多功能型银校一卡通系统关键技术研究

文章出处：http://www.singbon.com 作者： 人气： 发表时间：2011年09月13日

    摘要：“银校一卡通” 系统是运用计算机网络技术、数据库技术和智能卡技术等构建的一个现代化、数字化校园的基础信息平台系统。本文主要讨论该系统构建时需要特别考虑的一些关键问题：终端智能卡的选择、系统的多层组织结构、系统的安全性等核心技术。

    一 、引言

    随着计算机网络技术的发展，整个社会正在深层次地进行着信息化、网络化革命，其应用领域越来越广泛。学校作为社会的重要组成部分，正逐步进入数字化校园时代。利用计算机网络技术和其他信息技术推动学校的信息化水平，提高学校的管理水平，从而建立高度信息化和现代化的新型学校。

    当前，大部分学校已经在校内的各个部门分别实施了信息化， 网络化的管理，基本上主要建立了食堂售饭、 图书借阅、教务管理、科研管理等系统， 这些系统一般互相独立，不能共享信息， 也不能交换信息， 每一个系统都是一个信息孤岛。这些互相独立的信息系统， 虽然极大的促进了学校管理现代化的发展，但是随着学校的招牛人数、校园规模等发生了巨人的变化， 这些互相独立的信息系统已经小能充分适用学校告诉发展的步伐。为了进一步提高学校的现代化管理水平，一个统一的校园信息化平台系统正逐渐成为学校进一步发展的迫切需要。

    “银校一卡通”系统正是适应学校需求而发展起来的一个校园信息化应用的基础管理平台， 它综合运用了计算机网络技术、数据库技术和Ic卡技术， 集食堂收费、机房收费、考勤管理、门禁管理、证件管理、档案管理、教务和科研管理等子系统于一体， 其中各个子系统逻辑上独立，物理上共享同一数据库， 实现了校园内各种信息的集中管理，为学校综合决策提供统一的数据平台。这个系统的终端采用当前成熟的、先进的非接触式IC卡技术，实行一卡多用，该卡集银行卡和校同卡的双重功能， 可以实现校同内部消费的电子化、校园内部的各类应用以及校外的银行金融服务的所有功能。本文将主要讨论“银校一卡通” 系统的儿个关键问题：包括系统终端、系统的组成结构和系统的安全等几个方面。

    二、系统终端：非撞触式IC卡

    “银校一卡通”系统的主要组成之一是系统的终端， 即用户直接使用的终端卡片。根据学校的特定需要， 系统终端设计为人像证卡、银行磁条卡和非接触式IC卡为一体的组合卡。从而使该卡既是银行卡，又是校园卡， 而其中校园卡又相当于身份认证卡、消费卡、借书卡等多个卡片的合成。

    非接触式智能IC卡式最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将射频识别技术和IC卡技术集合起来，将具有微处理器及大容量仔储器的集成电路芯片和天线封装于塑料基片中。非接触式IC卡的工作原理主要是： 当卡片进入智能卡读写器工作区域内时， 读写器向卡片发一组固定频率的电磁波， 于卡片内部的一个同样频率的Lc串连谐振电路发生共振， 从而使卡片内部电容充电，通过卡内的一个单向导通的电子泵，将电荷传往另一个电容储存，当积累的电荷达到一定量时，即可以提供其他工作电路电压， 发射和接受数据。校园卡只所以采用非接触式智能Ic卡，丰要基于其有下面的很多特点： 操作方便、快捷； 可靠性高， 使用寿命长； 可以有效防止冲突、抗干扰能力强； 加密性能好、安全性高； 使用范围 广 ， 可以实现一卡多用； 体积小、重量轻， 便于携带，质量可靠， 性能稳定， 使用成本便宜 。正是由于上述诸多优点，从而系统选用非接触式IC卡为装载个人信息的校园卡载体，充分满足校同内部的各种需理。

    三、“银校一卡通”系统组织结构

    “银校一卡通” 系统作为校园信息化应用的一个基础平台， 以非接触式IC卡为载体， 应用电子技术、计算机网络等技术，构造电子身份识别和校园电子钱包，集银行卡和校园卡的所有有效功能， 实现了校内消费和银行系统的有效连接， 充分利用银行系统的金融结算能力，服务于校园内部复杂的消费结算。并作为校内各管理信息系统连接的桥梁，将整个佼园信息系统有机、高敬的带动起来， 从而构造一个现代化的数字化校园。

    “银校一卡通” 系统上面运行着校园内部大量的消费数据，并和金融系统通过银行前置机进行对接， 因而需要采用持续运行的岛稳定性和高安全性网络系统。作为数字化校园的’个基础平台， 必须紧密结合学校的实际应用进行系统结构规划， 为了适应校园信息化的进一步发展，整个系统应当具有良好的开放性和可扩充性， 并兼顾经济性。这些要求都是设计一个成功的“银校一卡通” 系统的必要条件。根据上而的分析，“银校一卡通”系统应采用当前业界流行的三层系统结构方案， 即接入层(用户层)、中间层(应用层)和数据层(中心数据库)从而实现客户逻辑、业务逻辑和数据逻辑的何效分离和藕合，构造一 个健壮的、可扩充的、具有相当安伞性的校园信息化平台。接入层是系统的终端接口， 其目的是把格子独立的业务子系统接入统一的一卡通平台， 根据平台提供的标准API，可以在接入层有效的接入原有的信息子系统、收费机、考勤机以及其他专用的设备。应用层通过提供一套与接入层通讯、数据层访问的标准组件， 进行业务逻辑的构建，业务逻辑以插件的形式实现， 使接入层和数据层的复杂性对业务服务完全透明。而应用服务器的构建， 则实现了业务服务的负载平衡， 随着新的业务的不断建立，可以将业务分配到不同的应用服务器上。考虑到校园内部数据的敏感性和安全性要求进行分类，采用消费前置机和计时前置机分别对消费终端收据以及非消费终 端数据进行收集，藕顾安全要求和负载平衡。数据层的核心是中心数据库， 各种异构数据源通过同一标准访问中心数据库，进行数据的增加、删除、修改和查询操作。因为中心数据库是系统的核心， 需要双机热备份和磁盘冗余阵列等技术来保证数据的安全性和可靠性。系统的逻辑结构图如下图1所示。

图1 银校一卡通系统三层逻辑结构图

    “银校一卡通” 系统作为校园信息化的重要组成部分，其应用子系统的设计应根据学校的管理体制和管理模式的不同、提供不同层次、不同种类、不同方位的各项服务。按照一般学校的需求， 一卡通系统的子系统主要包括食堂及商场售饭售物了系统、图书馆信息管理子系统、学牛公寓管理子系统、教务管理子系统、教材发放管理子系统、学生上机上刚管理子系统、教工及学生考勤子系统、门禁子系统和停车场自动收费管理子系统等。

    这些子系统的实施，上要是根据不同学校的需求， 可以根据学校的实际需要， 订制其巾的几个或所有的子系统。除了上述所提及的应用系统， 一卡通系统还有一个核心的管理了系统： 卡中心管理子系统，这个子系统是整个平台良 运行的保证， 其主要功能为整个一卡通系统的软硬件管理、以及校同卡的制作、发放、整个系统使用情况统计以及报表打印等。