图书馆一卡通管理系统设计研究

    1 系统设计思想和原则

    图书馆IC卡管理系统的设计思想是用一张图书馆的IC卡管理逐步替代条码管理，利用IC卡作为所有图书馆工作人员和读者(包括教师和学生)的身份证明，并通过IC卡的读写设备，采集所有人员对图书馆资源的使用情况，充分利用计算机网络技术和数据库技术实现图书馆的信息一体化，提高图书馆的整体管理水平，实现科学化，规范化的管理，为图书馆发展决策提供科学的依据。系统本着以下原则设计：

    (1)先进性：系统采用先进的Client／Server数据库管理，支持各种硬件平台。无论是从系统功能及系统实用性上，均使系统在同行业中处于领先水平。同时保证系统在未来的几年内具有先进性。
    (2)系统设计灵活，具有极强的开放性及收缩、扩展性根据图书馆的实际应用需求，总体设计，分段实施，实现“急需急用”的原则，同时为将来的扩展提供良好的接口，在硬件选型上灵活多变。
    (3)规范化管理，便于提高系统管理的工作效率根据一卡通信息管理系统的规范，制定一整套完善的IC卡计算机管理方法。软件采用模块化构造，可以根据不同管理需求，方便地构造出定制的管理模块。
    (4)简便友好盼用户界面，易于学习操作，实用性强软件部分基于WINDOWS设计而成，具有图形化操作的所有优点，便于初学者在短期内熟练掌握整个系统的操作 同时考虑到系统的实用性，在设计上采用了各种便于操作的快捷方式。
    (5)提供丰富的决策及管理信息数据，便于提高图书馆的科学管理系统不仅要实现对图书馆日常管理的支持，同时在此基础上考虑为领导提供相应的决策数据，以便提高图书馆的管理水平和竞争力。
    (6)高性能的安全可靠性，保证图书馆正常工作

    图书馆一卡通管理系统是长时间运行的系统，同时涉及到金额的问题，因此系统的可靠性及安全性尤为重要。系统应具有严格的安全保密功能，同时要提供权限控制，口令保护，系统数据安全备份等功能。

    2 系统的技术路线

    实现一卡多用，关键在于卡的设计，各系统的数据共享，以及系统的安全性。

    (1)卡片的设计：主要包括卡的选择(成本和安全性)及卡内数据结构的设计。

    ① 数据保护：逻辑加密，具有口令校验功能，提高卡的安全性；
    ② 存储容量：超过256字节的容量，实现一卡多用。

    (2)为满足一卡多用。卡内数据结构分为：① 图书馆发卡系统的卡头设计；② 图书管理记录区；⑧ 图书馆收费管理的交易记事区。

     (3)为保证卡的安全性，可选择CPU 卡，此卡常称为智能卡(SMART CARD)，这种卡内不仅有EEPROM 等存储器，还带有CPU 及其操作系统和加密算法(DEs或RSA)。它具有处理和存储两大功能，安全性能高 图1为智能卡相关系统的模块结构图。 

图1 智能卡相关系统的横块结构图

    3 系统结构及主要功能模块

    本系统主要包括中心数据库，门禁管理系统、电子阅览室管理系统、收费系统等部分。采用IC卡读写设备直接与终端主机相连，然后终端主机将通过图书馆现有网络系统与系统服务器相连。

    整个IC卡一卡通系统主要的管理任务由应用软件完成，IC卡上主要保存身份信息和一部分用于保证系统可靠性的缓存信息(如最新的消费信息等)，主要的信息和数据将直接保存在系统服务器数据库中，从而有效地实现系统统一管理。本地主机的主要任务是读取IC卡读写器传来的用户身份信息，然后根据具体子系统的实际要求，将用户身份信息和其他相关信息存入后台数据库 整个系统的结构如图2所示。

    3．1 发卡中心管理模块

    完成用户的信息入库，并给初始化卡，接受用户对个人信息的查询，能完成用户在卡上的存钱过程，能修改用户的个人信息，具有挂失、解挂以及重新办卡的功能，能注销用户，允许建立黑名单，系统设置，对系统进行维护。 

图2 系统结构图

    3．2 门禁管理模块

    “门禁子系统 是图书馆安全屏障。进入图书馆的用户必须首先要划卡注册，由门禁管理子系统进行合法性检查。当检查合法时，系统将该用户的划卡信息存人数据库，向门禁设备发进控制信号，开启安全门让合法者通行；而检查为非法时，安全门关闭，拒绝非法者通行。图书馆门禁系统主要就是要通过对读者和工作人员的身份验证来确定其是否具有进入图书馆的权限。与此同时，将进入图书馆人员的有关信息通过网络传送到服务器端记录入库，以便于进行员工考勤与人流统计.

    3．3 电子阅览室及读者消费管理模块

    电子阅览室管理系统的主要任务是监控电子阅览室用户上机情况，实现进入阅览室的读者的IC卡验证以及信息的记录，同时实施对用户上机的计费，并将相应消费信息传人后台数据库。如遇特殊情况，还应能够从主计算机的数据库中调出读者的详细信息，方便处理现场情况，实现“黑名单”限制功能通过对IC卡中的电子钱包进行记费，实行电子阅览室，无人职守复印机等设备的有偿服务。收费方式可预先设置为：

    (1)机时计费方式：按时间累计收费}
    (2)流量计费方式：按金额累计收费；
    (3)固定扣除方式：按一次上机固定扣除一定金额。

    当IC卡插入收费机并收费后，对Ic卡电子钱包中的金额进行减扣，通过IC卡计算机收费管理系统，可以查询图书馆资料，进行在线浏览。

    3．4 图书管理模块

    3．4．1 图书借闻管理：将借书者所借书籍的编号及借阅时同写入Ic卡中，还书时注销。如图书逾期或有图书损坏、丢失，从IC卡中扣减赔偿，并将赔偿信息写入IC卡中。
    3．4．2 阅览室管理：读者进阅览室前将图书馆卡插入读写器，在取得进入该阅览室的权利后方能进入。读写器自动记录进入阅览室的人员情况及时间，当阅览室满员后提示管理人员，并对阅览情况进行统计。

    3．5 考勤管理模块

    计算机通过读写设备读取员工的身份识别码，从而确定员工上班和下班的时间，并将数据送人数据库。

    3．6 通讯管理模块

    采用符合国际工业界标准的RS一485通讯，实现系统管理服务器对数据的采集，实施分级控制管理

    3．7 共享数据库管理

    数据库系统是复杂数据处理的核心，它在操作时间、空间和复杂性方面决定了数据操作能力。Oracle数据库是一个协调服务器和一个用于支持任务决定型应用程序的开放式DBMS(数据库管理系统)。它可以完全移植到8O多个不同的硬件和操作系统平台，这种移植性允许自由选择数据库服务器平台，以满足目前和将来的需要而又不影响已有的应用程序。此外，Oracle也为所有硬件结构上的大量用户提供可伸缩的高性能。Oracle数据库作为目前世界上大型数据库的代表，具有极大的数据管理能力，将为信息的安全和可靠提供坚实的基础，可减轻许多的日常数据库维护工作的负担，支持使用c，C++ ，Delphi等语言的开发。