基于校園一卡通的自助復印系統研究

文章出處：http://www.katarog.com 作者：王時繪 周朝陽   人氣： 發表時間：2011年11月21日

0 引言 

    隨著用戶需求的提高，傳統的“復印室”式的集中復印已經不能滿足需求，自助復印的理念被提了出來，并在高校圖書館與檔案館中得到普遍使用。近年來，我國高校的數字化校園建設取得了明顯的進展，對校園一卡通系統的建設也越來越重視。校園一卡通整合了眾多的校園業務功能，包括財務管理、學籍管理、圖書借還、食堂消費、人事管理等等，基本可以做到“一卡在手，走遍全校”。將校園一卡通與自助復印功能高效地整合起來，現有的技術方案并不是很成熟，在國內高校中的成功案例不多。湖北大學在數字化校園建設的一期工程中，對這一問題進行了深入的探討，并在湖北大學圖書館中作了比較成功的部署和實施。本文就相關技術進行詳細介紹。

1自助復印系統實現原理 

    自助復印系統實現了用戶自己復印、系統自動扣款、無需管理員干預的功能。—個功能完整的自助復印系統應該具有身份識別、卡片管理、賬務管理、自助復印等功能，能夠確保數據的安全。通常自助復印系統由：數字式復印機、網絡擴展卡、IC卡讀卡器、IC卡、數據庫服務器、IC卡充值器、以太網等組成。

    數字復印機通過網絡擴展卡接入以太網絡與數據庫服務器通信。復印用戶首先到卡務中心辦卡、注冊個人信息并充值，所有這些信息都存入數據庫中，隨后用戶就可以到復印機上刷卡復印。要保證整個系統安全可靠，需要做到以下幾點：

    (1)復印機的開啟必須受用戶IC卡信息的控制，只有合法用戶(用戶是已注冊的合法用戶、余額高于某一限額)才能開啟。 
    (2)復印實行實時扣款，即復印機每復印一張，讀卡器當即從IC卡中扣除一張的費用。 
    (3)復印任務結束，操作記錄流水回傳服務器，實現IC卡信息與數據庫信息的同步。

    從上可知，自助復印系統中存在卡、庫兩套賬，卡(IC卡或CPU卡)與后臺數據庫同時保存用戶的身份、財務等信息，這就對系統的健壯性提出了很高的要求，特別是要保證信息的一致性。由于高校圖書館服務的實時性要求很高，通常情況下，應采用同步的方式實現系統數據的完整性與一致性。

2自助復印功能與校園一卡通系統的整合方式分析 

    整合的目的就是要實現信息的共知共享、功能的集中控制。實現的方式可分為軟件對接和硬件接入兩種方式。

2．1通過軟件接口實現兩系統的對接 

    這種實現方式需要提供一個軟件接口，把自助復印系統與校園一卡通系統互連起來，實現用戶身份、財務等信息的共享共知，保證信息的一致性。這種方式中，自助復印系統是作為一個相對完整的整體通過軟件接口接入到一卡通系統中來。其原理如圖1所示。

圖1軟件接口原理圖

    自助復印機通過該接口，可以從一卡通服務器上下載用戶信息，同時，用戶的每次消費信息通過自助復印服務器也可以上傳到一卡通服務器中去。在這種體系架構中，由于在復印機本地的服務器中也保存一份與一卡通服務器中一致的用戶信息，所以，自助復印機可以臨時脫網運行(脫離一卡通服務器)。

    這種實現方式要求自助復印系統和一卡通系統雙方提供一個標準的接口，遵循同一個數據標準(通常是XML標準日)，以實現雙向的數據交換與控制。其接口函數主要包括：UserHandle(獲取并傳遞登錄用戶信息)，TokenHandler(獲得管理員的令牌)，MoneyHandler(獲取并處理消費項目金額信息)，GateHandler，SystemHandler(系統時間控制)五個接口函數。

2．2復印機以硬件的方式接入一卡通系統 

    用2．1中的方法實現基于校園一卡通的自助復印系統很復雜，特別是在接口軟件的實現中，涉及到雙方管理軟件的權限開放，有很多協調配合的困難和技術難題要克服。通過對自助復印實現原理及系統結構的分析，我們發現，只要對復印機硬件稍作改裝，就可以實現復印機與一卡通系統的直接互連，從而在一卡通中實現自助復印功能。其系統結構圖如圖2所示。

圖2 直接接入結構圖

    圖2中的EPOS讀卡器是一種帶以太網接口的POS機，可以對IC卡進行讀寫控制。

    根據功能要求，數字復印機與EPOS讀卡器的信號傳輸是雙向的。一方面，復印機每復印一次，都要通知EPOS讀卡器扣一次款；另一方面，當用戶把IC卡放于EPOS讀卡器上時，EOPS要能夠給復印機一個啟動的信號，同時，當用戶在復印中途把IC卡取走，EPOS讀卡器要能夠通知復印機停止復印。通過對數字復印機的原理分析，在復印機與EPOS讀卡器直連互控時，只需要把復印機鑰匙計數器接口的四路信號與EPOS讀卡器接入端對接即可。鑰匙計數器接口電路圖如圖3所示。

圖3 鑰匙計數器接口電路圖

    各路信號的功能說明如下： 

    CN126－1：地線。 
    CN126—2：按停止鍵，從5v高電平到低電平。 
    CN126—3：電源24V。 
    CN126—4：出紙傳感器檢測到紙張輸出一次從24V高電平到低電平。

    EPOS機與這四路信號對接成功后，通過CN126—2控制啟停復印機，復印機通過CN126—4傳出脈沖信號實時通知EPOS扣款，EPOS機檢測到—個脈沖就扣款一次。這種直接接入的方式簡單、方便，而且對當前市面上流行的數字復印機具有通用性。在基于一卡通的自助復印系統建設中易于實施。 

    這種實現方式中，自助復印業務流程如圖4所示。

圖4 直接接入的自助復印系統業務流程 

    以上兩種接入方式中，以硬件形式接入具有系統實時性、整體性好，系統便于管理，通用．性強且比較經濟等優點，是一個較好的整合方案。

3 自助復印系統的賬務管理 

    在多業務功能的消費系統中，賬務管理實現核心功能。根據現有IC卡分為多個扇區、每個扇區又分為多個數據存儲塊的特點，對自助復印業務的賬務管理可通過大錢包或者小錢包兩種模式來實現。

3．1大錢包應用模式 

    所謂大錢包，就是在IC卡中，單獨分配一個扇區用作錢包及充值記錄區，充值信息與—卡通中心數據庫保持一致。校園一卡通系統中所有需要收費的業務共用這個錢包。每一次消費均從這個錢包中扣除，并形成流水記錄；記錄存儲于一卡通中心數據庫中，記入總賬，以備各業務賬目清分時使用。

3. 2小錢包應用模式 

    小錢包是相對于大錢包而言的，是指在一卡通中有一個大錢包或主錢包的同時，另外為某個特定的業務單獨分配一個錢包供該業務使用，校園網轉款充值機將從大錢包中余額的一部分轉入小錢包。小錢包只能在特定授權的終端上使用，它的消費記錄不形成流水記入一卡通中心數據庫，小錢包終端上只記錄本機消費總記錄等信息。

    在小錢包模式中，一卡通數據庫中沒有記錄用戶小錢包的消費流水，這就使得賬務平衡很困難，但小錢包適用于那些允許脫網運行的業務系統。在大錢包應用模式中，—卡通數據庫中有詳細的消費流水記錄，可以保證用戶金額的一致與安全。因此，基于校園一卡通的自助復印系統應采用大錢包的模式，多業務共享—個錢包扇區。

4實際案例 

    湖北大學已成功地將圖書館的l3臺數字式復印機用硬件接入的方式整合到校園一卡通中，用同步的方式實現數據的更新與一致性，用大錢包的方式對一卡通資金賬戶進行管理。該自助復印系統自正式對讀者服務以來，運行情況良好，系統的健壯性及脫機運行能力都得到了充分的驗證。

5結束語  

    在校園一卡通的建設過程中，自助復印業務作為高校中的一項新型服務功能，需要仔細分析其業務特征，找到最佳的整合方案。本文通過對自助復印系統業務的深入探討，提出了兩種基于校園一卡通的自助復印系統的建設方案。使用復印機直接接入一卡通系統的方式實現業務功能的整合，用同步的方式實現數據的一致性，用大錢包的方式來實現賬務管理，這種整合方式既簡單便捷又功能完善，是自助復印功能在校園一卡通系統中的一種很好的整合模式。

作者簡介：
湖北大學數學與計算機科學學院    王時繪
湖北大學圖書館    周朝陽

參考文獻： 
【1】許鑫等．數字化校園一卡通平臺研究  現代國書情報技術，2005 7：54～59 
【2】彭嬤等．基于消息機制的異構系統集成方案 計算機應用研究，2005．8：43～46 
【3】魚濱等．基于XML的異構系統集成框架研 計算機應用與敏件，2005．7：14-53