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校园一卡通系统技术方案

来源: 发布时间:2020-06-08 12296 次浏览

校园一卡通系统技术方案

 一 方案简介

  校园百事通系统设计方案是在校园一卡通的基础上结合 RF-UIM 手机的无线射频识别技术和通讯运营商的综合优势而设计的最新系统解决方案。

  本方案的内容主要包括方案概述、 系统总体设计、系统详细设计、安全性及突发事件应对措施设计、扩展/兼容/对接实现方案 等几个部分。

  本方案总结了数年来大量具有共性化、个性化的成功和失败的案例,充分考虑了“校园 百事通”项目的需求,对各类数字信息流的入口、传输、存储、出口等环节进行了系统的分 析和设计。

  因为本次方案是将传统一卡通与先进的 RF-UIM 手机相结合。因此,我们充分考虑了传 统的一卡通和 RF-UIM 手机的各自利弊, 做到 1+1>2, 而不是简单的叠加。 例如, 考虑到 RF-UIM 手机的消费过程需要手机电源的支持及特殊环境下的不适用性等,我们采用了“主副卡”的 概念。正常环境下 RF-UIM 手机作为主卡使用,特殊环境下(手机没电及洗浴等环境)使用 普通 M1 卡作为副卡使用。 我们希望通过此方案的实施能够进一步实现学校的数字化管理, 解决学校现有各应用子 系统之间的互通/兼容的问题,在有效的安全机制及合理的规范的保障下,实现学校管理的 进步与提高同时,进一步方便学生、教师、员工的学习、教学、工作。真正实现“一机走遍 全校”的目的,并为将来学校的全面数字化校园建设打下一个坚实的基础。

  二、系统设计特色

  通用的一卡通设计各成熟厂家都大同小异, 我们就不做详叙, 这里只介绍我们特色的设 计理念:

  2.1 软件开放性设计

  开放性是软件设计的一个流行的主题, 也是与信息化现代化接轨的保证。

  在我公司的百事通平台中,设计上充分考虑到了用户新功能的增加,所以采用三层结构,应用服务器选用 热部署的应用服务器软件, 可以由用户在应用服务器上开发出自主的中间层软件, 并映射到 中心数据库服务器,真正实现用户应用软件的定制功能。

  2.2 业务应用模块化、功能化的体系结构

  在整个百事通系统中,我们所采用的开发方式是完全的功能化、模块化的方式,不仅仅 是对整个应用系统可以进行应用的组合,而且对于每一个应用全部可以进行随机的功能组 合。 整个系统采用模块化设计, 可以根据用户的不同需要进行不同方式的整合, 也可根据不 同的用户权限进行不同的组合, 极大地方便了用户的使用。 而对于中心平台来说则只有一个 中心管理控制平台,完全实现了百事通的定义:即在一个中心平台的统一管理控制下,达到 数据高度共享,实现商务消费、身份认证的功能,同时为学校的管理者提供实时、详尽的参 考数据实现统一管理,降低管理的难度,提高管理的效率。

  2.3 数据访问及操作三(多)层结构

  整个平台系统的数据访问及操作采用完全意义上的三层结构, 关键的操作在中间层统一 控制,关键的算法完全封装,只对用户或客户暴露其接口,这样大大的降低了系统的维护难 度,对于第三方应用的接入时只要双方商定系统的数据接口就可以进行方便的对接。

  2.4 百事通系统平台跨操作平台、跨数据库

  宝石公司百事通系统管理控制平台采用的开发语言为 JAVA, JAVA 是一个跨操作系统平 台的开发语言,无论用户选择 UNIX 或 LINUX 或 WINDOWS 2000 都能很好的实现百事通平台的 管理控制。 在对数据库的选择方面,业务应用及数据同步部分采用 O/R Mapping——HIBERNATE 技 术,实现数据库平台的无关性,完全支持目前的主流数据库。

  2.5 联机为主脱机为辅的消费方式

  出于对百事通系统数据安全性、及时性考虑,我们核心的消费采用了联网消费形式,采 用以“数据库为主,卡片效验”的方式。最大的限度的保证了数据安全、杜绝透支、挂失、解挂及时生效。 由于学校系统的特殊性及百事通系统对于学校校园网的依赖, 网络不通或不顺畅的情况 是一定存在的,但对于学校的一些业务应用如餐饮系统在这种情况下是不能够停止使用的。 所以我公司设计的所有终端设备产品都具有联机/脱机两种模式,采用“联机为主、脱机为 辅” ,即使在脱机的状态下也不会影响学校应用系统的正常使用,为学校师生员工提供极大 的便利。

  2.6 系统实时性

  百事通系统主要应用功能为商务消费及身份识别, 其中的商务消费更是重中之重, 为防 止透支情况的发生, 我公司所设计的百事通系统为完全实时的系统, 在终端 POS 与后台管理 工作站连接正常的情况下, 以后台的卡片帐户数据信息为基础进行交易, 并修正卡中的数据。 并且消费数据在网络连通的情况下, 能实时的响应到每一个消费网点, 在消费的同时对数据 库中的用户余额及卡片余额实时扣款,保证卡与库数据的同步统一。

  2.7 主卡为手机卡副卡为射频卡的灵活应用机制

  RF-UIM 手机卡在校园内的应用尤其独到的优势,因其采用 2.4G 的无线通讯技术,可以实现近到10厘米(可以应用在食堂消费、超市购物、图书借阅、机房上机、门禁考勤等应 用中) ,远到 10 米(可以应用在公寓进出、校门管理等应用中)的多距离认证,并通过结合 手机及电信运营商的无线网络通讯技术(短信服务及电信增值服务等)可以再校园内的 90% 以上的应用场所进行使用。 但校园内同样存在部分手机不太方便使用的地方如宿舍不能携带 收、图书馆需要证件照片校对时等,这就要求在技术上有一个灵活的补充。在我公司的方案 中,采用手机为主卡进行校园内的绝大多数业务,并以射频智能 IC 卡作为副卡可以打印照 片及在宿舍这种恶劣环境下进行使用,也可以在同一业务中即使用 RF-UIM 手机卡也可以使 用射频智能 IC 卡。

 三、方案总体设计

  本部分内容主要针对学校所提出的需求进行分析整理, 而设计的满足学校实际情况和需 求的百事通系统总体方案。内容主要包括设计的总体目标、设计的总体框架、主要功能、性 能指标及百事通系统中所应包含的软、 硬件的总体设计方案; 这一部分内容将学校的实际需 求规划出一个框架,所有百事通系统的实现都将在这个框架的指导下进行。

  1. 总体目标 指导思想

  “校园百事通系统”的建设的原则为: “立足现状、面向发展、统筹规划、分期实施、 先进实用、安全可靠、平稳过渡、灵活扩展” 。 “校园百事通系统”以校园网为基础进行建设,作为整个数字化校园的核心应用项目, 设计上必须符合数字化校园的整体设计思想。因此,系统不仅仅具有消费及身份认功能,还 要具备管理功能,要与学校管理信息系统结合起来,不仅要考虑 IC 卡的类型,还要考虑功 能是否适合百事通系统, 更重要的是能适合未来的学校管理信息系统, 能给学校管理信息系 统提供更完善的服务。 在学校进行校园百事通系统建设期间,将遵循下面的原则进行实际的建设:

  1.1、扩展性:

  要求系统平台软件可以跨平台布置,且要具有伸缩性,如可能客户端也要求可以 跨平台布置;

  教育体制改革的深入进行,学校的管理形式可能发生变化,所以要求系统功能的 增减相对容易,系统的软件升级和硬件扩展相当方便,可以根据需要灵活配置;

  随着信息化的发展,数字化校园是一个学校信息化的一个发展方向,而且校际联 网已经成为一种可能,所以在设计百事通系统时要充分考虑到向数字化校园方向 的功能扩展,并在考虑数据化校园的基础上为校际联网即校际合作提供操作的可 能性。

  1.2、兼容性:

  学校已经自建或与其他方合作建立了大量的校园应用系统, 并且这些系统一直能够 平稳运行, 本着节约的原则, 要求在百事通系统设计的同时考虑与学校已建系统的 兼容,学校自建系统可提供原码帮助,其它系统可由学校与供应商协商,但不保证 提供完全的技术支持。

   1.3、安全性:

  由于本系统所使用的网络环境是学校的校园网,众所周知,由于学校的特殊性, 在校园网上存在各种各样的攻击,使得校园网相对于校园网络来说不是十分的安 全,所以要求所有在校园网上进行传输的数据能够在不安全的网上实现安全的传 输;

  系统的设备、卡片、数据库、授权等方面都要有严密的安全机制的考虑,并且在 整个系统的各个重要环节,如充值、IC 卡、设备、密钥系统、管理中心等方面, 都建立一套严格的管理制度,保证整个系统的稳定、安全;

  在百事通系统中,要求对所有可使用的硬件设备及使用人员全部进行认证,从根 本上杜绝非法用户及硬件设备的介入。

  1.4、稳定可靠性:

  系统设计要求采用联机/脱网互备份型设计,确保系统的稳定可靠运行。在相关网 络部件出现故障的情况下,系统会自动进入脱网状态运行,所有的数据将会保存 在各个终端中,一旦网络恢复,所有数据将会自动回送至系统管理中心;

  所有终端均具有智能判别和智能诊断功能。即使在脱网状态下,各个终端均可根 据从卡中读出的数据进行智能判断并执行相应的操作。

  1.5、技术先进性:

  要求百事通平台的设计方法、整体架构采用目前比较先进的思想,可以 校百事通在一经使用之后,在五年内能够保证技术不处于落后的状态。

  功能完善,使用方便; 系统软件要求提供先进的管理功能,对于各种异常情况,如硬件故障、收费操作 失误、黑名单等的处理办法,均要做出详尽的考虑和设置,并且系统要求对所有的 硬件设备进行监控,如发现故障实时报警;

  在使用方面,要求设计充分考虑到以人为本的原则,对于本系统的使用用户可以 不受时间、地点的限制,只要有计算机(可上 Internet)就可以随时查询到自己的 个人信息;

  要求系统具有实时性。当数据发生时,有关部门及个人可以实时得到相关的数据 变化信息;

  1.6、报表详尽:

  系统提供齐全、准确的统计分析和管理报表,包括所有的发卡数据、消费数据、结算对帐、学籍数据、图书借阅数据、出入数据、医疗数据、学生信息等,并且可以按时 间段、操作地点、操作人员、操作类型、所在单位等信息灵活的进行单项或组合查询分析。