高校校園一卡通系統建設與探索

尹斐斐 熊偉

摘要：校園一卡通作為智慧校園的核心平臺，是校園數字空間的重要組成部分。近年來，隨著物聯網、云計算、移動支付等新技術的發展，校園一卡通迎來新的需求和機遇。文章結合本校建設實際，對一卡通平臺體系結構進行介紹，并結合校園一卡通系統實際建設情況，就校園一卡通系統實現校園虛擬卡、校園無卡化建設進行介紹，并就校園一卡通平臺的未來發展提出建議。

關鍵詞：智慧校園;校園一卡通;虛擬卡;數據分析;建設

中圖分類號：TP393? ? ? ? 文獻標識碼：A

文章編號：1009-3044（2021）13-0257-02

1 引言

目前，科技飛速發展，互聯網、大數據、人工智能等信息技術深刻改變著人們的思維、生活和學習方式，教育信息化、智慧化迎來前所未有的歷史性機遇。隨著網絡技術的日新月異，物聯網、云計算、移動支付等新技術、新應用的不斷出現，校園一卡通作為智慧校園的基礎組成，同樣迎來新的要求和發展機遇。

我校一卡通系統已運行多年，為師生的教學、科研、生活提供了極大的便利，已經成為師生校園生活中不可或缺的部分，但是隨著用戶數量的不斷增加，系統功能的不斷拓展，原系統已不能滿足現實需求。存在下面幾方面的問題：

1） 設備老化，運行不穩定。

2） 系統模式落后，缺乏服務理念，用戶體驗不佳，管理費時費力。

3） 擴展性、兼容性較差，新的應用不能與校園一卡通系統無縫對接，數據得不到充分流轉、利用。

4） 缺乏對移動支付、數據分析等功能的支持。

同時，學校的發展對一卡通系統也提出了新的需求，各部門依托校園一卡通平臺建設了多個應用服務系統，實現上課考勤、宿舍歸寢、洗浴預約等服務，迫切要求校園一卡通平臺能夠提高承載能力，能夠加強對教學、科研、管理、服務的全面支撐作用。

經過深入調研學習，結合我校發展實際情況，構建一個具有自己學校特色的校園一卡通系統，在原有基礎功能之外，計劃實現下面這些目標：

1）虛擬卡應用

以在校師生智能手機為載體，以手機移動支付、二維碼掃碼識別特性為依據，構建全校虛擬校園卡環境。通過虛擬卡應用可實現校內消費、圖書借閱、身份認證等功能。

2）無卡化應用

融合和集成原來各人臉識別設備的算法，屏蔽差異，協調整合資源，實現統一的輸出標準，提供多個場景下的生物特征識別認證能力，提供基于不同終端的多種接入方式和統一的規范標準。最終實現基于生物特征的快速識別，能夠解決人員數量大，活動時間集中等問題，為用戶提供刷臉支付、刷臉門禁、刷臉考勤、刷臉圖書借閱等功能。

3）數據分析功能

通過對一卡通消費、門禁、水電、圖書等數據的收集、清洗、挖掘、分析、展示，畫人畫骨，構建學生個性成長空間，可以讓老師精準的了解學生動態，及時得知學生生活和學習上的困難，特別是在學習領域，有助于同學們的成長。對于異常情況，可提前、深入了解其深層次的原因，從而在源頭上解決問題。

2 校園一卡通平臺建設

整個系統分為兩塊內容進行建設，校園一卡通基本功能的實現，用戶可以在校內消費、圖書借閱、門禁出入等;校園一卡通高級功能的實現，無卡化應用、數據分析等。我校校園一卡通平臺建設采用三層架構，如圖1所示：

2.1基礎支撐平臺

提供對校園一卡通系統的硬件支撐，包括：網絡、存儲設備、數據庫、服務器、中間件等設備，為校園一卡通系統的穩定運行提供必要的保障。

2.2 核心管理平臺

核心服務平臺是校園一卡通系統的業務處理中心，負責處理校園一卡通運行時所有的系統業務和賬務結算業務。核心服務采用“微服務”架構體系，將校園一卡通業務模塊進行拆分，化繁為簡，將它們封裝成校園一卡通系統運行過程中最小的業務處理單元，具有較高的穩定性和較快的響應速度。核心服務作為校園一卡通平臺的“心臟”，將數據和業務邏輯抽象出來，提供對外需要的所有數據接口，保證了數據的準確一致。核心服務包含多樣的開戶方式、完善的賬戶對賬機制、自由組合的產品消費規則等特點，具體包含卡務管理、用戶管理、產品管理、后臺管理、賬戶管理等功能。

2.3應用系統平臺

融合消費、生活、學習等多方面功能，通過統一的身份認證機制，實現數據管理的集成與共享。為師生的教學生活提供便利，為學校的決策管理提供支持。

1）門禁管理平臺

實現校園卡，手機NFC等介質作為師生的身份象征，根據樓宇、房間不同的進出權限，對特定的人群予以特定的權限，有效阻止了外來人員的隨意出入，保證了財產安全。特別對宿舍，可實現對學生歸寢情況進行記錄，為學生的人身、財產安全提供保障，為學校相關部門的規范管理提供便捷。

2）自助服務平臺

針對學校師生業務辦理時間集中的特點，特提供自助補卡、校園卡續費充值、成績單打印等業務，緩解排隊補卡的壓力，實現無人值守的24小時業務服務，為學生提供全新體驗的自助服務。

3）節能管理平臺

有效解決水、電資源的浪費，實現合理收費，多用多收，少用少收，采用經濟的手段調控用水、用電，用科學的手段控制用水、用電，強化了師生的節約意識，最終達到節約能源的目的。

4）圖書管理平臺

將校園卡系統與圖書館信息服務系統進行對接，實現校園卡辦理圖書借閱、還書、超期罰款、檢索費繳納等功能。

5）機房管理平臺

采用分布式架構與機房管理系統進行對接。以機房管理系統的管理業務為核心，校園卡的身份識別、實時計費業務為輔，簡化了機房的管理工作，提高了管理人員的工作效率。

6）會議簽到平臺

實現了生物體征與校園卡的綁定、打通。系統實現了人臉識別、刷卡、人工簽到等多種方式，可快速準確完成大型會議、多會場會議簽到。既方便了參會人員的出席簽到，同時也方便了會議組織人員的統計和查詢，為有效掌握參會人員的情況提供了解決方案。

7）數據分析平臺

采用Hadoop分布式數據處理平臺對卡賬戶、用戶畫像、掛失解掛、充值、消費、食堂運營、終端使用、貧困生鑒別、疑似不在校等圍繞一卡通業務進行數據挖掘分析，做到事前預警、事中報警、事后分析。目的是為校領導、一卡通管理中心、后勤、學生處等部門提供數據分析服務，方便其對問題或發展趨勢早發現、早解決，為師生提供更好的服務。

8）虛擬卡管理平臺

校園虛擬卡以微信公眾號為入口，以學校賬戶為出口，把校園卡也“裝進”手機，可在校園內進行掃碼消費，還可以作為身份憑證出入宿舍。虛擬卡的使用極大地方便了師生的生活，同時也為校園卡的管理部門減輕了壓力。

9）財務清算平臺

對校內商戶進行管理：提供對賬、流水查詢、凍結/解凍等功能;通過該平臺可對學生發放補助、獎學金、貸學金等款項;同時也為各商戶提供結算功能。

10）三方對接平臺

實現跟學校數據中心的實時交互，及時更新師生的身份信息。完成與網絡計費系統的對接，可通過校園卡查詢網絡費用的繳納信息、消費信息。

3 結語

隨著5G技術的全面推廣，以物聯網為基礎的智慧校園迎來高速發展的契機，而校園一卡通作為其中的基礎平臺，更應該發揮自己的重要作用。此外，由于疫情的突然發生，校園作為人員密集場所，防疫工作更是對一卡通系統提出新的要求。如行為軌跡分析，人流密度控制、無接觸消費、無接觸身份驗證等功能，要求對數據分析功能進一步深化，從而實現對學校提出輔助決策支持。此外，應該深化“一臉通”功能，拓展應用服務場景，為師生的教學生活提供便利、為學校的防疫工作提供支持，進而對學校的發展做出貢獻。

參考文獻：

[1] 田麗.智慧校園環境下的校園一卡通建設[J].華東師范大學學報（自然科學版），2015（S1）：530-535.

[2] 袁學松.智慧校園一卡通建設實踐和探索[J].電腦知識與技術，2020，16（10）：42-43.

[3] 徐俊波， 劉秀琴. 新一代高校校園一卡通系統建設研究[J]. 中國教育信息化·高教職教， 2020（5）：60-62，66.

[4] 高建平.高校一卡通系統數據分析的設計與實現[D].石家莊：河北師范大學，2020.

[5] 楊森，楊娜.淺析高校校園一卡通應用現狀及發展趨勢[J].經貿實踐，2018（8）：220-221.

[6] 熊頻.論數字校園中的一卡通服務體系建設[J].軟件導刊，2011，10（7）：32-34.

【通聯編輯：王力】