基于校園一卡通的網絡收費管理系統的設計與功能實現

文章出處：http://www.jrzgy.com 作者：戴　瑩，屈立成   人氣： 發表時間：2011年11月17日

    隨著數字化校園建設工作的深入發展，高校內部的各個應用系統已不再是單獨運行使用的信息孤島，各業務部門的應用系統之間不同程度地存在著信息共享與交互的需求。特別是在學校財務管理體系中，校園一卡通系統與網絡認證計費系統之間更需要用戶數據同步與業務數據共享，以及認證計費系統與一卡通之間的繳費同步。本文中基于長安大學校園一卡通的網絡收費系統的設計與功能實現進行相關的研究與探索，希望能對其他院校的相關研究有所啟示。

    １　網絡認證計費ＣＡＭＳ系統與一卡通系統集成的必要性

    目前長安大學擁有校園網用戶１７０００余名，用戶身份包括教職工及在校學生。校園網通過ＣＡＭＳ網絡自助服務平臺對用戶進行開戶、繳費、查詢等功能的管理。隨著校園網規模的擴大及用戶數量的激增，使得校園網用戶計費信息統一管理的問題凸現出來。目前的網絡認證計費系統能夠完成用戶上網的計費管理，但由于校園網絡管理和費用管理分屬不同的職能部門，網絡運行管理部門往往無法單獨完成用戶上網資費的管理。一卡通系統在校網內涵蓋了銀行卡、電話卡、校園卡的功能，實現了多卡合一，為用戶提供了很大的便利。一卡通所具有的便利性使得網絡管理者及使用者普遍認同用戶網費管理由一卡通系統統一完成的可行性，這要求網絡認證計費系統提供同一卡通系統的對接接口，從而完成與一卡通系統的集成。現階段基于“一卡通”的網絡收費系統的建設目標為：用戶可通過自助終端刷卡完成網絡使用費的繳納及網絡使用權限的開通，所收網費歸入校園一卡通管理中心賬戶，由校計財處統一結算。

    ２　網絡收費管理系統總體架構

    ２.１　系統開發應用環境

    基于校園一卡通的網絡收費管理系統使用先進的Ｊ２ＥＥ平臺和Ａｐａｃｈｅ服務器，完成基于ＵＮＩＸ系統的網絡收費服務［１］。在校園網絡中心安裝１臺一卡通網絡收費服務器，在各校區收費辦公室各指定一臺網絡收費工作機器，安裝一卡通讀卡設備，通過收費服務器上的用戶自助繳費頁面，向全校師生提供自助繳費服務。校園網絡收費管理系統網絡拓撲結構見圖１。 

    一卡通收費服務器為１臺ＰＣ服務器，其配置為：ＩＮＴＥＬ３。０Ｇ雙核ＣＰＵ，１Ｇ內存，１２０Ｇ硬盤。在此服務器上運行Ｌｉｎｕｘ２。６內核操作系統、Ａｐａｃｈｅ服務器和ＭｙＳｑｌ數據庫。網絡收費計算機使用支持ＪＡＶＡ虛擬機的網頁瀏覽器，通過ＷＷＷ服務實現與收費服務器的用戶交互。收費服務器與一卡通數據庫服務器以及網絡用戶認證服務器之間的交互采用ＪＡＶＡ語言來實現，由認證服務器設備提供商提供其ＪＡＶＡ接口的二次開發包。

    ２.２　系統功能描述［２－３］

    根據網絡收費管理工作的實際需求，該系統由帳戶管理子系統、自助服務子系統、一卡通繳費子系統及統計分析子系統構成，各子系統的功能描述如下：

    １）帳戶管理子系統。該子系統面向系統管理人員層面，將用戶的認證綁定策略、訪問控制權限及計費策略封裝于服務中，提供豐富的批量操作功能，如批量開戶、批量續費、批量銷戶、批量修改等，便于用戶數據的集中維護，簡化管理員的操作。該子系統還提供自定制的用戶信息管理功能，管理員可根據網絡運營的習慣進行用戶信息定制，并支持用戶在各個校區、樓宇間的宿舍搬遷及用戶上網賬號在各個認證系統間的遷移。

    ２）自助服務子系統。該子系統面向用戶層面，提供修改用戶名、密碼等功能。用戶登錄自助服務平臺后，可進行本人網費歷史繳費紀錄、網絡使用時間、網絡使用明細等查詢，還可進行銷戶、暫停及恢復網絡使用等申請。對于新申請網絡用戶，校園門戶平臺中提供Ｗｅｂ的用戶預注冊界面，用戶通過Ｗｅｂ填寫本人信息，從而保證用戶信息的準確性，減輕管理員的維護工作量。

    ３）一卡通繳費子系統。該子系統完成與一卡通系統的接口，前端使用校園一卡通建設項目中采購的一卡通卡片、ＰＯＳ機和數據庫，后端連接校園網絡用戶認證系統數據庫，使繳費者僅僅通過刷卡就可完成網絡使用費的繳納及網絡使用權限的開通。

    ４）統計分析子系統。通過ＣＡＭＳ提供可配置的查詢接口，將需要查詢的條件信息寫在配置文件中，提供給ＣＡＭＳ系統，實現管理員對用戶繳費紀錄、網絡使用時間、網絡地址使用情況的查詢與修改等功能。此外，該子系統提供豐富的圖形及表格樣式的報表，可方便地生成、導出及打印。

    ３　自助服務平臺中用戶預注冊功能的實現方式

    根據門戶提供的憑證登錄管理工具建立憑證登錄鏈接，將網絡自服平臺鏈接進校園信息門戶平臺中，教職工及學生經由統一身份認證登陸學校信息門戶后，通過憑證（校園網絡帳號）登錄網絡自服平臺進行查詢及申請等相
關操作。未開通校園網的用戶，校園信息門戶平臺上提供校園網絡自服平臺預注冊界面，可通過Ｗｅｂ填寫本人信息，進行開通校園網絡服務的申請。網絡自助服務平臺預注冊流程見圖2

    為了保證學生及教職工預注冊功能的有效性，需要從集成中心庫抽取學號、宿舍號或者住宅區號、工作部門、身份證號供核實，如果核實正確，點擊預注冊，否則與相關部門聯系。門戶系統將預注冊人員的信息寫入預注冊表，并開放可讀寫權限供網絡收費系統讀寫數據。收費系統研發人員開發相關程序，該程序每天１點從表中獲取預注冊人員數據，并自動將這部分數據增加到網絡自服系統中，同時將處理結果進行標識。已經預注冊的標識為１，否則為０。

    ４　一卡通繳費子系統設計方案

    ４.１　系統工作模式

    一卡通繳費子系統是網絡收費管理系統的核心所在，需完成與一卡通系統的接口，包括讀卡機／ＰＯＳ刷卡時卡片的認證，身份確認、余額查詢、繳費、劃款確認等。系統工作模式為聯機消費模式。校園網用戶持自身一卡通到網絡繳費專用ＰＯＳ機處進行繳費，管理員使用ＰＯＳ機對持卡人進行扣費。可將一卡通系統中用戶的卡號與ＣＡＭＳ帳號進行關聯設置，系統接到扣費后，根據卡號對應出ＣＡＭＳ的用戶帳號信息，直接調用ＣＡＭＳ提供的用戶繳費接口對用戶進行繳費，降低了管理員的工作量。

    ４.２　系統功能模塊

    一卡通繳費子系統根據其功能，可劃分為一卡通接口模塊、認證系統接口模塊、用戶繳費模塊、用戶查詢模塊、管理員查詢修改模塊及數據存儲模塊６大模塊。一卡通接口模塊完成與一卡通系統的接口，包括讀卡機／ＰＯＳ刷卡時卡片的認證、余額查詢、劃款確認等；認證系統接口模塊完成與ＣＡＭＳ認證系統的接口，包括認證系統數據庫結構，用戶注冊信息獲取及合法性認證，用戶繳費信息的查詢、添加、修改與刪除，用戶網絡使用權限的開通與關閉；用戶繳費模塊完成用戶繳費的人機接口界面，包括用戶的登錄注銷、網絡使用費用自動計算、網絡地址自動分配等；用戶查詢模塊完成用戶自助繳費的人機接口界面，包括繳費用戶的登錄注銷、網費的自動計算、歷史繳費紀錄查詢、網絡使用時間查詢及繳費時間預告等；管理員查詢修改模塊完成管理員的人機接口界面，包括管理員的登錄注銷，關于用戶繳費紀錄、網絡使用時間、地址使用情況的查詢與修改等；數據存儲模塊完成數據庫的定義存儲以及查詢、修改、刪除等。

    ４.３　繳費流程設計

    用戶網費繳納環節是系統建設中值得關注的重點之一，根據長安大學網絡收費工作的實際需求，設計出用戶網費繳納流程。用戶需選擇確認繳費項目，系統通過判斷繳費記錄添加及一卡通扣款執行是否成功決定用戶網絡使用權限的開通與否。用戶繳費流程見圖３。

    ４.４　相關技術細節

    １）數據庫設計。系統中數據庫設計分為五大部分，分別為單位信息、教工信息、學生信息、住房信息和網絡信息，其對應信息來源部門分別為校長辦公室、人事處、教務處、后勤處（房改辦和公寓科）及網絡中心。以上５家單位為數據庫數據信息的權威源單位，各類信息表中所涉及的編號如教工編號、學生編號、單位編號、院系編號、專業編號、職務編號、樓宇編號等遵循學校統一編碼標準，力求邏輯清晰、層次分明。同時，學校公共數據平臺提供的數據交換工具可設置適當的更新頻率，在數據發生變更時，能夠快速、及時地將最新數據更新到一卡通數據庫中，從而有效保證權威源單位所提供的信息的準確性與時效性。

   學校信息門戶數據庫使用ＯＲＡＣＬＥ，本收費系統數據庫使用ＭＹＳＱＬ。在系統收費之前，首先要把門戶數據庫中啟用網絡注冊的學生／教工的基本信息表同步到本系統中的學生／教工信息表中，表中所涉及的關鍵字段包括學號／工號、姓名、身份標志位及注冊標志位。管理員在開始收費之前，需提前將前一工作日內網上預注冊的用戶信息通過本系統的接口同步傳輸過來，依照學號／工號為關鍵字，將已預注冊的學生／教工基本信息寫入本收費系統數據庫。同時，將門戶數據庫中讀取過的學生／教工信息的注冊標志位改寫，避免下次重復讀取，從而保證數據庫的讀寫速度。

    ２）ＣＡＭＳ二次開發接口與繳費模塊調用說明。通過ＳＯＡＰ協議使用Ｃ＋＋調用ＣＡＭＳ系統的二次開發接口，實現了后臺處理和收費界面的統一，保證了數據處理的實時性及處理結果信息反饋的及時性。管理員登錄收費系統的同時調用ｌｏｇｉｎ（）函數登錄ＣＡＭＳ系統。退出收費系統的同時調用ｌｏｇｏｕｔ（）函數，在ＣＡＭＳ系統中注銷登錄。網費的繳納形式為開戶及續費２種類型。用戶選擇開戶，輸入學號／工號，根據學號／工號在本地ＭｙＳＱＬ數據庫申請表中查找該學號／工號的記錄，標志位為１（表示該申請用戶尚未被處理）。然后讀取數據庫中該用戶的相關信息，包括姓名、學號／工號、校區、公寓、宿舍、聯系電話等，同時ＰＯＳ機會讀取校園卡上的相關信息，包括姓名、卡號、余額等，兩者進行對比，待用戶確認無誤后即可刷卡扣費。刷卡成功后將刷卡記錄寫入繳費表，置標志位為１（代表開戶），同時調用ＣＡＭＳ系統的接口函數ａｄｄＵｓｅｒ（），往ＣＡＭＳ系統中添加新用戶。需要給ａｄｄＵｓｅｒ（）函數傳入的參數包括賬號名、用戶姓名、賬號ＩＰ、附加信息（校區）、開戶預付金額、證件號，參數個數可根據實際需要進行增減。開戶成功后置換申請表的標志位為０。續費用戶的處理過程相對簡單，用戶選擇續費，輸入學號／工號，根據學號／工號，調用ＣＡＭＳ系統的接口函數ｑｕｅｒｙＡｃｃｔＢｙＮａｍｅ（）讀取該賬號的相關信息包括學號／工號、姓名、證件號碼、賬號余額、ＩＰ地址等進行顯示，待用戶確認無誤后即可刷卡扣費。刷卡成功后將刷卡記錄寫入繳費表，置標志位為２（代表續費），同時調用ＣＡＭＳ系統的接口函數ｐａｙ（）在ＣＡＭＳ系統中給該賬號充值，需要給函數ｐａｙ（）傳入的參數為賬號名和繳費金額。