大學(xué)校園一卡通系統對接擴展設計 

校園一卡通是利用計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò )技術(shù)、通訊技術(shù)對與教務(wù)管理、校務(wù)管理和生活服務(wù)有關(guān)的所有信息資源進(jìn)行全面的數字化，并用科學(xué)規范的管理對這些信息資源進(jìn)行整合和集成，以構成統一的用戶(hù)管理，統一的資源管理和統一的權限控制[1]。目前河海大學(xué)常州校區在管理方面已經(jīng)應用了較為成熟且專(zhuān)業(yè)的應用管理系統，如圖書(shū)館理系統、教務(wù)管理系統、財務(wù)管理系統、機房管理系統、電控管理等，并且一些專(zhuān)業(yè)的生產(chǎn)廠(chǎng)家在某些方面已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了較為成熟的應用系統，為了保護學(xué)校的前期投資和系統的平滑升級，要實(shí)現系統間的互通互聯(lián)，數據共享，消除信息孤島，必須實(shí)現與“校園卡”系統的對接擴展。

　　一、基于“校園卡”系統的擴展性

　　擴展性設計是“校園卡”系統設計的原則之一，“校園卡”系統內部系統的擴展性包含以下幾個(gè)方面：

　�。ㄒ唬┛ㄆ瑧玫臄U展性設計�！靶@卡”系統使用卡片目錄管理器統一規劃用戶(hù)單位卡片結構�？ㄆ瑑瘸挚ㄈ说慕y一身份認證信息、個(gè)人基本信息、錢(qián)包信息外，其余部分可以在“校園卡”系統卡片目錄管理器中自行定義，統一管理，實(shí)現空余扇區的自定義要求。例如：在“校園卡內可通過(guò)卡片目錄管理器定義淋浴錢(qián)包、控電錢(qián)包、圖書(shū)證信息等，滿(mǎn)足不同應用子系統的不同需求。
　�。ǘ┙K端產(chǎn)品的擴展性設計�！靶@卡”系統的所有終端產(chǎn)品采用1+X 的模塊化設計理念，采用嵌入式設計原理，采用統一的硬件和軟件平臺，對于不同的環(huán)境、業(yè)務(wù)需求，提供不同的功能和業(yè)務(wù)模塊，組合成不同業(yè)務(wù)性質(zhì)的終端設備。通過(guò)網(wǎng)絡(luò )在線(xiàn)下傳給相應的終端產(chǎn)品更新應用程序，不需要開(kāi)蓋更換應用程序芯片。
　�。ㄈ┚W(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品的擴展性設計。網(wǎng)絡(luò )產(chǎn)品均采用國際標準化產(chǎn)品，保證通用和擴展。主干網(wǎng)利用校園網(wǎng)，校園網(wǎng)點(diǎn)均可直接使用，方便接入和擴展。子網(wǎng)線(xiàn)路按照標準局域網(wǎng)星型結構設計，終端產(chǎn)品相互隔離不在一條總線(xiàn)上，增加或減少終端產(chǎn)品數量不會(huì )影響已掛接使用中的終端產(chǎn)品，保證了擴展性。
　�。ㄋ模┸浖a(chǎn)品的擴展性設計。應用軟件產(chǎn)品采用三層結構設計開(kāi)發(fā)，標準模塊化結構設計，集成、拆分、維護非常方便，用戶(hù)經(jīng)授權可以自行定義和組織這些標準模塊，利用配帶的“軟件界面生成器”可以快速形成新的應用管理系統。軟件系統采用“１＋Ｘ”的應用模式，在1 個(gè)公用模塊平臺基礎上，為新的擴展應用系統（Ｘ）開(kāi)發(fā)提供了簡(jiǎn)潔、快速、方便的條件。從軟件升級方面，由于軟件集中安裝在應用程序服務(wù)器中，局部升級實(shí)現了功能模塊的“熱拔插”技術(shù)，升級不影響系統的正常運行，為軟件升級帶來(lái)極大的方便[2]。

　　二、基于第三方應用系統的對接擴展

　�。ㄒ唬⿺U展對接邏輯圖

　　“校園卡”系統基于開(kāi)放標準的原則給第三方提供三個(gè)層面的對接方式：數據層面、功能層面和業(yè)務(wù)層面。業(yè)務(wù)數據是校園卡系統的核心，將校園卡數據劃分為公有數據、私有數據、敏感數據三種類(lèi)型。根據三種不同數據類(lèi)型，校園卡系統數據交換平臺基于不同的安全級別采用XML 標準協(xié)議為第三方提供各種業(yè)務(wù)數據的對接。

　　“校園卡”系統架構中的統一表示層（V）、業(yè)務(wù)邏輯層（A）、數據控制層（C）、數據訪(fǎng)問(wèn)層（M）均提供基于XML 標準協(xié)議的Web Service 接口，可以為第三方業(yè)務(wù)層面實(shí)現對接[3]�！靶@卡”硬件平臺提供一套對接API 函數以滿(mǎn)足第三方系統在硬件操作功能等相關(guān)方面的對接，如圖1 所示。 

　　圖1 第三方應用系統與“一卡通”對接結構圖

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　　校園卡數據按照對業(yè)務(wù)數據相關(guān)元數據字段進(jìn)行分類(lèi)，可分為公有數據、私有數據、敏感數據三種類(lèi)型，校園卡主要的業(yè)務(wù)數據有原始交易憑證數據、原始考勤數據、轉賬憑證數據、中間業(yè)務(wù)數據、業(yè)務(wù)結果數據以及業(yè)務(wù)平臺的基礎數據等。根據業(yè)務(wù)數據的不同類(lèi)型采用不同安全級別進(jìn)行數據層面的對接[4]。

　　對接方式主要有三種類(lèi)型：元數據級，采用開(kāi)放XML 協(xié)議的數據交換技術(shù)，技術(shù)先進(jìn)、數據互動(dòng)性強、安全性較高、實(shí)時(shí)性較強高；文件級，雙方定義好交換數據的文件格式、數據格式，相互提供文件導入、導出功能，實(shí)時(shí)性差、文件格式不容易統一；數據庫表級，對接簡(jiǎn)單、數據互動(dòng)性強，實(shí)時(shí)性高，數據庫無(wú)任何安全性保障、系統依賴(lài)性強。

　　三、基于專(zhuān)用收費機的對接擴展

　�。ㄒ唬⿲泳W(wǎng)絡(luò )結構

　　專(zhuān)用收費機具有兩路通信口，其中一路（RS485 或TCP/IP）連接到“校園卡”信息管理系統，以實(shí)現時(shí)鐘同步、黑名單同步及交易流水上傳等功能，而另一路（RS232 或TCP/IP）連接到第三方軟件系統，以實(shí)現對IC 卡的讀寫(xiě)操作。

　�。ǘ┚唧w功能和實(shí)現流程

　　對接系統調用接口函數完成持卡人身份識別及扣費過(guò)程如下：將專(zhuān)用收費機正確的連接到計算機串口（RS232）或網(wǎng)絡(luò )信息口（TCP/IP）上；打開(kāi)專(zhuān)用收費機電源；調用所提供的動(dòng)態(tài)庫或使用ActiveX 控件提供的方法；調用打開(kāi)串口函數打開(kāi)專(zhuān)用收費機連接的串口或與專(zhuān)用收費機建立Socket 連接；圖書(shū)管管理系統發(fā)出讀卡命令；如果是有效卡（專(zhuān)用終端機自動(dòng)判斷），圖書(shū)管管理系統則得到用戶(hù)卡的卡號等基本個(gè)人信息（即學(xué)號、圖書(shū)證號），圖書(shū)管管理系統根據卡號進(jìn)行其他流程（如借書(shū)、還書(shū)、扣費等業(yè)務(wù)流程）；如果是無(wú)效卡（專(zhuān)用終端機自動(dòng)判斷），圖書(shū)管管理系統則得到用戶(hù)卡是非法卡或黑名單卡信息，圖書(shū)管管理系統可停止對該卡的其他業(yè)務(wù)流程；如果圖書(shū)管管理系統需要扣費，調用扣卡金額函數，傳入應收金額，專(zhuān)用POS 機自動(dòng)完成扣費；專(zhuān)用POS 機按正常消費流程在顯示窗口顯示交易結果信息，如交易結果交易額，交易前后余額等，并返回交易結果信息到圖書(shū)管管理系統；調用關(guān)閉串口函數關(guān)閉串口或斷開(kāi)Socket 連接；終端POS 機通過(guò)RS485 網(wǎng)絡(luò )將交易流水上傳到校園卡系統，完成商戶(hù)資金結算過(guò)程[5]。 

　　四、結語(yǔ)

　　以上各類(lèi)對接方式對接靈活通用，加上各終端設備也提供對接接口和對接方法，由第三方產(chǎn)品提供商或客戶(hù)根據“一卡通”建設單位提供的應用程序接口A(yíng)PI 進(jìn)行原系統的改造，或者依據原系統的源代碼或數據結構進(jìn)行改造，達到數據中心數據、持卡人卡片數據（如個(gè)人信息和錢(qián)包余額）、終端產(chǎn)品數據完全共享、及時(shí)生效，沒(méi)有鏈接痕跡。由于訪(fǎng)問(wèn)數據庫的形式一律采用中間層隔離技術(shù)和硬件加密校驗機制，所以各類(lèi)鏈接方式是安全可靠的，實(shí)現了河海大學(xué)常州校區“一卡通”信息在校內以最短的時(shí)間、最快的速度，大范圍得到共享和應用。

大學(xué)校園一卡通系統對接擴展設計