多功能型銀校一卡通系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究

文章出處：http://m.dipdnbxp.cn 作者： 人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年09月13日

    摘要：“銀校一卡通” 系統(tǒng)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和智能卡技術(shù)等構(gòu)建的一個(gè)現(xiàn)代化、數(shù)字化校園的基礎(chǔ)信息平臺系統(tǒng)。本文主要討論該系統(tǒng)構(gòu)建時(shí)需要特別考慮的一些關(guān)鍵問題：終端智能卡的選擇、系統(tǒng)的多層組織結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)的安全性等核心技術(shù)。

    一 、引言

    隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，整個(gè)社會(huì)正在深層次地進(jìn)行著信息化、網(wǎng)絡(luò)化革命，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛。學(xué)校作為社會(huì)的重要組成部分，正逐步進(jìn)入數(shù)字化校園時(shí)代。利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和其他信息技術(shù)推動(dòng)學(xué)校的信息化水平，提高學(xué)校的管理水平，從而建立高度信息化和現(xiàn)代化的新型學(xué)校。

    當(dāng)前，大部分學(xué)校已經(jīng)在校內(nèi)的各個(gè)部門分別實(shí)施了信息化， 網(wǎng)絡(luò)化的管理，基本上主要建立了食堂售飯、 圖書借閱、教務(wù)管理、科研管理等系統(tǒng)， 這些系統(tǒng)一般互相獨(dú)立，不能共享信息， 也不能交換信息， 每一個(gè)系統(tǒng)都是一個(gè)信息孤島。這些互相獨(dú)立的信息系統(tǒng)， 雖然極大的促進(jìn)了學(xué)校管理現(xiàn)代化的發(fā)展，但是隨著學(xué)校的招牛人數(shù)、校園規(guī)模等發(fā)生了巨人的變化， 這些互相獨(dú)立的信息系統(tǒng)已經(jīng)小能充分適用學(xué)校告訴發(fā)展的步伐。為了進(jìn)一步提高學(xué)校的現(xiàn)代化管理水平，一個(gè)統(tǒng)一的校園信息化平臺系統(tǒng)正逐漸成為學(xué)校進(jìn)一步發(fā)展的迫切需要。

    “銀校一卡通”系統(tǒng)正是適應(yīng)學(xué)校需求而發(fā)展起來的一個(gè)校園信息化應(yīng)用的基礎(chǔ)管理平臺， 它綜合運(yùn)用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和Ic卡技術(shù)， 集食堂收費(fèi)、機(jī)房收費(fèi)、考勤管理、門禁管理、證件管理、檔案管理、教務(wù)和科研管理等子系統(tǒng)于一體， 其中各個(gè)子系統(tǒng)邏輯上獨(dú)立，物理上共享同一數(shù)據(jù)庫， 實(shí)現(xiàn)了校園內(nèi)各種信息的集中管理，為學(xué)校綜合決策提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺。這個(gè)系統(tǒng)的終端采用當(dāng)前成熟的、先進(jìn)的非接觸式IC卡技術(shù)，實(shí)行一卡多用，該卡集銀行卡和校同卡的雙重功能， 可以實(shí)現(xiàn)校同內(nèi)部消費(fèi)的電子化、校園內(nèi)部的各類應(yīng)用以及校外的銀行金融服務(wù)的所有功能。本文將主要討論“銀校一卡通” 系統(tǒng)的兒個(gè)關(guān)鍵問題：包括系統(tǒng)終端、系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)的安全等幾個(gè)方面。

    二、系統(tǒng)終端：非撞觸式IC卡

    “銀校一卡通”系統(tǒng)的主要組成之一是系統(tǒng)的終端， 即用戶直接使用的終端卡片。根據(jù)學(xué)校的特定需要， 系統(tǒng)終端設(shè)計(jì)為人像證卡、銀行磁條卡和非接觸式IC卡為一體的組合卡。從而使該卡既是銀行卡，又是校園卡， 而其中校園卡又相當(dāng)于身份認(rèn)證卡、消費(fèi)卡、借書卡等多個(gè)卡片的合成。

    非接觸式智能IC卡式最近幾年發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)，它成功的將射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)集合起來，將具有微處理器及大容量仔儲(chǔ)器的集成電路芯片和天線封裝于塑料基片中。非接觸式IC卡的工作原理主要是： 當(dāng)卡片進(jìn)入智能卡讀寫器工作區(qū)域內(nèi)時(shí)， 讀寫器向卡片發(fā)一組固定頻率的電磁波， 于卡片內(nèi)部的一個(gè)同樣頻率的Lc串連諧振電路發(fā)生共振， 從而使卡片內(nèi)部電容充電，通過卡內(nèi)的一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖?，將電荷傳往另一個(gè)電容儲(chǔ)存，當(dāng)積累的電荷達(dá)到一定量時(shí)，即可以提供其他工作電路電壓， 發(fā)射和接受數(shù)據(jù)。校園卡只所以采用非接觸式智能Ic卡，豐要基于其有下面的很多特點(diǎn)： 操作方便、快捷； 可靠性高， 使用壽命長； 可以有效防止沖突、抗干擾能力強(qiáng)； 加密性能好、安全性高； 使用范圍 廣 ， 可以實(shí)現(xiàn)一卡多用； 體積小、重量輕， 便于攜帶，質(zhì)量可靠， 性能穩(wěn)定， 使用成本便宜 。正是由于上述諸多優(yōu)點(diǎn)，從而系統(tǒng)選用非接觸式IC卡為裝載個(gè)人信息的校園卡載體，充分滿足校同內(nèi)部的各種需理。

    三、“銀校一卡通”系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)

    “銀校一卡通” 系統(tǒng)作為校園信息化應(yīng)用的一個(gè)基礎(chǔ)平臺， 以非接觸式IC卡為載體， 應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)，構(gòu)造電子身份識別和校園電子錢包，集銀行卡和校園卡的所有有效功能， 實(shí)現(xiàn)了校內(nèi)消費(fèi)和銀行系統(tǒng)的有效連接， 充分利用銀行系統(tǒng)的金融結(jié)算能力，服務(wù)于校園內(nèi)部復(fù)雜的消費(fèi)結(jié)算。并作為校內(nèi)各管理信息系統(tǒng)連接的橋梁，將整個(gè)佼園信息系統(tǒng)有機(jī)、高敬的帶動(dòng)起來， 從而構(gòu)造一個(gè)現(xiàn)代化的數(shù)字化校園。

    “銀校一卡通” 系統(tǒng)上面運(yùn)行著校園內(nèi)部大量的消費(fèi)數(shù)據(jù)，并和金融系統(tǒng)通過銀行前置機(jī)進(jìn)行對接， 因而需要采用持續(xù)運(yùn)行的島穩(wěn)定性和高安全性網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。作為數(shù)字化校園的’個(gè)基礎(chǔ)平臺， 必須緊密結(jié)合學(xué)校的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)規(guī)劃， 為了適應(yīng)校園信息化的進(jìn)一步發(fā)展，整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有良好的開放性和可擴(kuò)充性， 并兼顧經(jīng)濟(jì)性。這些要求都是設(shè)計(jì)一個(gè)成功的“銀校一卡通” 系統(tǒng)的必要條件。根據(jù)上而的分析，“銀校一卡通”系統(tǒng)應(yīng)采用當(dāng)前業(yè)界流行的三層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)方案， 即接入層(用戶層)、中間層(應(yīng)用層)和數(shù)據(jù)層(中心數(shù)據(jù)庫)從而實(shí)現(xiàn)客戶邏輯、業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)邏輯的何效分離和藕合，構(gòu)造一 個(gè)健壯的、可擴(kuò)充的、具有相當(dāng)安傘性的校園信息化平臺。接入層是系統(tǒng)的終端接口， 其目的是把格子獨(dú)立的業(yè)務(wù)子系統(tǒng)接入統(tǒng)一的一卡通平臺， 根據(jù)平臺提供的標(biāo)準(zhǔn)API，可以在接入層有效的接入原有的信息子系統(tǒng)、收費(fèi)機(jī)、考勤機(jī)以及其他專用的設(shè)備。應(yīng)用層通過提供一套與接入層通訊、數(shù)據(jù)層訪問的標(biāo)準(zhǔn)組件， 進(jìn)行業(yè)務(wù)邏輯的構(gòu)建，業(yè)務(wù)邏輯以插件的形式實(shí)現(xiàn)， 使接入層和數(shù)據(jù)層的復(fù)雜性對業(yè)務(wù)服務(wù)完全透明。而應(yīng)用服務(wù)器的構(gòu)建， 則實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)服務(wù)的負(fù)載平衡， 隨著新的業(yè)務(wù)的不斷建立，可以將業(yè)務(wù)分配到不同的應(yīng)用服務(wù)器上。考慮到校園內(nèi)部數(shù)據(jù)的敏感性和安全性要求進(jìn)行分類，采用消費(fèi)前置機(jī)和計(jì)時(shí)前置機(jī)分別對消費(fèi)終端收據(jù)以及非消費(fèi)終 端數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，藕顧安全要求和負(fù)載平衡。數(shù)據(jù)層的核心是中心數(shù)據(jù)庫， 各種異構(gòu)數(shù)據(jù)源通過同一標(biāo)準(zhǔn)訪問中心數(shù)據(jù)庫，進(jìn)行數(shù)據(jù)的增加、刪除、修改和查詢操作。因?yàn)橹行臄?shù)據(jù)庫是系統(tǒng)的核心， 需要雙機(jī)熱備份和磁盤冗余陣列等技術(shù)來保證數(shù)據(jù)的安全性和可靠性。系統(tǒng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示。

圖1 銀校一卡通系統(tǒng)三層邏輯結(jié)構(gòu)圖

    “銀校一卡通” 系統(tǒng)作為校園信息化的重要組成部分，其應(yīng)用子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)學(xué)校的管理體制和管理模式的不同、提供不同層次、不同種類、不同方位的各項(xiàng)服務(wù)。按照一般學(xué)校的需求， 一卡通系統(tǒng)的子系統(tǒng)主要包括食堂及商場售飯售物了系統(tǒng)、圖書館信息管理子系統(tǒng)、學(xué)牛公寓管理子系統(tǒng)、教務(wù)管理子系統(tǒng)、教材發(fā)放管理子系統(tǒng)、學(xué)生上機(jī)上剛管理子系統(tǒng)、教工及學(xué)生考勤子系統(tǒng)、門禁子系統(tǒng)和停車場自動(dòng)收費(fèi)管理子系統(tǒng)等。

    這些子系統(tǒng)的實(shí)施，上要是根據(jù)不同學(xué)校的需求， 可以根據(jù)學(xué)校的實(shí)際需要， 訂制其巾的幾個(gè)或所有的子系統(tǒng)。除了上述所提及的應(yīng)用系統(tǒng)， 一卡通系統(tǒng)還有一個(gè)核心的管理了系統(tǒng)： 卡中心管理子系統(tǒng)，這個(gè)子系統(tǒng)是整個(gè)平臺良 運(yùn)行的保證， 其主要功能為整個(gè)一卡通系統(tǒng)的軟硬件管理、以及校同卡的制作、發(fā)放、整個(gè)系統(tǒng)使用情況統(tǒng)計(jì)以及報(bào)表打印等。