一定程度上提高了管理效率。

2.傳統(tǒng)校園一卡通系統(tǒng)亟待解決的問題

2.1 原系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)臃腫，不堪重負(fù)

隨著各高校校園一卡通系統(tǒng)應(yīng)用的持續(xù)深入和不斷的推廣建設(shè)，新需求、新業(yè)務(wù)不斷涌現(xiàn)，校園一卡通系統(tǒng)變得越來越龐大。系統(tǒng)帳戶容量和業(yè)務(wù)流水的不斷擴張使得數(shù)據(jù)庫容量激增，原有服務(wù)器和存儲連續(xù)在線工作時間長。由于在數(shù)據(jù)架構(gòu)上沒有留存足夠的升級空間，導(dǎo)致基礎(chǔ)環(huán)境運算性能下降，整個系統(tǒng)不堪重負(fù)。

2.2 原系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)落后，可靠性差，且缺少自助運維和監(jiān)管工具

傳統(tǒng)校園一卡通系統(tǒng)技術(shù)相對落后，設(shè)備類型多且數(shù)量較大，布線結(jié)構(gòu)也不盡合理。隨著使用年限的增加，設(shè)備老化導(dǎo)致故障率居高不下[2]。此外還缺少自助運維和監(jiān)管工具，設(shè)備出現(xiàn)故障師生只能打電話進行人工報修，一卡通系統(tǒng)管理人員無法實時掌握整個系統(tǒng)運行狀態(tài)，維護工作只能被動開展。

2.3 原系統(tǒng)支付模式不適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展

傳統(tǒng)校園一卡通系統(tǒng)能滿足一卡通應(yīng)用的基礎(chǔ)功能，但這些功能的實現(xiàn)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(yīng)的運營者的維護壓力也較大。在發(fā)展智慧校園的背景下，隨著智能手機的發(fā)展普及和隨之出現(xiàn)的社會化的支付模式（微信、支付寶、銀聯(lián)、二維碼支付），廣大師生對校園的一卡通應(yīng)用服務(wù)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(yè)務(wù)現(xiàn)在通過手機完成成為了剛需；因此，統(tǒng)一連接、匯聚與校方合作的各家金融機構(gòu)，實現(xiàn)校園卡及多種金融支付工具的統(tǒng)一聚合支付是發(fā)展大勢。

3.智慧校園一卡通系統(tǒng)建設(shè)目標(biāo)

依托高校智慧校園平臺，創(chuàng)新服務(wù)理念，引入人工智能、5G移動通信技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計算和大數(shù)據(jù)等日趨成熟的技術(shù)方案，構(gòu)建出“以學(xué)生為中心”的“活動與場景相匹配”的線上、線下支付與認(rèn)證應(yīng)用，改善校園支付的數(shù)據(jù)碎片化狀況，使每個人的手機就是自己的服務(wù)終端。智慧校園一卡通系統(tǒng)的具體建設(shè)目標(biāo)如下：

一是建設(shè)基于5G的新型物聯(lián)網(wǎng)平臺。建立覆蓋全校的AP接入點，將校內(nèi)多廠家、多協(xié)議的環(huán)境感知、節(jié)能控制等各類設(shè)備轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一協(xié)議、統(tǒng)一接口，使其簡便快捷的使用核心后臺的服務(wù)，從而節(jié)省管理成本，提高管理效能。

二是構(gòu)建線上金融服務(wù)。以移動支付與服務(wù)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(yīng)用搬到智慧校園手機APP上，方便師生。

三是建立無感知認(rèn)證管理。借助時下流行的人臉識別等技術(shù)的成熟應(yīng)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(tǒng)運行過程中的數(shù)據(jù)，為高校大數(shù)據(jù)分析、決策應(yīng)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(shù)據(jù)分析，可提供精準(zhǔn)扶貧、行為畫像功能，為各類服務(wù)的準(zhǔn)確性、有效性和便捷性提供支撐，為系統(tǒng)優(yōu)化配置管理提供依據(jù)。

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

智慧校園一卡通系統(tǒng)與傳統(tǒng)校園卡系統(tǒng)的對比如表一所示。

表1 智慧校園一卡通系統(tǒng)與傳統(tǒng)校園卡系統(tǒng)的對比

4.智慧校園一卡通系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容

4.1 智慧校園一卡通系統(tǒng)平臺設(shè)計

智慧校園一卡通系統(tǒng)采用多級、分層架構(gòu)實現(xiàn)：

第一層是業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫，作為最底層用來存儲數(shù)據(jù)；第二層是校園卡應(yīng)用業(yè)務(wù)支撐平臺，其包含統(tǒng)一電子支付、統(tǒng)一身份識別、統(tǒng)一電子商務(wù)、數(shù)據(jù)交換引擎和報表生成引擎，是校園卡系統(tǒng)的核心，基于組件技術(shù)、面向服務(wù)，是校園卡系統(tǒng)的核心平臺；第三層包含的密鑰管理和平臺配置管理、結(jié)算服務(wù)等是系統(tǒng)級的應(yīng)用；第四層是其他各類校園卡應(yīng)用面向持卡人，提供校園卡的最終服務(wù)，是業(yè)務(wù)級的應(yīng)用；第五層是面向持卡人、商戶、管理者的綜合信息服務(wù)，是門戶級的應(yīng)用。

智慧校園一卡通系統(tǒng)平臺設(shè)計架構(gòu)如圖所示。

圖1 智慧校園一卡通系統(tǒng)平臺設(shè)計架構(gòu)圖

4.2 智慧校園一卡通平臺應(yīng)用部分

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

消費系統(tǒng)：校內(nèi)消費系統(tǒng)覆蓋高校內(nèi)師生的生活、學(xué)習(xí)中對應(yīng)的餐飲、商超、場館等消費場景，有效滿足了消費群體的數(shù)量規(guī)模大、消費時間集中、消費要求時效性快、精準(zhǔn)度高等特殊需求，且由校內(nèi)財務(wù)統(tǒng)一管理、結(jié)算清晰。該系統(tǒng)主要由消費管理軟件、消費終端、數(shù)據(jù)采集共同組成。整個消費系統(tǒng)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(nèi)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(tǒng)：門禁管理系統(tǒng)對人員進行身份鑒別、確認(rèn)，對通行時間等進行實時控制和記錄，對記錄數(shù)據(jù)進行整理分析統(tǒng)計，如晚歸學(xué)生統(tǒng)計、人員流量統(tǒng)計，還可以作為人員軌跡跟蹤的數(shù)據(jù)源，為學(xué)校相關(guān)管理部門進行決策提供相應(yīng)報表和數(shù)據(jù)依據(jù)。門禁系統(tǒng)主要包括門禁讀卡器、人臉識別設(shè)備、人行通道、電鎖等設(shè)備組成，支持校園卡、人臉、二維碼等多種認(rèn)證方式。

宿舍管理系統(tǒng)：宿舍管理系統(tǒng)涵蓋了基礎(chǔ)信息管理、宿舍信息管理、學(xué)生入住管理、學(xué)生退宿管理、日常操作管理等一系列有關(guān)宿舍管理的業(yè)務(wù)流程[3]。通過宿舍管理系統(tǒng)可實時掌握全校學(xué)生住宿情況、公寓樓房間住宿情況、每個學(xué)生住宿情況等詳細(xì)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(guān)情況。該系統(tǒng)不僅支持單條數(shù)據(jù)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(tǒng)同時提供了預(yù)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(tǒng)：在線報修系統(tǒng)主要解決了傳統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)管理端）。該系統(tǒng)為報修用戶與一卡通系統(tǒng)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(wù)效率，同時無紙化無值守也節(jié)約了物力和人力資源，推進了學(xué)校信息化智慧化的建設(shè)。

4.3 智慧校園一卡通數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心是智慧校園一卡通系統(tǒng)的大腦，因此對其實時性、可靠性和安全性要求較高，應(yīng)采用高性能服務(wù)器和存儲等設(shè)備對數(shù)據(jù)中心進行部署，使用超融合架構(gòu)完成基本平臺的搭建，實現(xiàn)資源利用最大化，統(tǒng)一管理和分配。同時按照金融安全標(biāo)準(zhǔn)打造校內(nèi)一卡通專網(wǎng)，為系統(tǒng)提供良好的網(wǎng)絡(luò)安全和管理能力。

總之，在智慧校園建設(shè)階段，傳統(tǒng)單一的校園一卡通系統(tǒng)平臺已經(jīng)不足以支撐整個智慧校園的運轉(zhuǎn)。在未來高校信息化新階段建設(shè)過程中，應(yīng)聚合校園卡服務(wù)，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(yīng)用，不斷壯大信息服務(wù)中心生態(tài)圈，為師生提供更為智慧友好的服務(wù)體驗。