浅析高新兴一卡通在平安高校中的应用

　　一、一卡通在高校的应用现状

　　在“平安高校”中，一卡通是一个非常重要的应用平台。近年来，智能卡在校园得到了迅速的普及和推广，特别是高校，几乎是清一色的在使用智能卡作用学生消费、图书借阅等应用载体。但由于各高校对智能卡应用的理解不同，应用层次不同，采用的技术不同，在给广大师生带来方便的同时，却也存在不少问题。

　　1、目前仍有许多高校所并没有真正实现一卡通，而是需要两张甚至更多的卡才实现各种应用，不但增加了管理的复杂性，对学生也带来不便，同时对应用的扩展更是不能保证。这是由于学校内各部门根据自己的需求，从不同厂家独立引进并在本部门所辖范围内使用造成的。由于各个部门采用系统的技术与规范的不统一性，造成了各种卡应用系统无法兼容，资源无法合理配置和共享。

　　2、有些高校虽然可能实现了一卡通的应用，但应用仍有局限性，特别是在校园网都很完善的情况下，学生却不能通过网络自助进行一些业务的办理，比如网上充值、网上查询、网上图书预订等。这是因为这些一卡通系统建设的较早，采用的技术已经落后，提供不了网上自助功能。

　　因此，高校一卡通系统的建设，还有很大的发展空间，新技术和新方案，能将高校一卡通打造的更为高效和便捷。

　　二、高校对一卡通的需求分析

　　高校是一卡通应用非常典型的场所，覆盖了大部分的一卡通应用场景，如消费、缴费、考勤、图书借阅、门禁、停车场等。

　　1、消费

　　消费是高校最为主要的应用场景，很多高校一开始就只建设了消费系统。高校消费的特点是金额少，次数多，采用智能卡进行消费非常的方便快捷。消费主要包括两个场所，食堂和校园商店，作为校园内的消费场所，很容易进行资金的统归结管理。随着一卡通应用的不断深入，校园周边的一些商铺也有加入到高校一卡通应用的趋势，特别是电信运营商主导的项目，在技术标准上逐渐统一，使这种应该会更容易实现。

　　2、缴费

　　校园内的缴费主要包括缴纳水费和电费，目前很多高校这两个缴费项目都还没有纳入到一卡通中来，需要单独去缴费，造成了一定的不便。

　　3、考勤

　　校园内通过智能卡的考勤主要针对后勤人员及部分教职工，学生的考勤因为有特殊性，不适用于采用智能卡的方式，一般采用手机点名系统。

　　4、门禁

　　门禁系统是一卡通安防应用的典型场景，门禁系统具有安全、可靠、使用方便等特点，在企业中已经得到大面积的应用，但在校园中目前应用并不普遍。目前有应用的往往局限在办公室等很少的场所。学生宿舍应用门禁的系统的还特别少，最主要的原因在于价格要大大高于普通门锁。但随着技术的进步和需求的逐步加大，校园门禁系统的应用会逐步铺开。

　　5、停车场

　　目前高校内已随处可见各种车辆，停车场的应用都有需求，停车场进出管理与收费系统合二为一，为停车场的管理提供了非常大的方便。

　　6、图书借阅

　　图书借阅是高校一卡通一项非常重要的应用，为了减少管理的工作量，一般都希望能够让学生自助进行书籍的预订、借阅、续借等。

　　7、上机管理

　　校园的电脑机房上机管理，也是为学生提供便利的一项应用，校方一般都希望通过刷卡进行学生上机的全面管理，如功能、上机时间、费用结算等。

　　三、高校一卡通方案与新方向

　　高校一卡通建设，需要在网络、设备、以及后台软件平台三方综合考虑，在如今的一卡通建设中，后台软件平台的建设已经成为重中之中，通过先进的B/S架构，使一卡通平台由管理向服务转变。

　　1、网络方案

　　基于目前校园网，设备全部采用TCP/IP接入，设备通过前置机服务器接入，前置机再接入到中心接口服务器，各种管理与服务功能通过WEB服务器以B/S方式发布到网络，管理终端和普通用户都可通过网络访问到管理平台和自助服务平台，分别进行管理和自助业务办理。还可以设置触摸屏的自助查询终端提供查询服务。

 

　　图1 网络拓扑图

　　2、设备选型

　　终端设备的选用与平台紧密相关，主要考虑功能、协议标准、稳定性、易用性等指标。对于较大，且有多种设备接入的一卡通应用，对通信协议应要有统一要求，接入的设备要符合平台定义的通信协议标准。特别对于卡格式，必须统一，如此才能在多种应用场景中不受阻碍的应用。

　　3、软件平台
　　　
　　软件平台是一卡通平台最重要的组成部分，它将设备与用户紧密联系在一起，实现各种功能应用。软件平台设计的好坏，直接关系到一卡通的应用推广。

　　高校一卡通软件平台的建设的基本要求：

　　扩展性

　　高校的一卡通应用应用场景非常多，一般很难在一次建设中覆盖所有的应用，而且一卡通设备厂商也很少有所有的产品系统都齐全的，因此对于软件平台的扩展性要求就非常高，必须要能很方便的扩展新的应用。

　　基础数据共享

　　一卡通的一项重要的特点是一卡通用，但多种应用很难在一个系统中全部实现，因此往往以子系统的方式实现，甚至于要将不同厂家的系统集成，所以各子系统间的数据共享就变得非常重要。

　　标准化

　　标准化主要指接口与协议的标准化，在与多种设备和子系统对接过程中，协议与接口必须定义成标准，此标准应符合业界常用标准，具有扩展性。

　　稳定性

　　平台应有技术手段保证系统能24小时不间断运行，提供稳定可靠的服务。

　　易用性

　　平台在向普通用户提供网络服务时，不可能同时提供使用培训服务，因此必须具有简单易用的特性。

　　安全性

　　一卡通平台的安全包括设备接入的安全、卡数据的安全、以及后端数据的安全。对于设备接入而言，必须要登记注册的设备才可接入平台，每次消费，应对设备身份进行验证。卡数据的安全指卡格式与数据加密，应采用不可逆算法对卡数据进行严格加密，一般采用一卡一密。后端数据安全主要指数据库的安全，应该实现异地备份，以实现异地容灾。

　　平台总体架构

　　软件平台架构的设计，首要考虑扩展性，为使平台可以具有很好的扩展性，平台分为一个基础平台和各业务子系统，基础平台用于对基础数据进行管理，向各子系统交换共享数据，并通过提供标准WCF接口，管理集成各子系统。各子系统通过调用基础平台的接口，通过共享的基础数据，接入一卡通平台，实现业务的相对独立，但又与一卡通平台形成一个整体。此技术充分体现了SOA的优点，可以通过负载均衡的方式实现高性能，并可以采用不同的技术架构实现各子系统，如asp.net、jsp、php等，对于集成不同的子系统具有相当大的优势。

　　所有的设备都通过统一的前置机进行接入，不但保证了设备的统一，也使管理变得更容易。 

　　图2 程序总体架构

　　此技术架构定义了基本的接口标准与实现试方式，能够让一卡通的建设具高度的扩展性，在多期建设中实现不同的子系统应用，既可以接入Web应用程序，也可以接入客户端应用程序。

　　子系统的应用扩展

　　在此架构下，子系统可以专心实现各自的业务，而不必在一些通用的功能上浪费时间，所需的各种基础数据，都可通过基础平台提供的标准接口获得。子系统除了消费、考勤、门禁、停车场等应用外，学生档案、医疗档案等其它应用也能以子系统的方案实现，实现一卡通的更广泛应用。

　　安全性与用户验证问题

　　各子系统在接入平台时，为保证子系统的合法性，要对其进行身份验证。在基础平台中，对各子系统进行注册，分配识别码与口令，当子系统调用平台接口时，平台会验证身份的合法性，从面保证子系统的接入安全。

　　在Web应用中，当用户在各子系统中跳转时，不应出现重复登录的情况，因此基本平台提供单点登录（SSO），并通过发放令牌的方式，实现一次登录，各子系统通过的功能，即保证安全，也让使用变得简单。

　　面向师生的业务查询与办理平台

　　校园一卡通除具有传统的消费等功能外，更应该提供一个自助平台供师生使用，师生通过些平台，可以进行各种查询、预订、充值等操作。增加师生的参与度，也减少管理上的工作。

　　此平台为Web网站提供，用户可以通过浏览器进行访问，方便快捷。

　　在线充值

　　充值是一项基本的功能，在互联网迅速发展的今天，银联在线充值是非常有必要的，特别是大学生，如同网购一样，如果能够实现网络在线充值，将会非常受欢迎。

　　但与网购所不同的是，在线充值后，应要到充值机上刷卡，才能把充的钱写入卡中。

　　与移动互联网的结合

　　移动互联网已经进行全面暴发的时候，智能手机正在迅速普及，大学生群体对此更加敏感，因此与移动互联网的结合成了必然，在今后的一卡通建设中，必将是一个重点。在本方案中，可通过两种方式实现与移动互联网的结合：

　　提供手机客户端

　　在当前的移动互联网应用中，为了取得更好的用户体验，一般都采用提供客户端的方式，用户通过安装一卡通客户端，实现查询等各种自助业务办理。客户端可直接通过调用平台提供的各种接口实现这些业务。

　　提供HTML5的Web网站

　　HTML5是一种新的网页描述语言，具体有很高的交互性，目前智能手机对HTML5的支持已经很好，采用提供HTML5的网站，可同样实现非常好的用户体验，并且具有维护方便的优点，是今后发展的主流。

　　结束语

　　技术的发展进步，为高校一卡通的应用也带来巨大的发展空间，新的技术、新平台，使信息能够进行整合统一，并使一卡通有机会渗入到校园的方方面面。高校将以一卡通为中心，实现对学生信息、档案、消费、缴费、医疗等各方面的统一管理，一卡通必将成校园中是基础、也是最重要的应用平台。