校園智能卡應用系統的構想
文章出處：http://www.jrzgy.com 作者：金文 陳琪 人氣： 發表時間：2011年11月17日
隨著國家教育規模的不斷擴大，在校學生人數迅速增加，各項管理工作的業務量在急劇增大。 由于各項管理工作相互之間缺乏必要的信息共享與信息交流，大量的基本信息被多次重復地輸入各個獨立的局部管理系統中。 這樣既增大了工作量，又容易造成信息的不一致,還造成在很多場合無法使用已存儲的信息，也使管理工作水平難以提高。
目前，各高等院校校園網的建設工作正在逐步展開。 隨著校園網的建成，各類信息的傳輸、儲存及處理都可以在計算機網絡上完成。 這樣，作為信息系統基本要素之一的信息采集就成為一個瓶頸。因為校園網的使用者是在校學生和教職工，人數達幾千人甚至上萬人。 他們活動的時間和空間相對集中，校園網要在教學、科研、圖書借閱、生活及娛樂等多方面為他們提供服務，就需要對他們的身份進行鑒別，對其權限進行識別，對服務的項目和結果進行記錄，對各種有償服務進行收費等。 所有這些都需要投入很多的人力和時間，不利于充分發揮校園網的作用，影響了校園網的高效運行。 近年來，以現代信息技術和電子技術為基礎，智能卡技術得到了迅速發展，為解決這一類問題提供了極好的機遇。
1 智能卡的特點
智能卡又稱IC 卡( In tegrated Circu it Card) ，是將一個專用集成電路芯片鑲嵌在一塊標準大小的塑料片上制成。 該集成電路芯片由微處理器和存儲器組成，自帶卡內操作系統，具有運算和存儲能力，并可通過計算機系統對其存儲的信息進行加密，有讀寫安全保護機制。IC 卡具有存儲容量大、保密性好的特點，是計算機硬件技術與軟件技術高度結合的產物。
IC 卡卡面印有持卡人的姓名、性別、所屬部門等多項個人基本信息及其照片，以及發卡部門和時間。 卡內除了存儲持卡人的個人基本信息外，還存有IC 卡的生產和發行代碼，用戶的類別、權限、密碼、注冊信息和有效期、存款余額等信息。
與磁卡、條碼卡、穿孔卡相比，IC 卡具有極好的安全性，其芯片本身為安全性提供了較好的保護措施。 對持卡人身份的驗證可在IC 卡內部完成，對卡內信息的訪問需在核對密碼之后方可進行，使信息有可靠的安全保證，同時可明顯減輕網絡的負擔。
借助計算機網絡，通過“網——卡結合”的方式，將IC 卡作為個體信息的記錄媒體，計算機系統作為群體信息的記錄媒體，實現一卡多用。 這樣，既方便了使用者和系統管理人員，又可使校園網絡發揮更大的作用，進一步推動學校管理的現代化。
2 智能卡應用系統的基本組成及工作過程
智能卡應用系統的基本組成如圖1 所示。
圖1 系統的基本組成
IC 卡系統是一個集成化的多用戶信息系統，系統由IC 卡、前端設備、后臺設備、網絡系統、數據庫系統、系統軟件和應用軟件組成。 前端設備包括IC 卡讀寫器和計算機，它將IC 卡中的信息讀出，進行持卡人的身份和權限鑒別，必要時可通過網絡向后臺設備發出授權請求。 在確認了持卡人的合法身份和權限之后，即可提供相應的服務，并將相關信息寫入IC 卡和數據庫中。 后臺設備指網絡上的服務器，它通過網絡將若干個前端設備連接起來，主要實現授權過程的管理和數據處理。
3 校園智能卡應用系統的設計目標與設計原則
3. 1 設計目標
校園智能卡應用系統是以校園網絡為基礎，以IC 卡為個人信息載體，以IC 卡讀寫器作為局域網的前端設備，直接與持卡人進行信息交換。 它具有使用人員多、服務項目廣、運行速度快及安全性能高的特點。 因此，校園智能卡應用系統的設計目標是:
(1) 建設一個先進、實用、有一定規模的校園網絡系統。 其服務對象包括教學、科研、圖書館、行政管理等各個部門;
(2) 在各個部門之間實現信息共享;
(3) 實現快速的身份鑒別和服務、收費信息的自動采集;
(4) 用智能卡代替現行的學生證、圖書借閱證、餐卡、上機卡，并建立個人資金帳戶管理系統,實現一卡多用。
3. 2 設計原則
IC 卡應用系統的建設涉及到學校的管理方式、信息技術、網絡技術等多方面的問題，必須嚴格按照軟件工程的思想進行開發，才能保證開發的成功，保證系統能夠正常運行。 在開發過程中要堅持幾原則:
(1) 校園智能卡應用系統的建設應參照有關網絡建設的規范，結合學校的實際情況和發展規劃進行;
(2) 注意采用計算機、網絡、數據庫等方面的先進技術和產品，這是保證系統性能的重要前提;
(3) 保證系統功能的實用性，切實滿足使用要求;
(4) 建立完善的安全機制，提供必要的容錯能力，保證系統的可靠性和安全性;
(5) 為便于系統的擴展，應有良好的互聯性與開放性。
4 校園智能卡應用系統的功能
根據系統設計的總體要求，校園智能卡應用系統由發卡與授權管理、個人帳戶管理、學籍管理、選課與成績管理、實驗室管理、圖書館管理、食堂管理及醫務室管理八個子系統組成(見圖2) 。
圖2 校園智能卡應用系統功能圖
4. 1 發卡與授權管理子系統
將持卡人的姓名、性別、所屬部門或班級等各項基本信息及其照片輸入計算機管理系統，照片可采用數碼照相的方法獲得，亦可由普通照片掃描獲得。 制卡設備將有關信息寫入卡內的芯片，并印刷在卡面上。 同時根據領卡人的情況進行授權(如教師、本科生及研究生等) ，并記錄IC 卡的生產和發行代碼。 持卡人丟卡后可掛失。
4. 2 個人帳戶管理子系統
對每張卡均建立一個資金帳戶，持卡人可存入任意數額的資金，亦可支取現金。 系統對所有帳戶進行管理，可完成資金存入支出的賬務處理、數據統計等。 設立個人資金帳戶，既可使持卡人在校內的各種付費更加方便(如學費、餐費及醫療費等) ，又可加強對各種校內收費的管理。
4. 3 學籍管理子系統
每個學生持卡進行注冊并交納學費，系統將有關信息存入數據庫并寫入智能卡。 使用注冊后的智能卡方可進行選課、進實驗室和計算機房、圖書館借閱圖書、食堂用餐及醫務室就診等。
4. 4 選課與成績管理子系統
每個學生持已注冊的智能卡進行選課。 根據每個人所在的專業和年級，限定其選課范圍。 用所選課程以及指定的必修課建立該學生的成績單，學期末將成績和學分記入成績單。系統可對全校學生的成績進行多種方式的統計與分析，供各級領導和教師參考。
4. 5 實驗室管理子系統
在教學過程中，學生要經常進入實驗室和計算機房，其中一些是計時收費的。 可在這些地點設置系統的終端，每個學生持已注冊的智能卡進入，輸入密碼后方可使用并自動計時;離開時，根據實際使用時間和收費標準，自動通過個人帳戶管理子系統進行結算。 當使用過程中帳戶內的資金減少到最低限額時，系統將給出提示。 可對有關設備的使用情況作記錄,進行有關數據的統計與分析，供有關部門進行設備使用情況分析，確定設備維護與采購計劃之用。
4. 6 圖書館管理子系統
圖書借閱是高等院校圖書館中一項工作量很大的日常工作。 將智能卡與圖書館信息管理系統結合，可極大地提高圖書管理的水平和服務質量。 學生和教職工持智能卡借閱，系統可快速準確地記錄借閱信息。 在圖書丟失、損壞需要賠償，或超期借閱需要罰款時，系統將自動通過個人帳戶管理子系統進行結算，既快速準確，又可嚴格執行規章制度。
4. 7 食堂管理子系統
在食堂就餐時將智能卡插入各服務窗口的讀寫器中，工作人員輸入飯菜的價格，則系統自動從個人資金帳戶中減去相應的金額。 可準確及時地進行數據統計和分析，徹底解決了使用現金或飯菜票帶來的衛生問題。 也避免了飯菜票的流失，堵塞了管理上的漏洞。
4. 8 醫務室管理子系統
在醫務室就診時，可自動完成掛號和各項交費，并可進行教職工和學生健康情況的統計。
5 結論
以校園網為基礎，采用IC 卡技術，可以充分發揮校園網的作用，實現自動的數據采集與身份鑒別，并實現信息共享，這是建立現代化、高效率管理系統的有效手段。
