校园一卡通简述
校园卡的作用
    校园卡可代替校内使用的学生证、工作证、体育卡、月票、借书证、会员证、就餐卡、钱包等证件，具有集中管理、方便使用的优点。校园卡的主要作用是为用户提供身份认证和电子钱包，所有应用的扩展都基于这两大基本功能。

校园卡的适用范围
    校园卡的适用范围有：学籍管理——学生注册、成绩单管理等；身份识别（门禁）——图书馆、教学区、学生宿舍等领域使用；费用管理——交学费、发放补助、发放奖学金和扣缴费等；校内消费——餐厅、食堂、快餐店、医疗、公共机房等领域使用；购物——超市、零售商店、教材发行中心等领域使用；娱乐——体育馆、大学生活动中心等领域使用（如图1所示）。

图1 一卡通系统卡片发放示意图

校园卡的主要功能
1、身份识别功能
    校园卡上记录了学生和教师的身份和基本情况，因此可以作为师生身份识别的标识，当作学生证、工作证使用。

2、门禁管理功能
    在有些特定的场合需要对教职工和学生的身份进行鉴别的时候，可借助校园卡进行身份识别。例如图书馆、教学区只允许教职工或学生进入，可通过设置读卡器的软件来限制其它无关人员的进入。

3、学籍管理功能
    当每个学期开学的时候，学生持校园卡到学校注册中心进行注册，并交纳学杂费。校园卡记录了持卡人的个人身份，保存了持卡人的资料。

4、限时服务功能
    学校的公共计算机房或上Internet网是通过计时收费的。使用校园卡后，可通过校园卡的扣款功能来实现准确、实时的计费功能，并且可方便地统计上机人数和时间，为管理人员提供有效的数据。

5、食堂就餐功能
    利用校园卡进行就餐付费是校园卡重要的功能之一。它在学生日常生活中具有重要作用，使用校园卡进行就餐付费可节省时间，减少工作人员的劳动量，避免差错带来的损失。

6、医疗及内部消费功能
    智能卡存储了师生员工的姓名、档案编号、身份证号、部门或班级等个人基本信息，还包括有师生、员工的个人金融信息以及对不同类人群实现不同项目管理与服务所需的相关信息。学生使用校内的网络、计算机室、实验室和借阅图书、校内购物、医院看病等行为，均可使用校园卡作为电子钱包,作为现金支付手段的代替。 [nextpage]

7、其它支付功能
    校园卡中学生卡可以由银行自动存入或代扣款项，如自动在卡上存入统一发放的副食补贴或在指定的学生卡上存入奖学金、贷学金等。

8、查询功能
    可以查询教学设备、教育情况、学生情况、图书音像资料等。

方案总体目标与设计思想
校园一卡通建设背景
    经过十年智能卡相关设备的发展，目前各种模式应用的设备比较成熟，为校园一卡通提供了应用基础。同时，校园网的建成与完善，为一卡通系统应用提供了网络基础。另外，各种子系统逐渐丰富、校园一卡通平台技术的成熟，为学校的资源整合提供了可行性。

校园一卡通系统建设目标
    该校园一卡通系统建设的目标有：
·银行端：实现银行储蓄账户和学校一卡通账户间的自助实时转账，师生可以利用借记卡在各地的银行网点或自助终端实现存取款、消费、转账等金融功能；
·校园端：校园卡将在校内代替各种证件和票据，包括学生证、教师工作证、医疗证、借书证、现金、饭菜票、开水票、上机票、洗澡票等；
·实现一张卡片完成校内的所有消费功能；
·实现一张卡片完成校内所有的身份确认功能；
·实现学校内部的统一财务管理，数据大集中，降低财务人员的工作强度；
·实现学生、教职工身份档案以及公共信息集中管理、全局共享；
·整合校内各个管理系统，做到整个校园网上应用系统的统一，将原有相对独立、互不相通的管理系统整合到一起，理顺业务流程，紧密各个部门之间的配合与信息互通；
·提高学校的管理水平，提高学校的工作效率，使得整个学校的管理达到一个新的水平；
·通过各个子系统的使用，规范各个部门内部的管理，节约管理成本。

设计阐述
    在分析了该大学的各种需求后，我们认为一个适合学校未来发展和建设的一卡通系统解决方案应该具备在功能上：能够完全满足学校的需求，软硬件产品的各项指标达到或超过学校的实际要求，并且所提供的产品应该在行业内处于领先水平；在投资上：系统应该能够保护（或整合）现有应用系统，降低投资，系统应该是领先或持平当前最先进的技术水平，应该是数字化校园建设的一个重要步骤；在管理上：为各个应用子系统提供信息管理的交换平台，使学校的日常信息管理变得更简单，更高效；在财务上：为各个应用子系统提供集中清算的平台，不仅能实现财务数据的统一处理，同时必须要保证各方财务数据的安全性；在采用标准上：应该符合相关管理部门的标准，如数据格式、财务报表格式等都应符合相关标准。[nextpage]

    同时，校园一卡通系统应该是数字化校园建设的一个重要组成部分，应该充分符合数字化校园的“统一规划，分步实施”的建设思想，所提供的软件和硬件应该能够满足学校未来应用扩充的要求。

安全性设计考虑
    系统的安全设计应把握全局，充分考虑到各方面因素。

    1、卡片安全：对卡片的伪造或卡内数据的篡改，以及在卡片实际使用过程中，对设备、伪造卡的验证。本案例所用卡片是通过天线感应进行读写操作，在电网干扰、感应临界点等情况下，可能出现读写信息出错。一般在卡片内写入了许多持卡人的信息如金额、姓名、单位、学号等，考虑到使用的频率高低和方便性及稳定性，将频繁读写的信息如金额和不常使用的信息如姓名学号等分在不同扇区，这样不同的应用系统使用各自的区域，相互之间互不干扰，还大大提高了综合消费系统中POS机对卡的交易速度，适应了学校就餐集中，要求交易时间短的需求，避免读写设备对卡操作的时间过长学生提前拔卡概率增大而带来的读写卡出错。此外，在卡内信息存储均采用备份机制，读写卡时两个扇区均正确才成功，否则报警；信息带校验，校验码错误，系统也会报警，禁止卡片使用。

    2、消费机设备（POS机）的防护：对消费设备（POS机）内交易流水的篡改、伪造。

    3、二级传输过程：485网络传输或二级TCP/IP网络传输过程中的数据窃取和伪造。

    4、二级服务器存储：网络攻击、防病毒、对二级数据库篡改或删除。

    5、网络（局域网）传输过程：截获或窃取传输数据，破解数据包，伪造交易数据。

    6、中心数据库存储：网络攻击、病毒、黑客入侵，数据库篡改或删除。

    7、安全行政管理：安全是个相对的概念，在整个一卡通系统运行过程中另一个不可忽略的安全因素是内部管理，只有先进的安全技术加上有效的管理体制，才能保证整个系统的安全。

    8、通讯保护：通讯线路采用并联方式布线，机器内采用开路通讯芯片，有效的防止了单机占线的现象，可以确保单机通讯故障不影响整个网络，还可有效防止通讯干扰和异常情况。

    9、系统抗干扰能力：在POS机中加入使用开关电源，使变压范围更宽，避免了机器发热现象，使机器性能更加稳定；同时使用滤波器进一步提高设备抗干扰能力，尤其对射频卡机器。

    10、使用后备电池的必要性：POS机内有高性能的备用电池，可以保证断电情况下正常运行8个小时以上。

    11、单次消费限额和限次消费功能：该功能可以设定卡片每次消费的限额，当超过这一限额时，必须输入密码才能继续消费，这样可以避免拾卡人的恶意消费。限次消费就是指一天内只能消费一次或几次。

    12、累积消费限额功能：可以设定卡片一天累计消费限额，当超过这一限额时，必须输入密码才能正常消费，这样可以最大限度地降低持卡人因挂失不及时所造成的损失。

系统组成
    本大学一卡通系统由门禁管理系统、银校转账系统、机房计费管理系统、综合消费系统、节水控制系统等子系统组成。

    以下是该大学一卡通案例平台及相关应用软件的简单介绍。 [nextpage]

一卡通中心主机
    中心数据库安装在一卡通中心服务器上，采用双机热备或单机备份方式，采用Oracle数据库，主要存储所有身份档案信息和消费信息。

门禁管理系统
1、学校要求
    该学校要求在图书馆、教学区、行政楼、招生就业处等地点安装门禁系统，借助校园卡实现身份识别，完成特定场所的出入控制，保证只有有权限的人才能通过，通过软件设置来实现权限分配，限制无关人员的进入。

2、门禁系统概述
    采用DIGITALOR2000ACS门禁管理软件，它是基于Windows98/2000/NT/XP上运行的多用户多任务系统。具有图形控制界面，楼宇层平面可由CAD获取。数据库采用SQL_server2000系统，提供极快的数据存取速度，支持TCP/IP协议，实现局域网和互联网之间的数据服务。系统支持数据远程监控，开放型的数据库提供ODBC访问接口，方便其它厂商的设备集成。

    同时该系统是基于Windows/NT操作系统上的32位应用系统，并且有多种不同的程序和一些动态链接库组成。可以在任何一台PC机进行全功能操作。具备友好的界面、方便灵活的操作。

银校转账系统
1、系统概述
    该系统是银校一卡通系统实现通过电子货币进行各种结算的主要部分和关键所在。利用计算机网络和圈存终端设备实现持卡人的银行账户资金向校园卡账户划转、将校园卡系统原有手工现金存款方式转变为持卡人自主操作的银行卡与校园卡之间的资金转账，减少现金流动，延长服务时间，极大的方便了持卡人，同时也是银行拓展业务、以较低的成本带来高效益的有效手段。银校转账系统的应用为银行、学校、商户以及独立持卡人等带了诸多益处。

2、系统结构
    在校园端和银行端各有一台前置机，校园端与银行端之间采用专用线路（DDN/ISDN/PSDN）连接，双方采用TCP/IP通讯协议实现转账交易（如图2所示）。

图2 银校转帐子系统结构图
3、系统功能
·转账方向：银行向学校转；
·转账请求：由校方提交；
·转账方式：自助方式；
·转账系统应具备的内容：登记转账请求，相应的撤消操作；取消转账请求，相应的撤消操作；修改转账相关信息（校园卡号、银行卡号、部门信息、姓名）；查询转账的相关信息；转账，相应的撤消；转账业务的查询；代理银行卡的口头挂失操作；代理银行卡的账户查询操作；对账、打印相关报表和凭证；对账的请求必须双方都能主动提出。 [nextpage]

机房计费管理系统
1、系统结构
    系统由管理端：完成发卡、购买机时、安排机房、机房状态监控、统计查询等工作；打卡端：完成上下机验卡功能。

2、工作流程描述
    上机人员先在入口的读写器上打卡注册，然后可以任选一台微机开机输入卡号和密码后即完成整个开机登录过程。在使用机器的过程中，定时系统按照事先设定好的费率从学生的账号及卡内扣减金额，如果发现金额不足时会预先提示存款，一但卡内金额不足，系统会自动锁定机器，不再允许继续操作。学生完成上机后必须使用注销程序退出，否则不允许退出。出门验卡后完成整个上机的过程（如图3所示）。

图3 机房计费管理子系统工作流程图
3、系统特点
·安全级别高：客户端登记注册程序采用Window系统第零层，即底层登录的模式，在这样的模式下，学生没有绕过系统进行逃费的可能。
·易于安装、维护：采用自行开发的数据库发布工具，普通实施人员或业务人员即可以完成数据库的安装；当系统需要维护时，该工具可以大大降低数据库维护的工作量。
·扩展升级易于实现：本系统采用开放式的软件设计思想，即开发出一个应用平台，然后各个功能模块都作为一个子功能模块挂接到平台上，改变子功能模块无须重新编译整个系统，而且不会影响其他的子功能模块；在任何时候都可以增加、减少子功能模块；这种系统架构非常利于系统的功能扩展和版本升级。
·管理功能强大：采用部门授权的灵活管理方式，机房管理人员和学校财务人员可以各自使用属于自己管辖的部分功能，做到责任明确，也可以由机房人员统一管理；各个功能模块可以自由组合授权给相应部门或人员来使用；根据学校的实际情况，可以自定义上机课程表，可以灵活安排机房，并进行查询、修改机房安排信息。
·多种灵活的费率设置：提供可以按用户身份、机房、上机时间段来进行上机费率设置。
·提供机房运行状态监控功能：可以捕捉、锁定、解锁学生机，也可以实现远程强制退出和关机等功能。
·简洁、美观、易用界面风格。

综合消费系统
1、系统概述
    适用于餐厅、食堂、洗衣店、沐浴房、邮政所、宾馆、酒店、俱乐部、会所、美容院、商场、停车场、借阅图书、娱乐、健身、医疗等所有内部消费，持卡人可用一张卡在实施范围内实现无纸化电子货币结算，提升工作效率和管理水平（如图4所示）。

图4 消费子系统流程图

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2、综合消费功能
    综合消费功能包括网络监测：系统具备收费终端工作状态的网络监测功能；即时查询：各工作站按授权范围可即时查询系统运行情况：财务处理：具备完善的财务处理功能，完全按照复式记账法出具财务报表：消费查询：方便、快捷的查询统计功能，系统提供卡号、姓名、证件号、部门、消费金额、身份等查询特征，进行查询统计并生成报表：及时挂失：可以十分方便的通过“圈存机”进行挂失：限额消费：可以自由设定不同时间段允许消费的限额，比如一次消费限额或一天消费限额等，如果高出限额需输入密码才能进行正常消费。

节水控制系统
    节水控制系统的主要用途在洗衣房收费：对于使用不同时间洗相同衣服的人收费不同：引水机：节约从一点一滴作起：浇地控制：对于合情合理的浇地以防浪费：绿化控制：定时浇化，定时关闭。