高校校园一卡通系统与数字校园应用系统的集成研究

    随着高校信息化建设的不断深入展开，高校校园网络建设逐渐成熟，基于校园网络运行的计算机应用管理系统正为高校数字校园发挥着越来越重要的作用。如办公自动化系统(OA)为全校教职员工提供无纸化办公的平台，综合教务管理系统为师生提供便捷、科学的教学管理平台，图书管理系统不仅可以提高图书管理水平和工作效率，还可以提高服务质量和读者满意率。校园“一卡通”系统，是高校数字化校园建设的重要工程，是数字化校园中重要的组成部分，为数字化校园提供了全面的数据采集平台，形成全校范围的数字空间和共享环境。但是，许多高校数字校园各应用系统的开发建设和校园“一卡通”系统是分期分批进行建设的，各应用系统运行的平台、数据库管理系统等相关的软硬件基础各不相同，各应用系统的开发商也不尽相同，甚至一些高校形成了各自为证的信息“孤岛”。如何利用校园网将数字校园的各相关应用系统与校园“一卡通”系统进行集成，以达到信息传递与资源共享的目的，是许多高校在实施校园“一卡通”系统工程的过程中所面临的问题。
 
    1 集成的目标与规划
 
    1．1 集成的目标
 
    校园“一卡通”系统的核心功能只有两个，即电子钱包和电子认证。利用这两个功能，实现校园“一卡通”系统与数字校园的无缝连接，以达到校园消费、信息传递、资源共享和身份认证，最大限度的发挥数字校园各应用系统的作用和功能，是集成校园“一卡通”系统和数字校园各应用系统的目标。如集成后的基于校园一卡通的图书管理系统，可以减少图书馆办理借书证这一环节，利用键盘式读写器可以实现图书条码的数码化，利用校园卡可以对图书借阅者进行身份认证等。校园“一卡通”系统与教务管理系统的集成，可以实现学生基础信息的共享与传递，真正做到“数出一家”，减少大量基础信息的重复录人，保持数据的一致性和完整性。
 
    1．2 集成的规划
 
    集成的规划应基于一下三个主要方面进行。
 
    1．2．1 功能规划 

    校园“一卡通”系统将用户信息数据的管理数字化、网络化，同时还整合了日常生活功能。随着高等教育大众化、终身化，“一卡通”技术在数字校园各应用系统管理中的应用也越来越广泛。在集成过程中，应充分了解和分析数字校园各应用系统的功能和特点，最大限度的提高集成的偶合度。集成后的各应用系统的功能除实现原有的功能以外，应能充分利用校园“一卡通”系统的身份认证功能和基础数据，实现数字校园平台上师生基础信息的共享和无缝传递，进一步拓展数字校园各应用系统的新功能。
 
    1．2．2 安全规划 

    因基于校园卡的各应用系统既含有传统的身份认证，也包含有资金支付，所以，各应用系统与校园“一卡通”系统集成首先要解决的问题就是确保校园卡使用的安全。为了从根本上保证校园卡系统的安全，应在校园网络的构架上采取安全网关机制，利用成熟的VPN技术，合理规划VLAN的分布、数量以及各VLAN之间的访问认证和互联互通，以满足开放系统和封闭系统之间的数据安全交换，为集成后数字校园各应用平台提供安全保障。

    1．2．3 数据规划 

    实现多个不同系统的集成核心技术问题是系统之间的数据交换，为了满足数字校园各应用系统与校园“一卡通”系统信息的交换，需建立两者之间关联和交换机制，灵活规划校园“一卡通”系统数据库和各应用系统数据库的连接，合理规划数据格式，合理采用和处理两者之间数据库系统的实时连接与定时连接的关系，避免数据出现“时差”以影响系统的正常使用。
 
    2 方法与设计

    2．1 网络平台 

    校园网是校园一卡通系统与数字校园应用系统的集成的基础，包括校园“一卡通”系统在内的各数字校园应用系统均需通过校园网络进行数据的传递和共享。采用在校园网的基础上划分虚拟局域网(VLAN)的方式目前是一种技术主流。VLAN(Vir—tual Local Area Network)即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。按照不同的应用系统划分为不同的VLAN为原则，基于交换机端口和MAC地址划分VLAN，同时采用防火墙隔离技技术，将MAC端口地址与IP地址绑定，这样通过网络互联和网络内部的合理配置确保网络连接和数据传输的安全陛，使校园“一卡通”系统有一个安全、稳定的运行环境，同时，也将数字校园各应用系统所在的部门级的局域网络以VLAN的方式接人校园网，以满足校园“一卡通”系统与数字校园各应用系统的连接，为传递交换数据与资源共享提供物理平台。
 
    2．2 第三方接口程序 

    2．2．1 对接系统构架
    如图2所示，一卡通系统通过校园网络的虚拟网(VLAN)与应用系统做物理上的连接，同时，通过部署在一卡通系统中的与应用系统通信的服务器的第三方接口程序与部署在应用系统中的数据下载服务器的实时通信，完成一卡通系统与应用系统的数据传递与交互。
 

图2 对接系统构架

    2．2．2 程序架构 

    程序架构是整个系统的核心，一卡通系统与各应用系统的数据传递和共享，最终是要通过接口程序来实现，由于校园网各应用系统的建设开发时间不同，开发商不同，各应用系统的架构也不相同，因此，接口程序的开发和建设，需要应用系统的开发商大力的配合与支持。其核心框架是Windows系统提供的API函数系统，利用其提供的强大的功能和友好的开放性，开发出动态链接库程序DLL，再借助于校园一卡通系统的相应的开发工具调用此DLL，开发出接口程序。各应用系统的开发商需提供应用系统的数据库系统结构等重要资料，以便于进行二次开发。
 
    2．2．3 程序功能

    接口程序的核心功能是一卡通数据与应用系统的数据传递。
    1)一卡通用户基础数据的传递。从应用系统，如高校教务系统中提取新生基础信息(包括新生照片信息)，毕业生信息等，以便于一卡通系统进行新生开户和毕业生销户清退余额等业务。 ，
    2)一卡通系统业务数据的传递。传递一卡通系统的挂失、解除挂失、交费等业务数据至相关的应用系统中，为应用系统提供业务数据支持和认证信息支持。

    3 结论
 
    介绍了校园一卡通系统与与第三方应用系统对接集成的目标、规划和方法。通过此方法，可以大大节省人力、时间、物力等资源的耗费，实现校园各应用系统与一卡通系统的数据传递和信息共享同步，基本解决了校园一卡通系统与各应用系统间形成的信息“孤岛”问题，提高了校园一卡通系统和各应用系统的使用效率，提高了高校信息化建设和管理水平。但是，本文所涉及到的规划和方法，仅仅能用于基于Windows平台的校园一卡通系统和高校各应用系统。对于解决Windows平台、Unix平台和Linux 平台下，跨平台间的系统集成和数据传递及共享，将有待于进一步的研究和探索。