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

文章出處：http://56733.cn 作者：徐 嵩   人氣： 發(fā)表時間：2011年11月20日

    隨著高校信息化建設(shè)的不斷深入展開，高校校園網(wǎng)絡(luò)建設(shè)逐漸成熟，基于校園網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的計(jì)算機(jī)應(yīng)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(wù)管理系統(tǒng)為師生提供便捷、科學(xué)的教學(xué)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(wù)質(zhì)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(shè)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(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)和校園“一卡通”系統(tǒng)是分期分批進(jìn)行建設(shè)的，各應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行的平臺、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等相關(guān)的軟硬件基礎(chǔ)各不相同，各應(yīng)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(guān)應(yīng)用系統(tǒng)與校園“一卡通”系統(tǒng)進(jìn)行集成，以達(dá)到信息傳遞與資源共享的目的，是許多高校在實(shí)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(biāo)與規(guī)劃
 
    1．1 集成的目標(biāo)
 
    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(rèn)證。利用這兩個功能，實(shí)現(xiàn)校園“一卡通”系統(tǒng)與數(shù)字校園的無縫連接，以達(dá)到校園消費(fèi)、信息傳遞、資源共享和身份認(rèn)證，最大限度的發(fā)揮數(shù)字校園各應(yīng)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(yīng)用系統(tǒng)的目標(biāo)。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(shí)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(jìn)行身份認(rèn)證等。校園“一卡通”系統(tǒng)與教務(wù)管理系統(tǒng)的集成，可以實(shí)現(xiàn)學(xué)生基礎(chǔ)信息的共享與傳遞，真正做到“數(shù)出一家”，減少大量基礎(chǔ)信息的重復(fù)錄人，保持?jǐn)?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(yīng)基于一下三個主要方面進(jìn)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(luò)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(shù)在數(shù)字校園各應(yīng)用系統(tǒng)管理中的應(yīng)用也越來越廣泛。在集成過程中，應(yīng)充分了解和分析數(shù)字校園各應(yīng)用系統(tǒng)的功能和特點(diǎn)，最大限度的提高集成的偶合度。集成后的各應(yīng)用系統(tǒng)的功能除實(shí)現(xiàn)原有的功能以外，應(yīng)能充分利用校園“一卡通”系統(tǒng)的身份認(rèn)證功能和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)字校園平臺上師生基礎(chǔ)信息的共享和無縫傳遞，進(jìn)一步拓展數(shù)字校園各應(yīng)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(yīng)用系統(tǒng)既含有傳統(tǒng)的身份認(rèn)證，也包含有資金支付，所以，各應(yīng)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(yīng)在校園網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)架上采取安全網(wǎng)關(guān)機(jī)制，利用成熟的VPN技術(shù)，合理規(guī)劃VLAN的分布、數(shù)量以及各VLAN之間的訪問認(rèn)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(yīng)用平臺提供安全保障。

    1．2．3 數(shù)據(jù)規(guī)劃 

    實(shí)現(xiàn)多個不同系統(tǒng)的集成核心技術(shù)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(yīng)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(guān)聯(lián)和交換機(jī)制，靈活規(guī)劃校園“一卡通”系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和各應(yīng)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(shí)時連接與定時連接的關(guān)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(shè)計(jì)

    2．1 網(wǎng)絡(luò)平臺 

    校園網(wǎng)是校園一卡通系統(tǒng)與數(shù)字校園應(yīng)用系統(tǒng)的集成的基礎(chǔ)，包括校園“一卡通”系統(tǒng)在內(nèi)的各數(shù)字校園應(yīng)用系統(tǒng)均需通過校園網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳遞和共享。采用在校園網(wǎng)的基礎(chǔ)上劃分虛擬局域網(wǎng)(VLAN)的方式目前是一種技術(shù)主流。VLAN(Vir—tual Local Area Network)即虛擬局域網(wǎng)，是一種通過將局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備邏輯地而不是物理地劃分成一個個網(wǎng)段從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興技術(shù)。按照不同的應(yīng)用系統(tǒng)劃分為不同的VLAN為原則，基于交換機(jī)端口和MAC地址劃分VLAN，同時采用防火墻隔離技技術(shù)，將MAC端口地址與IP地址綁定，這樣通過網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的合理配置確保網(wǎng)絡(luò)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(yùn)行環(huán)境，同時，也將數(shù)字校園各應(yīng)用系統(tǒng)所在的部門級的局域網(wǎng)絡(luò)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(yīng)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(gòu)架
    如圖2所示，一卡通系統(tǒng)通過校園網(wǎng)絡(luò)的虛擬網(wǎng)(VLAN)與應(yīng)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(yīng)用系統(tǒng)通信的服務(wù)器的第三方接口程序與部署在應(yīng)用系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)下載服務(wù)器的實(shí)時通信，完成一卡通系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞與交互。
 

圖2 對接系統(tǒng)構(gòu)架

    2．2．2 程序架構(gòu) 

    程序架構(gòu)是整個系統(tǒng)的核心，一卡通系統(tǒng)與各應(yīng)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(shí)現(xiàn)，由于校園網(wǎng)各應(yīng)用系統(tǒng)的建設(shè)開發(fā)時間不同，開發(fā)商不同，各應(yīng)用系統(tǒng)的架構(gòu)也不相同，因此，接口程序的開發(fā)和建設(shè)，需要應(yīng)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(qiáng)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(yīng)的開發(fā)工具調(diào)用此DLL，開發(fā)出接口程序。各應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)商需提供應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等重要資料，以便于進(jìn)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(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳遞。
    1)一卡通用戶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的傳遞。從應(yīng)用系統(tǒng)，如高校教務(wù)系統(tǒng)中提取新生基礎(chǔ)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(jìn)行新生開戶和畢業(yè)生銷戶清退余額等業(yè)務(wù)。 ，
    2)一卡通系統(tǒng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的傳遞。傳遞一卡通系統(tǒng)的掛失、解除掛失、交費(fèi)等業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)至相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)中，為應(yīng)用系統(tǒng)提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)支持和認(rèn)證信息支持。

    3 結(jié)論
 
    介紹了校園一卡通系統(tǒng)與與第三方應(yīng)用系統(tǒng)對接集成的目標(biāo)、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(fèi)，實(shí)現(xiàn)校園各應(yīng)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(yīng)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(yīng)用系統(tǒng)的使用效率，提高了高校信息化建設(shè)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(yīng)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(jìn)一步的研究和探索。