1、數字化校園一卡通平臺研究隨著高校信息化的推進，校園卡的應用也越來越廣泛了，由于大多數校園應用系統(tǒng)互不相連，學生持有多張校園卡，反而給學生帶來不便。實際上，學校的多種卡應用系統(tǒng)分別由學校內各部門根據自己的需求，從不同的廠家獨立引進并在本部門所轄范圍內使用，各個部門采用系統(tǒng)的技術與標準也不統(tǒng)一，造成了各種卡應用系統(tǒng)無法兼容，資源不能合理配置和共享；同時學生手中的學生證卡、食堂飯卡、圖書借閱卡、銀行卡以及 卡等等，少那么三、四張，多那么六、七張，除了使用不便以外，學校也難以統(tǒng)一管理，數據的一致性很差，造成不必要的混亂1。目前，隨著各高校校園網的建成和投入使用，卡應用技術日漸成熟，為校園一卡通系統(tǒng)的建

2、立提供了保障，校園內實現一卡通管理已成為校園管理開展的必然趨勢。校園一卡通系統(tǒng)可以實現校園內的個人身份認證，表達以人為本的校園管理；校園一卡通系統(tǒng)還可以與學校管理信息系統(tǒng)連接，實現學生、教職員工的根本信息個人查詢，指導與部門宏觀管理的數據查詢與綜合分析等；校園一卡通系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)相銜接可以將銀行存款自助圈存到校園卡，以實現校園內各類消費；校園一卡通的統(tǒng)一身份認證、統(tǒng)一信息查詢及共享數據平臺，最終將實現資源數字化、傳輸網絡化，用戶終端智能化，管理結算自動化的高校信息化目的。新型的校園一卡通平臺已經在諸多方面超越了傳統(tǒng)的校園卡應用，學生只需一張卡就可以在各個消費地點的PS機上刷卡付賬，也可以在學校

3、刷卡繳納學費、轉賬繳納學校的一切費用，而不需要費盡周折到銀行轉賬或者排長隊交付現金。校園一卡通亦可用作我們的身體檔案，血型、體重、身高等根本資料及病歷狀況等均可記錄在上面。校園一卡通還可代替學生證，把學籍根本信息記錄在校園卡上，既有利于標準學籍管理，也可以為學校其他業(yè)務系統(tǒng)提供根底信息。本文首先區(qū)分了高校的一卡通平臺和一卡通應用，對一卡通平臺的開展做了一個歸納，然后著重對常見的一卡通平臺進展了分析，并簡要表達了幾種一卡通平臺的接入方案，最后對高校一卡通的建立形式進展了討論。1、一卡通平臺概述1.1一卡通平臺與一卡通應用計算機軟硬件技術的開展，基于系統(tǒng)擴展性、平安性等方面的考慮，客觀上要務實現平

4、臺層與應用層的別離，作為高校數字化校園建立中的重要組成局部，校園一卡通系統(tǒng)的建立也包含著一卡通平臺的搭建和一卡通應用的完善兩個方面的工作。一卡通平臺主要實現主干平臺上的管理和效勞，不少應用子系統(tǒng)的網絡甚至是跨校區(qū)的，身份的控制和與銀行電信的對接可以說是一卡通平臺的關鍵。一卡通應用那么是一個個的接收主干平臺受權的管理信息系統(tǒng)，應用子系統(tǒng)主要通過駐留在底層的第三方接入程序與數據中心進展通訊以實現數據的共享，這些應用子系統(tǒng)按照性質可以劃分為：1商務消費類：如就餐、超市、飲水、復英水控、電控等各類收費應用。2身份識別類：如考勤、門禁、通道機等各類驗證身份的應用。3混合類：如圖書、醫(yī)療、學籍、教務等管理

5、系統(tǒng)既要驗證身份，又要進展收費結算的系統(tǒng)。4其他類：比方巡更管理系統(tǒng)，雖然也采用了射頻卡和設備，但與一卡通平臺系統(tǒng)沒有直接的聯絡2。1.2電子錢包最早的一卡通平臺是帶有簡單身份信息的消費一卡通。隨著社會的進步與變革，各學校原有的消費和管理形式已不能適應新的開展要求，消費一卡通應運而生，消費一卡通即在學校內凡有現金、票證或需要識別身份的場合均采用卡來完成，此種管理形式代替了傳統(tǒng)的消費管理形式，為學校管理提供了高效、方便與平安。學生可以在學校中一卡多用，一卡通用，在不同消費場合完成電子錢包的交易功能。后來的消費一卡通完成了與銀行系統(tǒng)的對接，通過自動圈存機，校園卡用戶可以非常方便地將銀行賬戶上的錢轉

6、存到校園卡賬戶上。其最大優(yōu)勢是電子支付手段和銀行金融功能。電子支付手段可以實如今學校內的食堂吃飯、圖書館看書、電腦機房上網等消費支付；銀行金融功能包括通存通兌、 銀行、網上銀行、打折優(yōu)惠、公交卡充值等3。對于校園卡和銀行卡的結合，不僅僅是學校方面的業(yè)務需要，也是各家銀行所大力追求的，其中的原因是多方面的。以中等規(guī)模的高校為例，從近期效益來看，每個學生一年的平均支出為6000元，1.5萬名學生一年的銀行平均沉淀資金就有近億元。從遠期效益看，經過幾年的一卡通生活，大學生們肯定會對發(fā)卡銀行產生良好的認同感，這種認同感將伴隨他們走向社會，并促使他們繼續(xù)成為該銀行的銀行卡的使用者。更重要的是高校對銀行而

7、言具有“低風險，高回報的優(yōu)勢，高校是信譽最好的用戶之一，而且隨著教育產業(yè)的開展，科研經費、各種貸款也在不斷增加，銀行假如拿下了高校的金融一卡通工程，就等于拉近了與高校之間的關系，從而也更有獲得各種金融效勞的時機。1.3電子身份電子錢包里的學生信息只是一些個人的簡單信息，但是卡片作為一種很好的身份認證載體，其電子身份的功能變得越來越顯著，通過校園統(tǒng)一身份認證平臺與校園一卡通平臺的結合完成各類身份與學校內各種各樣管理信息系統(tǒng)的對接和擴展，以這樣的方式同步身份信息，組織個人信息數據也可以比擬好的維護數據的一致性，維護校園身份的唯一性。不少學校已經考慮用校園卡取代學生證，改變管理形式。以學生證為例，以

8、前學生證都是手寫或者打印的，學生從入學到畢業(yè)，經常需要到不同的部門辦理各種手續(xù)，而每次填寫的不外乎姓名、學號、性別、出生日期等信息。用校園一卡通系統(tǒng)之后，學生的身份信息都被存儲在統(tǒng)一的身份效勞器上，各個部門都可以共享，學生在辦理手續(xù)時，只要一刷卡就可以了，這樣不僅進步了學校的辦事效率，還將徹底改變學校的管理方式。1.4電子檔案隨著卡片容量的日益增大，卡片上能存儲的信息也越來越多了，一是內容上，不僅僅是姓名學號等常規(guī)信息，甚至包括血型，或者一些應用子系統(tǒng)內的權限信息；二是格式上，可以是數字簽名、各類證書或者圖像信息，這樣一些如指紋虹膜類的個人生物信息也可以參加。這樣一來，一張卡片其實就是一個人的

9、個人檔案了。再有，隨著PU卡的應用，卡片中還可以包含一些簡單的業(yè)務邏輯處理，在相關嵌入式程序的支持下，在卡片與讀卡器接觸時甚至可以完成局部以前由終端計算機完成的業(yè)務邏輯處理。當然，這一步還遠遠沒有到達。2、常見一卡通平臺分析下面就以一個常見一卡通平臺為例，分析其中核心的電子支付效勞，包括電子支付應用效勞器、電子支付平臺應用系統(tǒng)、主要業(yè)務流程等。2.1電子支付應用效勞器一卡通數據庫統(tǒng)一存放在數據中心，由于金額數據的重要性，在效勞器中單獨占用一個域。基于平安性問題，電子支付應用效勞器一般采用Unix/Slaris平臺，其上布署電子支付應用效勞程序，然后通過各類前置機完成一卡通平臺的使用。1綜合前置

10、機綜合前置機在技術構架中屬于應用系統(tǒng)程序，在校園一卡通系統(tǒng)的邏輯構架中屬于系統(tǒng)管理層，是一卡通系統(tǒng)的控制中心、平安中心和同步中心。綜合前置機的運行環(huán)境可以采用inds操作系統(tǒng)，但一般要求本機安裝加密卡，配置通用讀卡器。綜合前置機的主要功能包括：負責控制后臺狀態(tài)。對后臺自動或者手動發(fā)出日結、開工指令，以控制后臺的正常交易、正在日結和日結完成狀態(tài)。負責同步白名單。從Unix后臺效勞接收最新增加、變動或刪除的白名單，并把它們實時準確地同步到各個在線處理機。負責全系統(tǒng)的平安管理，是系統(tǒng)的平安中心。負責全系統(tǒng)各個接入子系統(tǒng)的平安性控制、密鑰的產生與更新管理。綜合前置機同步白名單實時、準確、迅速；具有多種

11、調試方式，便于對出現的錯誤快速發(fā)現和解決；全天候24小時無人值守運行；可以靈敏設置各種參數以進步綜合前置機系統(tǒng)的性能；日志記錄詳細等特點。綜合前置機的程序構造2轉賬前置機轉賬前置機為與銀行通訊的專用前置機、自助轉賬終端形成銀行轉賬系統(tǒng)。銀行實時轉賬系統(tǒng)是利用計算機網絡和終端設備實現持卡人銀行賬戶資金向校園一卡通賬戶劃轉的系統(tǒng)，它將校園一卡通系統(tǒng)原有手工現金存款方式轉變?yōu)槌挚ㄈ俗灾僮鞯你y行卡與校園一卡通之間資金轉賬，減少現金流動，延長效勞時間，方便了持卡人，同時也是銀行拓展業(yè)務、以低本錢帶來高效益的有效手段。主要功能為實時響應自助轉賬終端的轉賬懇求，通過DDN/ISDN專線連接到銀行網絡，完成

12、持卡人實時自助轉賬任務；轉賬前置機需要安裝加密卡。轉賬前置機完成的任務包括：銀行卡向校園卡單向轉賬功能、銀行卡賬戶余額查詢、校園卡賬戶余額查詢、校園卡掛失解掛功能、更改校園卡賬戶密碼功能、更改校園卡消費密碼和查詢密碼、校園卡代收代繳功能、自助轉賬終端圈存機的接入認證等。轉賬前置機與銀行聯接的方式采用專線方式，同時考慮銀行網段應與校方網段分開，在銀行前置機上加裝兩塊網卡，分別對應校內和銀行兩個IP地址，通過雙網卡及關閉非平安端口等方式，可以屏蔽銀行端和校園端的隨意互訪，保證了雙方各自的平安性。3身份前置機身份前置機系統(tǒng)完成統(tǒng)一身份認證中心與一卡通身份信息的同步，同時也負責一卡通自身身份數據的維護

13、。可以用來監(jiān)視各個身份客戶端操作的記錄，顯示后臺效勞和第三方代理的運行狀態(tài)是否正常。身份前置系統(tǒng)為一卡通金融系統(tǒng)及其他子系統(tǒng)提供根底數據。身份前置系統(tǒng)的功能和特點包括：快捷的安裝配置，真正實現“傻瓜化；系統(tǒng)晉級簡單，維護方便。具有廣泛、統(tǒng)一的接口支持，大局部根底信息均采用國標/教育信息標準。能根據用戶自定義進展數據的導入/導出，完全不受格式的限制。相片采集方式靈敏，可以支持攝像頭、掃描儀等采集的照片，并能進展二次編輯。平安方便的照片存取方式，能根據用戶的習慣進展個性設置。系統(tǒng)具有較強的適應性，能根據用戶需要進展卡樣設計，并具有科學合理的開戶流程。具有全局唯一性的根本配置信息，并能實時同步到各個

14、子系統(tǒng)。能根據不同的組合進展全方位的數據查詢，并實現所見即所得的打印效果。具有科學、詳細、全面的操作員權限劃分，對數據維護更平安。具有全局性、及時性身份功能，啟用/禁用功能，更能表達一卡通身份的門戶地位。轉貼于論文聯盟.ll.2.2電子支付平臺應用系統(tǒng)1綜合業(yè)務子系統(tǒng)綜合業(yè)務子系統(tǒng)作為一卡通系統(tǒng)的必要系統(tǒng)之一，部署在各校區(qū)的人工網點內，數量不受限制。相當于銀行的人工網點的電子柜員系統(tǒng)，使用者是一卡通業(yè)務的運營部門。其功能一方面主要是面向持卡人的賬戶、卡片進展管理和效勞，另一方面是面向商戶賬戶進展管理和效勞。可以完成開戶處理對經過審核的身份信息進展開戶，普通賬戶處理包括對普通持卡人賬戶進展查詢、

15、凍結、解凍、掛失、解掛、銷戶、充值、取款、變更、換卡、打英修改查詢密碼、修改卡內密碼、轉賬等，持卡人賬戶的補助、扣款包括個別、批量、零散等幾種方式，商戶賬戶的維護和管理包括開戶、銷戶、凍結、解凍、信息變更、換卡、流水查詢等，商戶存取款及兩個商戶之間的轉賬，賬戶分析包括國家統(tǒng)計、民族統(tǒng)計、部門統(tǒng)計、身份統(tǒng)計、總體情況統(tǒng)計分析等，賬戶管理參數設置各種補助的發(fā)放設置、手續(xù)費設置、押金設置等，設置操作員的權限不同等級的操作員只能根據設置的功能權限來使用局部功能，其他諸如系統(tǒng)鎖定、操作員修改密碼、系統(tǒng)設置、幫助文檔等功能。2銀行轉賬子系統(tǒng)銀行轉賬子系統(tǒng)是利用計算機網絡和終端設備實現持卡人銀行賬戶資金向校

16、園卡賬戶劃轉的系統(tǒng)，它將校園卡系統(tǒng)原有的手工現金存款方式轉變?yōu)槌挚ㄈ俗灾僮鞯你y行卡與校園卡之間資金轉賬，減少現金流動，延長效勞時間，方便了持卡人，同時也是銀行拓展業(yè)務、以低本錢帶來高效益的有效手段。銀行轉賬子系統(tǒng)的應用會給銀行、一卡通用戶、持卡人三方帶來很多好處。銀行轉賬系統(tǒng)由分別放置在學校和銀行的前置機和分布在校園內的轉賬終端又叫圈存機以及通訊網絡組成。前置機是連接銀行與一卡通系統(tǒng)的關鍵樞紐。系統(tǒng)構造圖如圖2所示。銀行轉賬子系統(tǒng)構造圖可以在學校端和銀行端各設一臺前置機，兩臺前置機之間采用DDN專線或撥號方式進展短連接，采用TP/IP協(xié)議，通過應用層的報文交換實現轉賬交易。每臺前置機均設兩塊

17、網卡，一塊網卡接內部網絡，另一塊網卡接專線的路由器。通過兩塊網卡的設置在邏輯上隔離內部網絡和外部網絡，進步了系統(tǒng)的平安性。3人工充值系統(tǒng)人工充值是銀行轉賬和圈存系統(tǒng)的重要補充手段，系統(tǒng)提供在綜合業(yè)務子系統(tǒng)或在單獨的以太網PS機上的手工充值功能，將持卡人的現金存入卡片。充值是綜合業(yè)務子系統(tǒng)中的一個根本功能，在此不進展詳細介紹，下面僅介紹一下以太網PS的充值方法。以太網PS是為零散型消費點制作的一款終端設備，它既可以用來消費又可以進展充值，而且可以在網絡出現故障的情況下獨立工作，脫機流水至少可達5000筆以上，它的特點是方便、靈敏、可靠。以太網PS中內置微型打印機，可打印銷售收據和統(tǒng)計報表。它的組

18、成構造包括網卡模塊、讀卡模塊和主體局部，其中主體局部又包含主程序模塊和打英顯示、鍵盤等。它的存款流程如圖3所示。以太網PS存款流程2.3主要業(yè)務流程1身份信息同步身份信息同步是由統(tǒng)一身份認證中心發(fā)起，一卡通系統(tǒng)通過ebServies獲得變更的身份數據。一卡通系統(tǒng)需要判斷此身份信息的變更是否影響黑、白名單的變更，假如是，那么產生黑、白名單的同步任務并發(fā)送到綜合前置機上。2黑白名單同步綜合前置機收到黑白名單的任務后，會根據當前各應用系統(tǒng)在線的情況產生同步通知。對于離線的應用系統(tǒng)會自動保存一個未達任務，待應用上線后，再進展同步。網關收到來自綜合前置機的黑白名單的同步后，更新本機的黑白名單庫，并下發(fā)至

19、各PS機。同步效勞器收到黑白名單的同步后，會檢查它所管轄的區(qū)域內的應用系統(tǒng)的運行狀態(tài)，假如是在線的，那么立即同步給應用系統(tǒng)，假如是脫網的，那么生成一個未達任務，待應用聯線時，再行同步。3交易業(yè)務流水首先是各消費終端點產生交易流水；各終端點向其上位機發(fā)送交易流水，假如是網關下的終端設備那么向網關聚集，假如是應用子系統(tǒng)，那么根據配置可能向代理效勞器或是同步效勞器聚集，也可能直接向后臺效勞發(fā)送；網關或是代理效勞器將交易流水聚集后，集中向后臺效勞進展傳送。可以選定一定的聚集策略，比方在5秒內滿1K數據，那么立即上傳，超出5秒后，不管有多少數據都立即上傳。對于現金充值交易，不合并，必須實時在線交易，并且

20、保證每筆交易完成后，才能進展下一筆交易。4銀行自動轉賬銀行自動轉賬是對自助轉賬的一種補充，在技術實現上一般有兩種方式：第一種方式：定時自動轉賬，這種方式的本質是，系統(tǒng)在設定的時刻檢查所有帳戶，并且對低于某個數值的帳戶產生一個轉賬懇求，轉賬懇求通過批量的方式傳給銀行業(yè)務系統(tǒng)進展處理，處理成功的帳戶按補助方式進展處理，并且在下一次卡片消費的同時，寫入到卡片中。第二種方式：觸發(fā)式自動轉賬。這種方式的理論是，只有卡片消費，它的余額才可能低于某個限額。因此在卡片每次消費后，系統(tǒng)應該檢查該帳戶的余額是否低于限額，假如是，那么觸發(fā)自動轉賬效勞進展銀行轉賬，在卡片下一次的消費時，錢額就會寫入到卡片中。兩種方式

21、的比擬是：第一種方式實現簡單，對銀行效勞的響應不敏感，缺點是時間跨度大；第二種方式實現復雜，對銀行效勞的實時性要求高，優(yōu)點是真正做到了自動轉賬。圖4是銀行轉賬業(yè)務的一個示意圖。銀行轉賬業(yè)務示意圖5圈存流程自助實時轉賬業(yè)務：持卡人利用自助轉賬終端完成銀行卡向校園卡的資金劃轉。自助實時轉賬業(yè)務流程如圖5。自助實時轉賬業(yè)務流程3、一卡通平臺接入方案目前學校在管理方面已經應用了較為成熟且專業(yè)的應用管理系統(tǒng)，如：圖書管理系統(tǒng)、教務管理系統(tǒng)等，并且一些專業(yè)的消費廠家在某些方面已經開發(fā)出了較為成熟的應用系統(tǒng)，為了保護學校前期的投資和系統(tǒng)平滑晉級，一卡通平臺還應為所有一卡通的應用開發(fā)商提供通用接口。通過該接口

22、，第三方應用程序可以使用一卡通的賬戶信息，讀寫校園卡，利用一卡通進展消費和結算，甚至承受一卡通的管理。接口套件由PSA卡、通用讀卡器、效勞駐留程序等組成，對于需要接入一卡通平臺的系統(tǒng)，在計算機中插入PSA加密卡，接入通用讀卡器，安裝效勞驅動程序，在系統(tǒng)底層就駐留了連通一卡通中心數據庫提取持卡人信息、回傳消費流水賬、自動維護白名單信息的程序。第三方子系統(tǒng)只要可以調用該效勞程序就可以成為一卡通平臺系統(tǒng)中的一個應用子系統(tǒng)。在一卡通系統(tǒng)中，第三方的接入是采用代理效勞器機制來實現的。有以下幾種形式：緊耦合、松耦合、不耦合形式，第三方子系統(tǒng)可以以三種耦合程度連接一卡通平臺。3.1緊耦合形式此方式完全符合一

23、卡通系統(tǒng)的總體設計目的，由第三方產品提供商或客戶根據一卡通平臺提供的應用程序接口API進展原系統(tǒng)的改造。API接口形式可以根據第三方產品的實際情況進展調整，采用標準的ebServies或是自定義的基于TP/IP的數據包交互。第三方應用程序接口API主要包括：進展日間業(yè)務的函數、操作員簽到/簽退、操作員改密、操作員統(tǒng)計、開通/關閉相對于開通操作的反操作、查詢、掛失/解掛、轉賬、改密、撤消操作、對流水賬等。3.2松耦合形式此方式不完全符合一卡通系統(tǒng)的總設計目的，但它對系統(tǒng)的改造要求相對較小，互聯的本質是實現一卡多用。互聯的詳細方法有兩種：第一種方式：在卡片上提供給用區(qū)，供第三方讀寫使用。第二種方式

24、：在卡片上提供一個應用區(qū)，供第三方只讀使用。3.3不耦合形式不耦合是指僅僅在形式上使用同一張卡片，應用子系統(tǒng)與一卡通平臺不發(fā)生任何關系，卡片占用其中的獨立扇區(qū)作為卡號或獨立的小錢包，形成“一卡多用、“小錢包式應用。采用小錢包的方式，包括自助復印機、校內公交車、自助洗衣機、飲水機等，這些設備只扣除小錢包中的金額，不回傳流水，不聯網，可以非常方便地布置在校區(qū)內不易布線的地方。3.4共享數據組織持卡人的根本信息資料和電子錢包都作為統(tǒng)一的公用數據在全網上實時共享，做到一人一卡、一人一戶，所有數據的變更都做到全網立即生效。在共享數據的組織上，除了實現消費一卡通和身份識別一卡通外，更主要的是實現與各子系統(tǒng)

25、的掛接與捆綁，包括與傳統(tǒng)售飯系統(tǒng)平穩(wěn)過渡，減少投資；數字化校園建立中的其他IS系統(tǒng)、A系統(tǒng)，可以通過平臺預留的擴展接口實現與校園卡系統(tǒng)的數據共享；取代各校區(qū)原有的各類借書證、卡，實現與圖書館管理系統(tǒng)、電子閱覽室等系統(tǒng)的對接連通，做到系統(tǒng)軟件直接扣除罰款的緊耦合連接；實現與教務管理系統(tǒng)的對接，實現學生按學期的學籍注冊管理，實現教學資源、生活設施的使用控制；實現宿舍樓、學生公寓的用電控制管理、公共浴池的用水控制管理；在不同操作系統(tǒng)、不同數據庫根底上構建開發(fā)的公用機房上機收費管理、校醫(yī)院掛號收費管理、宿舍樓出入門禁、教職工考勤管理、學籍管理、平安保衛(wèi)的巡更管理等第三方子系統(tǒng)，都可以實現與一卡通系統(tǒng)的

26、掛接與捆綁。以學生離校為例，該年度畢業(yè)學生的名單一經提交，一卡通身份相關的學生信息發(fā)生了變化，此時可以通過一卡通平臺提供的數據的導入導出接口，利用已經變更后的數據為其他IS系統(tǒng)提供系統(tǒng)相關數據并觸發(fā)有關事務，如學校財務系統(tǒng)中的學生賬戶的結算、圖書館管理系統(tǒng)的借閱禁用、各類門禁的停用等等。利用前面提到的諸如身份同步、黑白名單等機制就可以保證數據的一致，再通過集中分發(fā)形式就可以實現不同應用系統(tǒng)的一樣數據集成，進而完成對共享數據的組織。4、結語越來越多的學校開場建立和應用校園一卡通。但是，不僅建立有多種建立形式，而且其后續(xù)管理也是一項復雜的工程，需要注意解決一系列的問題。在建立形式中就包括開發(fā)形式、資金籌集形式、網絡建立形式、用卡形式等，這些都是需要我們進展深化研究和比擬的。比方在開發(fā)形式上，就有“銀校合作和“校銀企兩種形式可供選擇，前者一般首先對銀行招標，