傳統(tǒng)的校園“一卡通”系統(tǒng)，一般僅以電子消費(fèi)、 應(yīng)用為主．對學(xué)校整體的教學(xué)管理方面則缺乏必要的設(shè)計(jì)．并未完全發(fā)揮出“一卡通”系統(tǒng)在身份識別．信息傳遞．信息存儲．信息查詢等方面的優(yōu)勢，在寧波工程學(xué)院項(xiàng)目中，校方提出在進(jìn)行一卡通系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)．需對學(xué)校教育教學(xué)和管理工作起到全面積極作用，以建立校園一卡通系統(tǒng)為契機(jī)．建立學(xué)校各類持卡人(教職工、 學(xué)生)．各種組織機(jī)構(gòu)基本的．統(tǒng)一的信息化標(biāo)準(zhǔn)，強(qiáng)化集中式的信息規(guī)范管理．促進(jìn)數(shù)字化校園的建設(shè)．包括：

    (1)在校園網(wǎng)環(huán)境中建成一個(gè)統(tǒng)一管理的一卡通業(yè)務(wù)支撐平臺，校園卡應(yīng)用的系統(tǒng)管理、商務(wù)收費(fèi)、銀行轉(zhuǎn)賬。
    (2)在校園一卡通系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)上．通過系統(tǒng)預(yù)留的擴(kuò)展接1：3和智能控制可以實(shí)現(xiàn)與學(xué)?，F(xiàn)在已運(yùn)行的各類MIS系統(tǒng)(如管理、科研、行政、后勤等管理系統(tǒng))、OA系統(tǒng)的信息互通，形成全校范圍的數(shù)字化管理空間和共享環(huán)境．動態(tài)實(shí)時(shí)地反映職能部門運(yùn)作情況和統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)，增強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo)科學(xué)決策的依據(jù)，提高學(xué)校管理水平。
    (3)建立校園一卡通系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)之間的連接，實(shí)現(xiàn)持卡人以自動或自助的方式將銀行卡帳戶資金向校園卡電子錢包劃轉(zhuǎn)．減少現(xiàn)金流通和持有量，降低財(cái)務(wù)管理成本，防范金融案件的發(fā)生。
    (4)使用校園卡內(nèi)的電子錢包。可以通用于校園內(nèi)的任何一個(gè)消費(fèi)網(wǎng)點(diǎn)進(jìn)行消費(fèi)活動。校園卡內(nèi)的“專用 電子錢包可以根據(jù)需 求設(shè)置為只能用于特定專用消費(fèi)網(wǎng)點(diǎn)，尤其是需要對2000余個(gè)學(xué)生寢室實(shí)現(xiàn)供水管理，學(xué)生需持校園卡按用水流量進(jìn)行付費(fèi)使用。
    (5)利用一卡通系統(tǒng)流通卡片．作為實(shí)現(xiàn)校內(nèi)所有的證件都由校園卡代替．所有用卡的信息管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)身份識別的數(shù)據(jù)共享，例如：機(jī)房上機(jī)管理、門禁管理、校園出入管理、校園Web查詢等。

    從校方需求可以看到，本項(xiàng)目的一卡通不僅需要實(shí)現(xiàn)校園內(nèi)各項(xiàng)身份確認(rèn)、計(jì)費(fèi)管理等功能．而且還需要與其他MIS系統(tǒng)、OA系統(tǒng)之間進(jìn)行信息共享，在后期還將會涉及到校園卡與銀行卡之間進(jìn)行自助圈存、結(jié)算等業(yè)務(wù)。這對一卡通從整體結(jié)構(gòu)的搭建到每一個(gè)具體子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)．都提出了極高的要求。以下篇幅中，筆者主要將探討該項(xiàng)目中的幾個(gè)關(guān)鍵問題的設(shè)計(jì)，包括：系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)水控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、后期銀行圈存系統(tǒng)規(guī)劃三個(gè)方面。

    以下篇幅中．筆者主要將探討該項(xiàng)目中的幾個(gè)關(guān)鍵問題的設(shè)計(jì)，包括：系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)水控系統(tǒng)設(shè)計(jì)、后期銀行圈存系統(tǒng)規(guī)劃三個(gè)方面。

1 系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 

圖1 校園一卡通系統(tǒng)總體拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

    建設(shè)校園一卡通系統(tǒng)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的系統(tǒng)工程(見圖1)，按照學(xué)校校園一卡通系統(tǒng)的總要求，并對學(xué)校的教育教學(xué)管理和學(xué)校在信息化建設(shè)方面進(jìn)行現(xiàn)場考察和調(diào)研以后，我們按照統(tǒng)一規(guī)劃、分步實(shí)施的原則，站在學(xué)校數(shù)字化校園的高度進(jìn)行一卡通信息系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)．確保建設(shè)完成的校園一卡通信息系統(tǒng)能夠滿足學(xué)校未來建設(shè)數(shù)字化校園的需要。

    一卡通內(nèi)網(wǎng)為一卡通數(shù)據(jù)中心和業(yè)務(wù)支撐平臺以及與外部系統(tǒng)連接的銀校通信網(wǎng)關(guān)等之間的專用通信環(huán)境，這些設(shè)備之間由于業(yè)務(wù)處理比較復(fù)雜，通信安全性要求比較高．尤其是對于銀行網(wǎng)絡(luò)接入要求安全性非常高。因此設(shè)立專門一卡通內(nèi)網(wǎng)用于傳遞一卡通業(yè)務(wù)處理平臺與數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)交換．傳遞一卡通系統(tǒng)與銀行系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換。一卡通專網(wǎng)采用TCP／ IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，整個(gè)一卡通專網(wǎng)所用交換機(jī)，都采用端口MAC地址綁定，使每個(gè)端1：3只能設(shè)置唯一的IP地址，連接特定的設(shè)備．從而保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性。

    一卡通由多個(gè)系統(tǒng)組成，包括：一卡通數(shù)據(jù)中心、一卡通業(yè)務(wù)支撐平臺、管理結(jié)算中心、銀行轉(zhuǎn)帳子系統(tǒng)、商務(wù)收費(fèi)子系統(tǒng)、門禁管理子系統(tǒng)、考勤管理子系 統(tǒng)、醫(yī)院收費(fèi)子系統(tǒng)、機(jī)房管理子系統(tǒng)、水控管理子系統(tǒng)、自助查詢子系統(tǒng)和第三方對接子系統(tǒng)等部分組成。

    總而言之，校園的一卡通系統(tǒng) 是以校園一卡通業(yè)務(wù)支撐平臺為核心 以校園網(wǎng)為載體 在數(shù)據(jù)管理上采取集中管理的模式，但在功能模塊上各自獨(dú)立(即采用1+X的模塊化)的方式進(jìn)行構(gòu)建。以基于校園網(wǎng)和一卡通業(yè)務(wù)支撐平臺，按照學(xué)校校園一卡通系統(tǒng)和建設(shè)基于數(shù)字化校園一卡通的總體要求，搭建商務(wù)收費(fèi)、銀行轉(zhuǎn)帳、門禁控制、考勤管理、機(jī)房管理、校產(chǎn)管理、自主查詢等子系統(tǒng) 并利用一卡通系統(tǒng)的第三方接口實(shí)現(xiàn)與學(xué)院現(xiàn)有的信息管理系統(tǒng)對接。

2 水控管理子系統(tǒng)設(shè)計(jì) 

    水控管理是對原有水管進(jìn)行改造 將lc卡技術(shù)嵌入其中，使得學(xué)生在寢室的用水需要刷卡按流量進(jìn)行計(jì)費(fèi)。這樣一方面提高了學(xué)生的節(jié)水意識 節(jié)約了寶貴的水資源；另一方面也消除了以往寢室用水 大鍋飯 ”平攤”帶來的不公平收費(fèi)。在該項(xiàng)目中 相較門禁管理、食堂消費(fèi)管理等子系統(tǒng)而言 水控管理是較難處理的一個(gè)環(huán)節(jié)。這是由于首先水控點(diǎn)的數(shù)量非常大，校方將在每一個(gè)學(xué)生寢室都將安裝一套節(jié)水控制系統(tǒng)，合計(jì)達(dá)到2000余個(gè)水控點(diǎn)，并且水控系統(tǒng)涉及金額管理 需要具備極高的穩(wěn)定運(yùn)行能力和數(shù)據(jù)核算能力。在本項(xiàng)目中，為滿足如此龐大的水控節(jié)點(diǎn)同時(shí)使用的需求 我們設(shè)計(jì)采用Mifare IS50非接觸式lC卡片 在卡片某扇區(qū)中寫入電子錢包金額 憑節(jié)水控制器電子水表中獲得實(shí)際用水流量實(shí)時(shí)扣除卡內(nèi)金額的方式實(shí)現(xiàn)管理。在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上，采用了TCP／IP區(qū)域控制器+RS485本地水控器相結(jié)合網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淙鐖D2所示。 

圖2 水控系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

    每層樓的弱電間內(nèi)安裝一個(gè)區(qū)域控制器 每幢樓的區(qū)域控制器通過一個(gè)交換機(jī)接入學(xué)?！耙豢ㄍā敝鞲删W(wǎng) 與上層清算系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。每個(gè)區(qū)域控制器可掛3條RS485總線，但為施工方便 在本項(xiàng)目實(shí)際中只需用到兩條即可，左右每條RS485線非別上”手拉手”接入20個(gè)智能節(jié)水控制器。每個(gè)節(jié)水控制器上再外接水表、電磁閥等設(shè)備 完成對寢室用水的控制。安裝示意圖見圖3。

圖3 節(jié)水控制器安裝示意圖

    系統(tǒng)采用按流量計(jì)費(fèi)的模式 每個(gè)節(jié)水控制器可外接2個(gè)水表、2個(gè)電磁閥、設(shè)置2種不同的費(fèi)率，以同時(shí)對冷水及熱水進(jìn)行扣費(fèi)管理。在此項(xiàng)目中，根據(jù)實(shí)際需求僅對寢室供熱水采取fc卡水控管理。系統(tǒng)采用預(yù)付費(fèi)的方式進(jìn)行管理，正常使用流程如下： 

    放卡— 按啟動鍵— 出水— 按停止鍵— 取卡 

    這樣，節(jié)水控制器負(fù)責(zé)每次刷卡用水的具體操作，而區(qū)域控制器負(fù)責(zé)對下層智能節(jié)水控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，并上傳至清算中心。采用這種TCP／IP與RS485混合的通信方式，可以在擴(kuò)充龐大節(jié)點(diǎn)的同時(shí)大大分?jǐn)傁到y(tǒng)的處理速度：2000個(gè)余龐大水控點(diǎn)，上層管理軟件僅需負(fù)責(zé)5O余個(gè)區(qū)域控制器的TCP／IP通信即可，負(fù)荷極低。顯著地減少了采用傳統(tǒng)的RS485通信方式時(shí)需要花費(fèi)的大量輪循和處理任務(wù)．使得系統(tǒng)可以達(dá)到非常大的處理能力和非?？斓奶幚硭俣?。同時(shí)每個(gè)區(qū)域控制器存3萬條數(shù)據(jù)，使得下層每臺節(jié)水控制器中的數(shù)據(jù)容量得到了緩沖，從而又大大提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 

3 銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng) 

    該系統(tǒng)為項(xiàng)目后期擴(kuò)展功能系統(tǒng)，可以將銀行卡賬戶的手工現(xiàn)金存款模式 改為通過持卡人銀行賬戶自動轉(zhuǎn)賬或自助轉(zhuǎn)賬的存款模式，以給師生使用一卡通系統(tǒng)帶來更大的便利。本系統(tǒng)需要銀行方面根據(jù)轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口和通信協(xié)議 建立相應(yīng)的轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)，兩大系統(tǒng)通過銀行網(wǎng)關(guān)前置機(jī)發(fā)起轉(zhuǎn)賬請求到學(xué)校網(wǎng)關(guān)前置機(jī)，經(jīng)過DDN專線實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)之間賬戶資金轉(zhuǎn)賬、賬務(wù)結(jié)算。見圖4。

圖4  銀行轉(zhuǎn)賬系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D

    系統(tǒng)說明如下： 

    (一)校園端網(wǎng)絡(luò) 

    包括原校園卡系統(tǒng)、校園網(wǎng)關(guān)前置機(jī)和“銀校通“自助轉(zhuǎn)賬設(shè)備等。校園網(wǎng)關(guān)前置機(jī)：是校園Mls系統(tǒng)和銀行業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)接口。加載校園網(wǎng)關(guān)機(jī)軟件 能同時(shí)跟銀行主機(jī)和各種自助服務(wù)轉(zhuǎn)賬終端進(jìn)行通信也支持來自遠(yuǎn)程自助服務(wù)轉(zhuǎn)賬終端的無線通信(SMS方式或GPRS方式)。采用DDN與銀行前置機(jī)連接 負(fù)責(zé)與銀行主機(jī)及校園MIS主機(jī)分別進(jìn)行帳務(wù)處理和日終軋帳，并負(fù)責(zé)打標(biāo)準(zhǔn)通信數(shù)據(jù)包 記載交易流水，日終報(bào)表打印等等。 

    (二)銀行端網(wǎng)絡(luò) 

    包括銀行帳務(wù)主機(jī)、銀行網(wǎng)關(guān)前置機(jī)等。銀行網(wǎng)關(guān)前置機(jī)：通過DDN與校園網(wǎng)關(guān)機(jī)相連接，處理來自校園網(wǎng)關(guān)機(jī)的帳務(wù)信息。包括包文加解密、打包解包、交易并發(fā)控制及交易合法性校驗(yàn)等處理后發(fā)往銀行帳務(wù)主機(jī)。 

    (三)自助轉(zhuǎn)賬終端

    系統(tǒng)采用轉(zhuǎn)賬終端來實(shí)現(xiàn)銀行卡與校園卡之間的資金劃賬轉(zhuǎn)移。學(xué)生(或家長)將錢存在校園卡的銀行賬戶內(nèi)，當(dāng)需要轉(zhuǎn)賬的時(shí)候?qū)W生通過轉(zhuǎn)賬終端將銀行賬戶的錢轉(zhuǎn)存到學(xué)校賬戶校園卡上 學(xué)生就可持卡在校內(nèi)消費(fèi)。此時(shí) 相應(yīng)的功能和管理就由學(xué)校來實(shí)現(xiàn)，銀行和學(xué)校之間只須確保轉(zhuǎn)存的記錄和金額一致即可。具體轉(zhuǎn)帳流程如圖5。

圖5 自助轉(zhuǎn)賬流程圖

    除了上述重點(diǎn)論述的三個(gè)方面以外 該項(xiàng)目中實(shí)際運(yùn)用到的一卡通子系統(tǒng)還包括：行政樓，教學(xué)樓重要房間的門禁管理、校內(nèi)食堂、小買部及其他消費(fèi)場所的消費(fèi)系統(tǒng)、校內(nèi)機(jī)房上機(jī)管理系統(tǒng)、圖書館接口管理系統(tǒng)、Web信息查詢(一卡通信息)、校醫(yī)務(wù)室醫(yī)療管理系統(tǒng)等。同時(shí) 卡表面印刷持卡人個(gè)人信息，在校園內(nèi)作為持卡人身份證件使用，一卡通卡片完全代替了傳統(tǒng)的上崗證、學(xué)生校牌等，節(jié)約了學(xué)校資源，避免了重復(fù)建設(shè)。學(xué)生在校園完全實(shí)現(xiàn)了憑借一張卡片實(shí)現(xiàn)各種身份認(rèn)證和資金結(jié)算的操作，達(dá)到了 一卡在手，走遍校園”的設(shè)計(jì)目標(biāo)。 

    從該項(xiàng)目中可以看到 校園”一卡通”系統(tǒng)，既有利于學(xué)校提高學(xué)校的現(xiàn)代化教學(xué)管理水平，又能給師生的校園生活帶來極大的便利。 一卡通”系統(tǒng)的建設(shè)，對于加快學(xué)校的智能化建設(shè)的步伐，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。筆者相信，隨著校園”一卡通”系統(tǒng)的不斷普及 必將對我國的教育信息化事業(yè)產(chǎn)生積極深遠(yuǎn)的影響。