基于校園一卡通的自助復(fù)印系統(tǒng)研究

文章出處：http:// 作者：王時(shí)繪 周朝陽(yáng)   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年11月21日

0 引言 

    隨著用戶需求的提高，傳統(tǒng)的“復(fù)印室”式的集中復(fù)印已經(jīng)不能滿足需求，自助復(fù)印的理念被提了出來(lái)，并在高校圖書(shū)館與檔案館中得到普遍使用。近年來(lái)，我國(guó)高校的數(shù)字化校園建設(shè)取得了明顯的進(jìn)展，對(duì)校園一卡通系統(tǒng)的建設(shè)也越來(lái)越重視。校園一卡通整合了眾多的校園業(yè)務(wù)功能，包括財(cái)務(wù)管理、學(xué)籍管理、圖書(shū)借還、食堂消費(fèi)、人事管理等等，基本可以做到“一卡在手，走遍全?！?。將校園一卡通與自助復(fù)印功能高效地整合起來(lái)，現(xiàn)有的技術(shù)方案并不是很成熟，在國(guó)內(nèi)高校中的成功案例不多。湖北大學(xué)在數(shù)字化校園建設(shè)的一期工程中，對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行了深入的探討，并在湖北大學(xué)圖書(shū)館中作了比較成功的部署和實(shí)施。本文就相關(guān)技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1自助復(fù)印系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)原理 

    自助復(fù)印系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了用戶自己復(fù)印、系統(tǒng)自動(dòng)扣款、無(wú)需管理員干預(yù)的功能?！獋€(gè)功能完整的自助復(fù)印系統(tǒng)應(yīng)該具有身份識(shí)別、卡片管理、賬務(wù)管理、自助復(fù)印等功能，能夠確保數(shù)據(jù)的安全。通常自助復(fù)印系統(tǒng)由：數(shù)字式復(fù)印機(jī)、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展卡、IC卡讀卡器、IC卡、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、IC卡充值器、以太網(wǎng)等組成。

    數(shù)字復(fù)印機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展卡接入以太網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器通信。復(fù)印用戶首先到卡務(wù)中心辦卡、注冊(cè)個(gè)人信息并充值，所有這些信息都存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，隨后用戶就可以到復(fù)印機(jī)上刷卡復(fù)印。要保證整個(gè)系統(tǒng)安全可靠，需要做到以下幾點(diǎn)：

    (1)復(fù)印機(jī)的開(kāi)啟必須受用戶IC卡信息的控制，只有合法用戶(用戶是已注冊(cè)的合法用戶、余額高于某一限額)才能開(kāi)啟。 
    (2)復(fù)印實(shí)行實(shí)時(shí)扣款，即復(fù)印機(jī)每復(fù)印一張，讀卡器當(dāng)即從IC卡中扣除一張的費(fèi)用。 
    (3)復(fù)印任務(wù)結(jié)束，操作記錄流水回傳服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)IC卡信息與數(shù)據(jù)庫(kù)信息的同步。

    從上可知，自助復(fù)印系統(tǒng)中存在卡、庫(kù)兩套賬，卡(IC卡或CPU卡)與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)同時(shí)保存用戶的身份、財(cái)務(wù)等信息，這就對(duì)系統(tǒng)的健壯性提出了很高的要求，特別是要保證信息的一致性。由于高校圖書(shū)館服務(wù)的實(shí)時(shí)性要求很高，通常情況下，應(yīng)采用同步的方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性與一致性。

2自助復(fù)印功能與校園一卡通系統(tǒng)的整合方式分析 

    整合的目的就是要實(shí)現(xiàn)信息的共知共享、功能的集中控制。實(shí)現(xiàn)的方式可分為軟件對(duì)接和硬件接入兩種方式。

2．1通過(guò)軟件接口實(shí)現(xiàn)兩系統(tǒng)的對(duì)接 

    這種實(shí)現(xiàn)方式需要提供一個(gè)軟件接口，把自助復(fù)印系統(tǒng)與校園一卡通系統(tǒng)互連起來(lái)，實(shí)現(xiàn)用戶身份、財(cái)務(wù)等信息的共享共知，保證信息的一致性。這種方式中，自助復(fù)印系統(tǒng)是作為一個(gè)相對(duì)完整的整體通過(guò)軟件接口接入到一卡通系統(tǒng)中來(lái)。其原理如圖1所示。

圖1軟件接口原理圖

    自助復(fù)印機(jī)通過(guò)該接口，可以從一卡通服務(wù)器上下載用戶信息，同時(shí)，用戶的每次消費(fèi)信息通過(guò)自助復(fù)印服務(wù)器也可以上傳到一卡通服務(wù)器中去。在這種體系架構(gòu)中，由于在復(fù)印機(jī)本地的服務(wù)器中也保存一份與一卡通服務(wù)器中一致的用戶信息，所以，自助復(fù)印機(jī)可以臨時(shí)脫網(wǎng)運(yùn)行(脫離一卡通服務(wù)器)。

    這種實(shí)現(xiàn)方式要求自助復(fù)印系統(tǒng)和一卡通系統(tǒng)雙方提供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的接口，遵循同一個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(通常是XML標(biāo)準(zhǔn)日)，以實(shí)現(xiàn)雙向的數(shù)據(jù)交換與控制。其接口函數(shù)主要包括：UserHandle(獲取并傳遞登錄用戶信息)，TokenHandler(獲得管理員的令牌)，MoneyHandler(獲取并處理消費(fèi)項(xiàng)目金額信息)，GateHandler，SystemHandler(系統(tǒng)時(shí)間控制)五個(gè)接口函數(shù)。

2．2復(fù)印機(jī)以硬件的方式接入一卡通系統(tǒng) 

    用2．1中的方法實(shí)現(xiàn)基于校園一卡通的自助復(fù)印系統(tǒng)很復(fù)雜，特別是在接口軟件的實(shí)現(xiàn)中，涉及到雙方管理軟件的權(quán)限開(kāi)放，有很多協(xié)調(diào)配合的困難和技術(shù)難題要克服。通過(guò)對(duì)自助復(fù)印實(shí)現(xiàn)原理及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的分析，我們發(fā)現(xiàn)，只要對(duì)復(fù)印機(jī)硬件稍作改裝，就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)印機(jī)與一卡通系統(tǒng)的直接互連，從而在一卡通中實(shí)現(xiàn)自助復(fù)印功能。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

圖2 直接接入結(jié)構(gòu)圖

    圖2中的EPOS讀卡器是一種帶以太網(wǎng)接口的POS機(jī)，可以對(duì)IC卡進(jìn)行讀寫(xiě)控制。

    根據(jù)功能要求，數(shù)字復(fù)印機(jī)與EPOS讀卡器的信號(hào)傳輸是雙向的。一方面，復(fù)印機(jī)每復(fù)印一次，都要通知EPOS讀卡器扣一次款；另一方面，當(dāng)用戶把IC卡放于EPOS讀卡器上時(shí)，EOPS要能夠給復(fù)印機(jī)一個(gè)啟動(dòng)的信號(hào)，同時(shí)，當(dāng)用戶在復(fù)印中途把IC卡取走，EPOS讀卡器要能夠通知復(fù)印機(jī)停止復(fù)印。通過(guò)對(duì)數(shù)字復(fù)印機(jī)的原理分析，在復(fù)印機(jī)與EPOS讀卡器直連互控時(shí)，只需要把復(fù)印機(jī)鑰匙計(jì)數(shù)器接口的四路信號(hào)與EPOS讀卡器接入端對(duì)接即可。鑰匙計(jì)數(shù)器接口電路圖如圖3所示。

圖3 鑰匙計(jì)數(shù)器接口電路圖

    各路信號(hào)的功能說(shuō)明如下： 

    CN126－1：地線。 
    CN126—2：按停止鍵，從5v高電平到低電平。 
    CN126—3：電源24V。 
    CN126—4：出紙傳感器檢測(cè)到紙張輸出一次從24V高電平到低電平。

    EPOS機(jī)與這四路信號(hào)對(duì)接成功后，通過(guò)CN126—2控制啟停復(fù)印機(jī)，復(fù)印機(jī)通過(guò)CN126—4傳出脈沖信號(hào)實(shí)時(shí)通知EPOS扣款，EPOS機(jī)檢測(cè)到—個(gè)脈沖就扣款一次。這種直接接入的方式簡(jiǎn)單、方便，而且對(duì)當(dāng)前市面上流行的數(shù)字復(fù)印機(jī)具有通用性。在基于一卡通的自助復(fù)印系統(tǒng)建設(shè)中易于實(shí)施。 

    這種實(shí)現(xiàn)方式中，自助復(fù)印業(yè)務(wù)流程如圖4所示。

圖4 直接接入的自助復(fù)印系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程 

    以上兩種接入方式中，以硬件形式接入具有系統(tǒng)實(shí)時(shí)性、整體性好，系統(tǒng)便于管理，通用．性強(qiáng)且比較經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)，是一個(gè)較好的整合方案。

3 自助復(fù)印系統(tǒng)的賬務(wù)管理 

    在多業(yè)務(wù)功能的消費(fèi)系統(tǒng)中，賬務(wù)管理實(shí)現(xiàn)核心功能。根據(jù)現(xiàn)有IC卡分為多個(gè)扇區(qū)、每個(gè)扇區(qū)又分為多個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)塊的特點(diǎn)，對(duì)自助復(fù)印業(yè)務(wù)的賬務(wù)管理可通過(guò)大錢包或者小錢包兩種模式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

3．1大錢包應(yīng)用模式 

    所謂大錢包，就是在IC卡中，單獨(dú)分配一個(gè)扇區(qū)用作錢包及充值記錄區(qū)，充值信息與—卡通中心數(shù)據(jù)庫(kù)保持一致。校園一卡通系統(tǒng)中所有需要收費(fèi)的業(yè)務(wù)共用這個(gè)錢包。每一次消費(fèi)均從這個(gè)錢包中扣除，并形成流水記錄；記錄存儲(chǔ)于一卡通中心數(shù)據(jù)庫(kù)中，記入總賬，以備各業(yè)務(wù)賬目清分時(shí)使用。

3. 2小錢包應(yīng)用模式 

    小錢包是相對(duì)于大錢包而言的，是指在一卡通中有一個(gè)大錢包或主錢包的同時(shí)，另外為某個(gè)特定的業(yè)務(wù)單獨(dú)分配一個(gè)錢包供該業(yè)務(wù)使用，校園網(wǎng)轉(zhuǎn)款充值機(jī)將從大錢包中余額的一部分轉(zhuǎn)入小錢包。小錢包只能在特定授權(quán)的終端上使用，它的消費(fèi)記錄不形成流水記入一卡通中心數(shù)據(jù)庫(kù)，小錢包終端上只記錄本機(jī)消費(fèi)總記錄等信息。

    在小錢包模式中，一卡通數(shù)據(jù)庫(kù)中沒(méi)有記錄用戶小錢包的消費(fèi)流水，這就使得賬務(wù)平衡很困難，但小錢包適用于那些允許脫網(wǎng)運(yùn)行的業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在大錢包應(yīng)用模式中，—卡通數(shù)據(jù)庫(kù)中有詳細(xì)的消費(fèi)流水記錄，可以保證用戶金額的一致與安全。因此，基于校園一卡通的自助復(fù)印系統(tǒng)應(yīng)采用大錢包的模式，多業(yè)務(wù)共享—個(gè)錢包扇區(qū)。

4實(shí)際案例 

    湖北大學(xué)已成功地將圖書(shū)館的l3臺(tái)數(shù)字式復(fù)印機(jī)用硬件接入的方式整合到校園一卡通中，用同步的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的更新與一致性，用大錢包的方式對(duì)一卡通資金賬戶進(jìn)行管理。該自助復(fù)印系統(tǒng)自正式對(duì)讀者服務(wù)以來(lái)，運(yùn)行情況良好，系統(tǒng)的健壯性及脫機(jī)運(yùn)行能力都得到了充分的驗(yàn)證。

5結(jié)束語(yǔ)  

    在校園一卡通的建設(shè)過(guò)程中，自助復(fù)印業(yè)務(wù)作為高校中的一項(xiàng)新型服務(wù)功能，需要仔細(xì)分析其業(yè)務(wù)特征，找到最佳的整合方案。本文通過(guò)對(duì)自助復(fù)印系統(tǒng)業(yè)務(wù)的深入探討，提出了兩種基于校園一卡通的自助復(fù)印系統(tǒng)的建設(shè)方案。使用復(fù)印機(jī)直接接入一卡通系統(tǒng)的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)功能的整合，用同步的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的一致性，用大錢包的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)賬務(wù)管理，這種整合方式既簡(jiǎn)單便捷又功能完善，是自助復(fù)印功能在校園一卡通系統(tǒng)中的一種很好的整合模式。

作者簡(jiǎn)介：
湖北大學(xué)數(shù)學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)學(xué)院    王時(shí)繪
湖北大學(xué)圖書(shū)館    周朝陽(yáng)

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