校園一卡通系統(tǒng)與數(shù)字校園應用系統(tǒng)的集成研究

文章出處：http:// 作者： 人氣： 發(fā)表時間：2011年09月16日

    摘 要：基于高校信息化建設的現(xiàn)實，采用面向對象的系統(tǒng)分析思想和方法，通過對教務部門、圖書館等有關部門的計算機管理狀況及其信息需求的調查，研究了高校校園一卡通系統(tǒng)與數(shù)字校園應用系統(tǒng)的集成的目標、規(guī)劃和方法。

    隨著高校信息化建設的不斷深入展開，高校校園網(wǎng)絡建設逐漸成熟，基于校園網(wǎng)絡運行的計算機應用管理系統(tǒng)正為高校數(shù)字校園發(fā)揮著越來越重要的作用。如辦公自動化系統(tǒng)(OA)為全校教職員工提供無紙化辦公的平臺，綜合教務管理系統(tǒng)為師生提供便捷、科學的教學管理平臺，圖書管理系統(tǒng)不僅可以提高圖書管理水平和工作效率，還可以提高服務質量和讀者滿意率。校園“一卡通”系統(tǒng)，是高校數(shù)字化校園建設的重要工程，是數(shù)字化校園中重要的組成部分，為數(shù)字化校園提供了全面的數(shù)據(jù)采集平臺，形成全校范圍的數(shù)字空間和共享環(huán)境。但是，許多高校數(shù)字校園各應用系統(tǒng)的開發(fā)建設和校園“一卡通”系統(tǒng)是分期分批進行建設的，各應用系統(tǒng)運行的平臺、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等相關的軟硬件基礎各不相同，各應用系統(tǒng)的開發(fā)商也不盡相同，甚至一些高校形成了各自為證的信息“孤島”。如何利用校園網(wǎng)將數(shù)字校園的各相關應用系統(tǒng)與校園“一卡通”系統(tǒng)進行集成，以達到信息傳遞與資源共享的目的，是許多高校在實施校園“一卡通”系統(tǒng)工程的過程中所面臨的問題。

    1 集成的目標與規(guī)劃

    1．1 集成的目標

    校園“一卡通”系統(tǒng)的核心功能只有兩個，即電子錢包和電子認證。利用這兩個功能，實現(xiàn)校園“一卡通”系統(tǒng)與數(shù)字校園的無縫連接，以達到校園消費、信息傳遞、資源共享和身份認證，最大限度的發(fā)揮數(shù)字校園各應用系統(tǒng)的作用和功能，是集成校園“一卡通”系統(tǒng)和數(shù)字校園各應用系統(tǒng)的目標。如集成后的基于校園一卡通的圖書管理系統(tǒng)，可以減少圖書館辦理借書證這一環(huán)節(jié)，利用鍵盤式讀寫器可以實現(xiàn)圖書條碼的數(shù)碼化，利用校園卡可以對圖書借閱者進行身份認證等。校園“一卡通”系統(tǒng)與教務管理系統(tǒng)的集成，可以實現(xiàn)學生基礎信息的共享與傳遞，真正做到“數(shù)出一家”，減少大量基礎信息的重復錄人，保持數(shù)據(jù)的一致性和完整性。

    1．2 集成的規(guī)劃

    集成的規(guī)劃應基于一下三個主要方面進行。

    1．2．1 功能規(guī)劃：校園“一卡通”系統(tǒng)將用戶信息數(shù)據(jù)的管理數(shù)字化、網(wǎng)絡化，同時還整合了日常生活功能。隨著高等教育大眾化、終身化，“一卡通”技術在數(shù)字校園各應用系統(tǒng)管理中的應用也越來越廣泛。在集成過程中，應充分了解和分析數(shù)字校園各應用系統(tǒng)的功能和特點，最大限度的提高集成的偶合度。集成后的各應用系統(tǒng)的功能除實現(xiàn)原有的功能以外，應能充分利用校園“一卡通”系統(tǒng)的身份認證功能和基礎數(shù)據(jù)，實現(xiàn)數(shù)字校園平臺上師生基礎信息的共享和無縫傳遞，進一步拓展數(shù)字校園各應用系統(tǒng)的新功能。
    1．2．2 安全規(guī)劃：因基于校園卡的各應用系統(tǒng)既含有傳統(tǒng)的身份認證，也包含有資金支付，所以，各應用系統(tǒng)與校園“一卡通”系統(tǒng)集成首先要解決的問題就是確保校園卡使用的安全。為了從根本上保證校園卡系統(tǒng)的安全，應在校園網(wǎng)絡的構架上采取安全網(wǎng)關機制，利用成熟的VPN技術，合理規(guī)劃VLAN的分布、數(shù)量以及各VLAN之間的訪問認證和互聯(lián)互通，以滿足開放系統(tǒng)和封閉系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)安全交換，為集成后數(shù)字校園各應用平臺提供安全保障。
    1．2．3 數(shù)據(jù)規(guī)劃：實現(xiàn)多個不同系統(tǒng)的集成核心技術問題是系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換，為了滿足數(shù)字校園各應用系統(tǒng)與校園“一卡通”系統(tǒng)信息的交換，需建立兩者之間關聯(lián)和交換機制，靈活規(guī)劃校園“一卡通”系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和各應用系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的連接，合理規(guī)劃數(shù)據(jù)格式，合理采用和處理兩者之間數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的實時連接與定時連接的關系，避免數(shù)據(jù)出現(xiàn)“時差”以影響系統(tǒng)的正常使用。

    2 方法與設計

    2．1 網(wǎng)絡平臺

    校園網(wǎng)是校園一卡通系統(tǒng)與數(shù)字校園應用系統(tǒng)的集成的基礎，包括校園“一卡通”系統(tǒng)在內的各數(shù)字校園應用系統(tǒng)均需通過校園網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)的傳遞和共享。采用在校園網(wǎng)的基礎上劃分虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的方式目前是一種技術主流。VLAN(Virtual Local Area Network)即虛擬局域網(wǎng)，是一種通過將局域網(wǎng)內的設備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網(wǎng)段從而實現(xiàn)虛擬工作組的新興技術。按照不同的應用系統(tǒng)劃分為不同的VLAN為原則，基于交換機端口和MAC地址劃分VLAN，同時采用防火墻隔離技技術，將MAC端口地址與IP地址綁定，這樣通過網(wǎng)絡互聯(lián)和網(wǎng)絡內部的合理配置確保網(wǎng)絡連接和數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，使校園“一卡通”系統(tǒng)有一個安全、穩(wěn)定的運行環(huán)境，同時，也將數(shù)字校園各應用系統(tǒng)所在的部門級的局域網(wǎng)絡以VLAN的方式接人校園網(wǎng)，以滿足校園“一卡通”系統(tǒng)與數(shù)字校園各應用系統(tǒng)的連接，為傳遞交換數(shù)據(jù)與資源共享提供物理平臺。

    2．2 第三方接口程序

    2．2．1 對接系統(tǒng)構架：如圖2所示，一卡通系統(tǒng)通過校園網(wǎng)絡的虛擬網(wǎng)(VLAN)與應用系統(tǒng)做物理上的連接，同時，通過部署在一卡通系統(tǒng)中的與應用系統(tǒng)通信的服務器的第三方接口程序與部署在應用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)下載服務器的實時通信，完成一卡通系統(tǒng)與應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞與交互。

    2．2．2 程序架構：程序架構是整個系統(tǒng)的核心，一卡通系統(tǒng)與各應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞和共享，最終是要通過接口程序來實現(xiàn)，由于校園網(wǎng)各應用系統(tǒng)的建設開發(fā)時間不同，開發(fā)商不同，各應用系統(tǒng)的架構也不相同，因此，接口程序的開發(fā)和建設，需要應用系統(tǒng)的開發(fā)商大力的配合與支持。其核心框架是Windows系統(tǒng)提供的API函數(shù)系統(tǒng)，利用其提供的強大的功能和友好的開放性，開發(fā)出動態(tài)鏈接庫程序DLL，再借助于校園一卡通系統(tǒng)的相應的開發(fā)工具調用此DLL，開發(fā)出接口程序。各應用系統(tǒng)的開發(fā)商需提供應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結構等重要資料，以便于進行二次開發(fā)。
    2．2．3 程序功能：接口程序的核心功能是一卡通數(shù)據(jù)與應用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞。 
    1)一卡通用戶基礎數(shù)據(jù)的傳遞。從應用系統(tǒng)，如高校教務系統(tǒng)中提取新生基礎信息(包括新生照片信息)，畢業(yè)生信息等，以便于一卡通系統(tǒng)進行新生開戶和畢業(yè)生銷戶清退余額等業(yè)務。 ， 
    2)一卡通系統(tǒng)業(yè)務數(shù)據(jù)的傳遞。傳遞一卡通系統(tǒng)的掛失、解除掛失、交費等業(yè)務數(shù)據(jù)至相關的應用系統(tǒng)中，為應用系統(tǒng)提供業(yè)務數(shù)據(jù)支持和認證信息支持。

    3 結論

    介紹了校園一卡通系統(tǒng)與與第三方應用系統(tǒng)對接集成的目標、規(guī)劃和方法。通過此方法，可以大大節(jié)省人力、時間、物力等資源的耗費，實現(xiàn)校園各應用系統(tǒng)與一卡通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞和信息共享同步，基本解決了校園一卡通系統(tǒng)與各應用系統(tǒng)間形成的信息“孤島”問題，提高了校園一卡通系統(tǒng)和各應用系統(tǒng)的使用效率，提高了高校信息化建設和管理水平。但是，本文所涉及到的規(guī)劃和方法，僅僅能用于基于Windows平臺的校園一卡通系統(tǒng)和高校各應用系統(tǒng)。對于解決Windows平臺、Unix平臺和Linux 平臺下，跨平臺間的系統(tǒng)集成和數(shù)據(jù)傳遞及共享，將有待于進一步的研究和探索。

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