多功能型銀校一卡通系統關鍵技術研究

文章出處：http://www.katarog.com 作者： 人氣： 發表時間：2011年09月13日

    摘要：“銀校一卡通” 系統是運用計算機網絡技術、數據庫技術和智能卡技術等構建的一個現代化、數字化校園的基礎信息平臺系統。本文主要討論該系統構建時需要特別考慮的一些關鍵問題：終端智能卡的選擇、系統的多層組織結構、系統的安全性等核心技術。

    一 、引言

    隨著計算機網絡技術的發展，整個社會正在深層次地進行著信息化、網絡化革命，其應用領域越來越廣泛。學校作為社會的重要組成部分，正逐步進入數字化校園時代。利用計算機網絡技術和其他信息技術推動學校的信息化水平，提高學校的管理水平，從而建立高度信息化和現代化的新型學校。

    當前，大部分學校已經在校內的各個部門分別實施了信息化， 網絡化的管理，基本上主要建立了食堂售飯、 圖書借閱、教務管理、科研管理等系統， 這些系統一般互相獨立，不能共享信息， 也不能交換信息， 每一個系統都是一個信息孤島。這些互相獨立的信息系統， 雖然極大的促進了學校管理現代化的發展，但是隨著學校的招牛人數、校園規模等發生了巨人的變化， 這些互相獨立的信息系統已經小能充分適用學校告訴發展的步伐。為了進一步提高學校的現代化管理水平，一個統一的校園信息化平臺系統正逐漸成為學校進一步發展的迫切需要。

    “銀校一卡通”系統正是適應學校需求而發展起來的一個校園信息化應用的基礎管理平臺， 它綜合運用了計算機網絡技術、數據庫技術和Ic卡技術， 集食堂收費、機房收費、考勤管理、門禁管理、證件管理、檔案管理、教務和科研管理等子系統于一體， 其中各個子系統邏輯上獨立，物理上共享同一數據庫， 實現了校園內各種信息的集中管理，為學校綜合決策提供統一的數據平臺。這個系統的終端采用當前成熟的、先進的非接觸式IC卡技術，實行一卡多用，該卡集銀行卡和校同卡的雙重功能， 可以實現校同內部消費的電子化、校園內部的各類應用以及校外的銀行金融服務的所有功能。本文將主要討論“銀校一卡通” 系統的兒個關鍵問題：包括系統終端、系統的組成結構和系統的安全等幾個方面。

    二、系統終端：非撞觸式IC卡

    “銀校一卡通”系統的主要組成之一是系統的終端， 即用戶直接使用的終端卡片。根據學校的特定需要， 系統終端設計為人像證卡、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于身份認證卡、消費卡、借書卡等多個卡片的合成。

    非接觸式智能IC卡式最近幾年發展起來的一項新技術，它成功的將射頻識別技術和IC卡技術集合起來，將具有微處理器及大容量仔儲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： 當卡片進入智能卡讀寫器工作區域內時， 讀寫器向卡片發一組固定頻率的電磁波， 于卡片內部的一個同樣頻率的Lc串連諧振電路發生共振， 從而使卡片內部電容充電，通過卡內的一個單向導通的電子泵，將電荷傳往另一個電容儲存，當積累的電荷達到一定量時，即可以提供其他工作電路電壓， 發射和接受數據。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： 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； 加密性能好、安全性高； 使用范圍 廣 ， 可以實現一卡多用； 體積小、重量輕， 便于攜帶，質量可靠， 性能穩定， 使用成本便宜 。正是由于上述諸多優點，從而系統選用非接觸式IC卡為裝載個人信息的校園卡載體，充分滿足校同內部的各種需理。

    三、“銀校一卡通”系統組織結構

    “銀校一卡通” 系統作為校園信息化應用的一個基礎平臺， 以非接觸式IC卡為載體， 應用電子技術、計算機網絡等技術，構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， 實現了校內消費和銀行系統的有效連接， 充分利用銀行系統的金融結算能力，服務于校園內部復雜的消費結算。并作為校內各管理信息系統連接的橋梁，將整個佼園信息系統有機、高敬的帶動起來， 從而構造一個現代化的數字化校園。

    “銀校一卡通” 系統上面運行著校園內部大量的消費數據，并和金融系統通過銀行前置機進行對接， 因而需要采用持續運行的島穩定性和高安全性網絡系統。作為數字化校園的’個基礎平臺， 必須緊密結合學校的實際應用進行系統結構規劃， 為了適應校園信息化的進一步發展，整個系統應當具有良好的開放性和可擴充性， 并兼顧經濟性。這些要求都是設計一個成功的“銀校一卡通” 系統的必要條件。根據上而的分析，“銀校一卡通”系統應采用當前業界流行的三層系統結構方案， 即接入層(用戶層)、中間層(應用層)和數據層(中心數據庫)從而實現客戶邏輯、業務邏輯和數據邏輯的何效分離和藕合，構造一 個健壯的、可擴充的、具有相當安傘性的校園信息化平臺。接入層是系統的終端接口， 其目的是把格子獨立的業務子系統接入統一的一卡通平臺， 根據平臺提供的標準API，可以在接入層有效的接入原有的信息子系統、收費機、考勤機以及其他專用的設備。應用層通過提供一套與接入層通訊、數據層訪問的標準組件， 進行業務邏輯的構建，業務邏輯以插件的形式實現， 使接入層和數據層的復雜性對業務服務完全透明。而應用服務器的構建， 則實現了業務服務的負載平衡， 隨著新的業務的不斷建立，可以將業務分配到不同的應用服務器上。考慮到校園內部數據的敏感性和安全性要求進行分類，采用消費前置機和計時前置機分別對消費終端收據以及非消費終 端數據進行收集，藕顧安全要求和負載平衡。數據層的核心是中心數據庫， 各種異構數據源通過同一標準訪問中心數據庫，進行數據的增加、刪除、修改和查詢操作。因為中心數據庫是系統的核心， 需要雙機熱備份和磁盤冗余陣列等技術來保證數據的安全性和可靠性。系統的邏輯結構圖如下圖1所示。

圖1 銀校一卡通系統三層邏輯結構圖

    “銀校一卡通” 系統作為校園信息化的重要組成部分，其應用子系統的設計應根據學校的管理體制和管理模式的不同、提供不同層次、不同種類、不同方位的各項服務。按照一般學校的需求， 一卡通系統的子系統主要包括食堂及商場售飯售物了系統、圖書館信息管理子系統、學牛公寓管理子系統、教務管理子系統、教材發放管理子系統、學生上機上剛管理子系統、教工及學生考勤子系統、門禁子系統和停車場自動收費管理子系統等。

    這些子系統的實施，上要是根據不同學校的需求， 可以根據學校的實際需要， 訂制其巾的幾個或所有的子系統。除了上述所提及的應用系統， 一卡通系統還有一個核心的管理了系統： 卡中心管理子系統，這個子系統是整個平臺良 運行的保證， 其主要功能為整個一卡通系統的軟硬件管理、以及校同卡的制作、發放、整個系統使用情況統計以及報表打印等。