爱华网校园一卡通消费管理系统设计综述
作者：黄影指导教师：白克力
摘 要：IC卡应用系统在日渐成熟为校园消费自动化和一卡通系统的建立提供了技术保障，校园内实现一卡通管理已成为校园管理发展的必然趋势。结合一卡通国内外发展的状况研究了对校园“一卡通”系统的整个建设，通过学校的校园网，逐步将各处的电脑联成一个比较大的数据网，实现全校各类数据的统一性和规范性，是学校走向科学化、现代化管理的重要象征。校园一卡通管理系统是针对目前校园中使用的卡类多、管理复杂的情况而设计的，实现校园一卡通管理，会给广大师生带来极大的方便，实现高效的工作管理,提高管理水平。
关键词：一卡通消费自动化 消费管理数据库 系统安全
Card consumermanagement system design
Author:Huang-YingTutor: Bai-KeLi
Abstract： IC cardapplication system provides technical support for the campusconsumption automation and one card system, the campus one cardmanagement has become an inevitable trend of campus managementdevelopment. In this paper, the development situation of ＂One Card＂system at home and abroad is studied, through the school＇s campusnetwork, the computers will be gradually to form a large datanetwork to achieve the unity and normative of the whole school. Itis an important symbol for the scientific and modern management.The campus card management system is designed for the campus cards,manage complex, the campus card management, will give teachers andstudents bring great convenience, efficient management, improvemanagementlevel.
Key words:onecard；consumption automation； consumption management； Database；system security
一、校园一卡通消费管理系统设计的背景与意义
随着信息产业的日异革新以及网络的迅猛发展，智能卡技术已被社会的各行各业所接受并应用，其中非接触式智能卡“一卡通”因其技术的先进、使用的便利、保密安全等特性越来越广泛地应用在各个领域，政府机关、办公大楼、智能小区、大型企业、商业消费、高速公路收费、校园、医院等，身份识别、停车场管理、门禁、通道控制、考勤、会议签到、人事资料、消费/POS、图书管理、能源控制等是最常用的功能。
在信息网络高速发展的今天，越来越多的信息均以数字形式进行交换和管理，而教育信息化是国家信息化的重要基础。伴随着智能技术的高速发展和计算机应用的普遍推广，在校园信息管理中引入IC卡应用正逐步成为一种趋势。IC卡的应用也正朝着由单方面应用（如食堂收费）向实现数据共享、资源共享的“校园一卡通”延伸和发展。
“校园一卡通”要求有较强的网络技术、智能卡技术和现代化金融服务的支持。随着学校管理网络化、信息化和后勤服务社会化进程的加快，学校开发集校内消费和信息管理服务为一体的校园卡已经成为现实需求。“校园一卡通”及其网络系统使学校师生员工可持IC卡作为身份识别的手段，用于教学管理、考勤、学生选课、查询成绩、借阅图书、学校医务所挂号、查询网上资料等功能；作为校内支付手段，将现金集中于学校财务部门，金额记入所有者的IC卡，作为校园内部的电子货币形式，可以用于校园内的小额消费，公共机房上机上网，缴纳住宿费学杂费以及其他各种为学生和教师服务的项目；作为金融服务手段，可以通过“校园一卡通”平台将银行金融服务延伸，覆盖整个校园，提供查询银行信息（余额、明细），交纳大额费用等等服务。同时“校园一卡通”系统的建设为实现师生员工的基本信息查询（如课程成绩、学籍学分、教学情况）、管理信息查询、后勤信息查询、消费统计分析查询，以及领导宏观管理的综合查询等，提供了一个统一、简便、快捷的平台，进而可以与学校的各种管理信息系统无缝连接，以校园卡为纽带促进“数字化校园”的建设。
二、校园一卡通消费管理系统总体建设目标和设计原则
2.1系统总体建设目标
一卡通管理系统运用先进的计算机网络技术、通信技术及非接触式IC卡技术，为一卡通应用领域提供现代化的管理手段，为用户提供方便、快捷和安全的服务。
王劲松、伊新、李瑶还有周国娟认为具体目标为：
(1)建立具有扩展性的一卡通平台:建成“校园卡”系统的骨干平台，身份认证、校内消费、校务管理的各个子系统都建在该平台下，以后随学校规模的扩大和卡片功能的增加只需增加子系统，不需再对平台进行扩充。
(2)每个学生或教职员工一张卡，此卡集学生证、借书卡、医疗卡等于一体代表持卡人的身份，在卡上可自由充值和消费，在校园内做到一卡通用。
(3)B／S架构的产品明显体现着更为方便的特性。
(4)一卡通系统数据库采用同一数据库管理，数据库平台用SQL2000，楼宇控制或其它系统可通过局域网与其建立通讯连接，并对其数据库进行读、写访问。
(5)各子系统基于计算机网络，管理中心对IC卡进行发卡等操作后，在各子系统中均能生效，只需发一次卡，实现了真正意义的一卡通。
(6) 实现银校结合:“校园卡”系统采用逻辑一体、物理分离的校园卡与银行卡银行卡在银行各个网点通用，进行电子货币结算，做到各个银行互通。持卡人通过自助圈存、自动圈存等方式实现银行卡与校园卡实时自助、自动转账功能，实现“校园卡”系统金融功能.
2.2系统设计原则
本方案的设计是根据校园的实际要求，本着科学合理、经济实用、先进可靠、兼容扩充性强的原则进行的。
一卡通系统的建设要立足于当今国际先进且有发展前途并代表主流趋势的技术，由此实现的系统才可以随着未来信息技术的发展而能不断平滑升级。
⑴ 先进性
吴秋萍认为信息化社会的社会活动与资金流管理也必须进行信息化的革命.非接触式校园一卡通系统的发展现状,阐述了应用校园一卡通的必要性,并结合该系统的功能,对引入了新的电子消费模式,引发的管理模式的变革等进行了论述,对信息时代如何规划设计校园管理现代化进行了探讨.
福州亿龙卡电子科技有限公司认为收费管理系统是采用目前技术最先进的非接触式智能卡作为电子钱包进行消费的管理系统。它代替了传统的现金、磁卡、接触卡、光电卡等消费方式，消费者只需预先对消费卡进行充值，消费时操作员在消费POS机上输入消费金额，消费者确认后在POS机感应区有效距离内出示卡，POS对卡合法性认证通过进行扣款，本次的消费即完成。操作简单、方便、快捷。
⑵ 实用性
商新娜、孙连英、彭涛;和刘畅认为校园一卡通在校园中涉及的应用领域越来越多,为师生员工带来了极大的方便。同时,校园一卡通系统中数据量也越来越大,传统的关系数据库对于如何有效的存储、管理、利用这些数据没有有效的办法。提出了基于数据仓库技术整合、管理校园一卡通的历史数据和实时数据的方案,建立了数据仓库模型,并对其中的关键问题进行了探讨,为校园一卡通系统的进一步发展做出了有益的探索和实践。一卡通系统应充分理解并分析用户各项管理的模式和特点，各应用系统的开发，应做到功能完善、使用方便、科技人性化并经济合理、切合实际、运作高效。同时可对特定需要及现场工程等的实际情况作出针对性的设计与灵活的解决方案。
刘立、骞王晨认为实现校园一卡通已成为时代发展的需要.从校园一卡通系统的主要功能出发,介绍了商务消费管理子系统和银行转账子系统的实现.结果表明一卡通系统的实现为学校的管理提供了有力保障.
⑶ 扩展性
我们充分考虑了系统增容的可扩充性：
郑学洪认为校园电控系统和一卡通系统通过数据表之间的同步共享机制，实现应用整合。通过“校园一卡通”的自助服务对宿舍的电表进行购电和充电操作，不仅提高“校园一卡通”系统的服务能力，而且使“校园电控系统”的购电充电过程更加智能，有效提高工作效率。
吴铭心认为通过基于FRID的校园一卡通系统的应用,实现了4大门类的100多种应用。金融消费：通过校园卡的数字钱包功能,可直接支付在校内的各种费用,如收缴学费、食堂就餐、商店购物、班车乘坐等都可通过校园卡来完成。身份识别：可用于重要场所的身份识别、图书借阅、门禁出入、上机管理、车辆收费等。金融业务：与校园卡同时发放的银行卡具有普通银行卡的功能,利用校园内各处的自助充值设备（圈存机）,可自助完成银行帐户中的金额转存入电子钱包的过程。学校管理：学校的各部处,均可根据校园＂一卡通＂系统所提供的数据信息,制定出相应的管理办法,实现高效的工作管理,提高管理水平。消除了以往旧的消费方式中可能发生的种种弊端，即加快了操作速度，改善了消费方式，加强了系统的安全性，又有利于智能化管理。
⑷ 安全性
马丽君认为＂校园一卡通＂是＂数字化校园＂建设的重要组成部分和基础工程,是今后校园现代化管理的必然趋势,但因为其应用种类多、涉及的信息量大,使得安全问题尤为突出.在阐述了＂校园一卡通＂系统的功能、体系架构的基础上,重点对校园一卡通网络系统安全问题进行了研究和探讨,提出了针对复杂应用情况下的安全管理策略.
李良认为因为系统包含消费、身份识别以及管理功能，系统地安全性至关重要。发生带来的不利影响中心数据库服务器存储了全部的身份信息和交易信息，是校园卡系统的中枢，其安全性对整个校园卡系统的安全有决定性的影响。为保证中心数据库服务器安全、稳定、可靠和高效的运行，防范网络攻击、痫毒、黑客人侵以及对数据库的非法访问、篡改和删除．需要从硬件配置、操作系统和数据库等三个层次上来采取措施。系统的设计具有高度的可靠性，产品成熟性能稳定，保证系统长时间无故障运行，即便遭遇事故造成中断后也能确保数据的准确性、完整性和一致性，并可迅速恢复正常。系统严格控制管理员操作权限，可以采取安装防火墙、安装杀毒软件、网络数据库备份等来保证数据库服务器和各工作站的安全和正常运行。
三、消费管理子系统的设计
3.1、管理系统的构建及主要模块设计
李奇、马忠梅、范非易、王晓认为随着RFID技术的成熟，校园一卡通等相关产品在校园内得到了广泛的应用，加快了数字化校园的建设，实现了校园消费一卡化，极大地提高了卡务管理效率。从校园一卡通的工作原理及应用出发，着重介绍微控制器利用中断方式读取校园一卡通Wiegand（韦根）数据的方法，然后介绍基于校园一卡通的考勤管理系统的构建及主要模块的设计与实现。
邓胡滨认为一卡通管理系统的软件、硬件配置和该系统软件结构以及实现的功能，然后详细介绍消费子系统的工作模式、实现的功能以及与其相关的数据库。
3.2、智能消费管理系统的设计功能原理
田翠华认为在智能消费管理系统的开发过程中所涵盖的技术内容,包括自动识别技术、智能卡技术、信息管理技术、网络技术、数据库技术,并重点论证了该系统的设计过程与具体实现方法.在编程实现的过程中,充分利用面向对象的编程技术来实现智能消费管理系统的全部功能.同时,对投入使用的智能消费管理系统,做了详细的性能分析.又由于该系统是在综合考虑用户需求并结合当前的软硬件实际水平的基础上,进行全面而详实的系统开发的.这就充分保证了系统的实用性、稳定性、安全性、可移植性与可扩展性.最后,系统具有很强的创新性.在思想上,该系统的出发点和自身定位比较高.它是建立在一卡通的基础上,要逐步实现真正的校园网一卡通、企业网一卡通以及城市网一卡通的系统.在技术上,该系统采用先进的大型操作系统Windows2000Server、先进的大型数据库管理系统MicrosoftSQL2000及其分布式管理技术、功能强大的开发工具PowerBuilder编程语言以及采用其SharedObject系列函数来实现多线程技术,实际地解决了在消费领域中困扰人们多年的四大难题:在消费高峰期对海量数据的传输与处理能力、消费者可接受并满意的实时性、数据处理的准确性、数据的安全性.
段雨静、王凯认为校园一卡通的建设和使用范围很广,它的子系统主要包括餐厅收费管理系统,浴室、开水房水控系统,机房管理系统,智能安全控电系统和图书管理系统。各个子系统相对独立,通过校园网的连接成为一体,组成校园一卡通的系统。主要介绍收费管理子系统的结构和主要的功能以及功能的实现。
四、结论
目前,“一卡通”系统正在许多领域得到应用,在我国的教育行业中,校园“一卡通”系统也得到了长足的发展。越来越多的高校成功的实施了校园一卡通管理系统综合了门禁、消费、节能控水管理、账务管理、结算、数据传输等多方面的业务需要，有效的保证了卡在学校内的快速、安全、有效的使用。根据各高校大学的实际情况提出了对校园“一卡通”系统的整个建设。首先分别从业务、应用、技术、功能等四个方面对“一卡通”系统进行了需求分析,在此基础上提出了“一卡通”系统的总体设计方案,然后介绍了校园“一卡通”的子系统，如:消费管理;浴室、开水房水控:机房管理;图书借阅;学生公寓门禁等子系统的功能,并着重讲述了消费管理子系统的设计与实现;最后探讨了怎样科学实施“一卡通”系统以及它的维护问题。各大学校园“一卡通”系统的建设,提升了学校部门服务水平,实现资源共享降低了资源浪费,也促进学校管理水平的提升,产生了良好的应用效果。校园一卡通系统的应用主要针对现代化校园的日常管理，以现代化设备为手段，以简化、完善校园管理为目的。促进校风校纪建设，可极大地提高学校的管理水平和管理效率。大范围内采用现代化管理设备，可提高学校基础设施建设档次，为学校树立良好的社会形象。
学生日常接触高新技术，同时也能够形成一个良好的氛围，培养学生对科技的兴趣，对学生学习先进的科学文化知识起到积极的促进作用。培养学生的用卡意识，对提高全民素质也会起到积极的作用。
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