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基于数字化校园建设的校园一卡通系统设计与实现

来源:用户上传      作者: 池华

  【摘要】数字化校园的一个重要组成部分就是校园一卡通系统的建设,校园一卡通系统是校园进行数据采集的平台,同时与校内的网络信息系统与管理系统相结合,在全校范围实现了环境及数字空间的共享。数字化的校园一卡通系统的建设为学校提供了开放性和灵活性的管理与服务平台,它是实现校园数字化管理的必要途径。文中对于数校园数字化的概念、校园一卡通系统对于校园实现数字化之间的紧密关系进行了系统论述。
  【关键词】数字化校园建设;校园一卡通系统;设计与实现
  1.前言
  数字化校园建设是建立在计算机信息技术上,将学校从网络、设备和教师等环境,图书、讲义和课件等资源,到教学管理、服务及办公等活动逐步实现数字化,建立一个数字化空间,利用统一的权限控制、资源管理和用户管理等方法,实现办公、管理、教学及服务的网络化,将学校建成没有时间、空间限制的数字化校园。
  2.校园一卡通系统的结构
  校园一卡通是运用计算机、网络及通讯技术,实现对学校教学、管理和服务等信息资源的全面数字化改造,建立统一的用户管理、资源管理及权限管理的信息化管理系统。一卡通核心设计理念是建设具有开放性的应用和集成平台,并在此平台上实现其他业务应用程序的集成。高校一卡通通常是C-S(客户机与服务器),B-S(浏览器和服务器)两种网络模式的混合[1]。
  web浏览器用的是B-S结构,通过电脑终端可在浏览器上对一卡通信息进行查询、修改和办理等业务。后台运行的一卡通数据库可以搜集下设子系统的数据信息,工作站根据自有权限对数据进行不同操作。例如:信息的查询操作、数据的增删、信息修改等。下设子系统的工作站可调用后台数据库中涉及到本系统的数据,级别最高的工作则能够跨越级别进行数据信息的查看,通过TCP/IP协议实现了中心数据库、子系统工作站和子系统网络间的数据通行[2]。B-S和C-S混合网络结构体系充分发挥了它们各子系统的优越性。
  3.校园一卡通数据结构
  校园一卡通数据信息的存储及信息交换中心是后台数据库。校园一卡通系统所有操作过程和数据处理均集中体现在后台数据存储和数据交换上。一卡通系统的后台数据选用的是分布处理、集中管理的办法[3]。
  在对一卡通数据结构进行设计时,把系统采集到的数据按照不同的子系统划分出几个数据集,并将其存储在各子系统所在的局域网的服务器上,同时中心数据库的服务器上也存储了所有一卡通中的数据的副本,以备各子系统的数据访问,以数据复制及数据分布式处理来实现数据的一致性[4]。应用这种实际方案,一方面可减少一卡通系统网络上各子系统服务器的荷载,同时可减少子系统互相访问的复杂化;另一方面可有效提高一卡通系统使用的可靠性,即便一卡通系统中有某个子系统出现了故障,整个系统仍可以正常运行,因为各子系统的数据库在一卡通的中心数据库上都有副本,所以即便某个数据点被损坏了,也可以通过本地SQL Server软件的复制功能功能实现数据的迅速恢复。一卡通系统的安全与稳定通过数据库的双机热备份来保障,同时双机热备份可使计算机终端的交易数据及时回传至数据库,并通过磁盘阵列实现一卡通后台中心数据信息的存储。同时经由子系统中网关设备来完成对下层数据的存储和转发,这种方式多用于P0S机消费比较集中的地方。本地交易记录主要储存在POS机上,各数据间相互关联,构成了一个统一的数据应用系统。一卡通中的业务数据保存在卡片的芯片上和后台数据库中,交易记录以一卡通的中心数据库为准。作为中心数据库的补充部分,当数据库信息与卡片信息不一致的时候,则以数据库上的信息为准。当一卡通正常工作时,相关POS机和各终端设备上的信息被传输至网关,经由网管传输到一卡通数据库中。只要在一卡通正常工作的情况下,POS机等设备的数据交易就不会受到影响,一卡通系统的可靠性得到了保障。
  4.一卡通在网络安全上的设计
  考虑到校园一卡通的安全性,过去各高校一卡通都采用专网设计方案,这种专网设计虽然可以有效保障系统的安全,但是存在着投入成本较高,不利于为实现校园数字化管理而对校园各种信息进行的整合与采集,所以一卡通专用网络设计的方式阻碍了校园的数字化建设。因此,目前通常采用三网结合的方案。
  通过网络物理分段实现在网络系统的物理层及信息链上对一卡通系统的专网划分。一卡通专网与校园局域网、银行网和互联网间的分段隔离确保了一卡通的网络高度安全性,物理数据通道的独立性保障了一卡通各网络之间数据的畅通。
  虚拟网络技术(VLAN)实现了一卡通中数据存储信息、综合业务、转账服务及中心数据库与各子系统在逻辑上的网络分离,同时可通过虚拟局域网实现一卡通子系统各网络端口与校园网网段的分离,从而保障了一卡通网络系统的高度安全性。
  5.校园一卡通对校园管理工作的意义
  5.1 使管理更规范
  一卡通系统可以大范围的搜集整理学校信息,为校园各部门提供了信息资源的共享平台,各部门共享基础平台的数据信息,并采用终生唯一的个人标准编码,有利于学校各部门间的协同合作,将校园管理变得更加便捷、规范。
  5.2 为校园提供了数据平台
  一卡通实现了与学校教学活动、科研工作、人事信息、学生管理、图书管理、医疗等学校各部门的管理信息对接,使校园内原来相对独立的管理体系联系在一起,缓解了管理中不协调的现象,为校园诶数据建立起了基础的交换和共享平台。
  6.结束语
  随着社会生活经济的不断发展,我国校园管理的信息化程度不断加深,校园一卡通系统已经广泛应用于我国多个高校的校园管理工作中,并在校园服务和管理上发挥了极大的积极作用。现阶段,校园一卡通系统已成数字化校园的主要特色。经过校园一卡通系统集中的数据管理,实现了学生证、图书证和购物卡等多种功能的集成。校园一卡通的普及很大程度上提升了学校管理的信息化水平,推动了校园管理的数字化建设。
  参考文献
  [1]孙志勇.数字化校园一卡通信息管理系统的设计与实现[D].电子科技大学,2013.
  [2]王学敏.基于数字化校园的一卡通系统的设计与实现[D].厦门大学,2008.
  [3]刘海兵.校园移动一卡通系统的设计与实现[D].北京邮电大学,2011.
  [4]何功炳.数字化校园中一卡通系统的设计与实现[J].安徽职业技术学院学报,2013,02(17):7-10.
  [5]戴莹,李坤伦.基于数字化校园平台的一卡通系统的设计与实现[J].陕西科技大学学报(自然科学版),2011,02(19):113-117.
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