文/張文增 曾艷麗

互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在數(shù)字化校園建設(shè)中的應(yīng)用，促進了新一代的校園一卡通的應(yīng)用和發(fā)展?；谖锫?lián)網(wǎng)的校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計和研究，實現(xiàn)了對校園的數(shù)字化資源和信息系統(tǒng)的整合，更好的為學(xué)校教師和學(xué)生的生活和學(xué)習(xí)提供好的服務(wù)。

1 系統(tǒng)設(shè)計關(guān)鍵技術(shù)研究

RFID技術(shù)是在校園一卡通中常用的一種技術(shù)，RFID射頻識別技術(shù)是在無線網(wǎng)絡(luò)信號基礎(chǔ)之上研究出的一種新的通信技術(shù)，通過無線網(wǎng)絡(luò)信號就可以對特定目標(biāo)的數(shù)據(jù)進行獲取，RFID射頻識別技術(shù)具有高效和準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)獲取功能。RFID技術(shù)可以應(yīng)用于很多領(lǐng)域，可以對物體的基本信息進行準(zhǔn)確的采集，方便對物體進行有效的控制和管理，可以有效的用于校園一卡通的身份識別等功能模塊中。

J2EE技術(shù)主要應(yīng)用于一卡通系統(tǒng)的軟件架構(gòu)的設(shè)計中，J2EE技術(shù)實現(xiàn)了系統(tǒng)的跨平臺的分布式應(yīng)用。J2EE技術(shù)設(shè)計的系統(tǒng)平臺是基于Java技術(shù)對系統(tǒng)的框架進行應(yīng)用設(shè)計和開發(fā)，并且可以提供容器和組件共同構(gòu)成的系統(tǒng)平臺。一卡通系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計是基于J2EE技術(shù)的MVC模式進行多層開發(fā)設(shè)計的，這種結(jié)構(gòu)的設(shè)計可以建立可維護和可擴展的多用戶業(yè)務(wù)系統(tǒng)，有效了提高了校園一卡通系統(tǒng)的應(yīng)用效率。

2 系統(tǒng)設(shè)計需求分析

系統(tǒng)業(yè)務(wù)需求分析，校園一卡通系統(tǒng)的設(shè)計主要是建立在數(shù)字化校園的技術(shù)之上，并通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，滿足對教學(xué)、科研和師生等基本信息統(tǒng)一管理的需要，并且可以實現(xiàn)對信息資源共享以及集中控制。系統(tǒng)的設(shè)計要滿足與學(xué)校其它應(yīng)用系統(tǒng)的兼容和數(shù)據(jù)整合的需要，一卡通系統(tǒng)的設(shè)計要考慮到學(xué)生餐飲消費和儀器借還功能的基本需要，并保證學(xué)校水控和電控系統(tǒng)在數(shù)據(jù)上的安全性。系統(tǒng)在業(yè)務(wù)需求的設(shè)計上還要設(shè)計出完整的門禁系統(tǒng)以及教師和學(xué)生的請假考勤系統(tǒng)，滿足對教學(xué)日常管理的基本功能。需求系統(tǒng)設(shè)計要滿足安全便捷的財務(wù)管理體系設(shè)計的需要，為學(xué)校的財務(wù)資金管理和財務(wù)業(yè)務(wù)的管理提供方便。

圖1：校園一卡通系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)性能求分析，系統(tǒng)要實現(xiàn)對個人身份的ID進行準(zhǔn)確的認(rèn)證，經(jīng)過認(rèn)證的ID可以對系統(tǒng)平臺的數(shù)據(jù)進行訪問，這樣可以保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的完整性和實時性。系統(tǒng)的設(shè)計要可以與數(shù)字化校園進行完整的對接，一卡通系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)提供者和使用者，系統(tǒng)數(shù)據(jù)要和主數(shù)據(jù)中心進行有效的對接，實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)的共享。系統(tǒng)的設(shè)計要滿足數(shù)據(jù)交換和同步的需要，對后臺數(shù)據(jù)庫和前臺的WEB的設(shè)計要滿足數(shù)據(jù)存儲和用戶使用的基本要求，保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和共享性。

3 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及模塊功能設(shè)計

系統(tǒng)的總體架構(gòu)設(shè)計是通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，在硬件和軟件的基礎(chǔ)之上進行模塊化設(shè)計的，在設(shè)計的過程中要充分考慮到系統(tǒng)在后期使用中的功能模塊的擴展性，因此在設(shè)計中要對標(biāo)準(zhǔn)升級接口進行預(yù)留，并對系統(tǒng)發(fā)生異常時的處理機制進行合理的設(shè)計。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的設(shè)計要滿足系統(tǒng)模塊之間數(shù)據(jù)交換的需要，滿足校園一卡通業(yè)務(wù)功能的要求，對系統(tǒng)的設(shè)計要采用模塊化和組件化的設(shè)計和開發(fā)模式，使系統(tǒng)的模塊化功能發(fā)揮到最大化。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計圖如圖1所示。

3.1 財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)模塊功能分析

財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)模塊功能，主要是實現(xiàn)對學(xué)校的財務(wù)數(shù)據(jù)信息進行結(jié)算的功能，對財務(wù)資金數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一計算和管理。并提供銀行轉(zhuǎn)賬功能，可以真正的實現(xiàn)校園卡的銀行支付功能，并且可以為學(xué)生提供校園卡資金查詢的功能。財務(wù)結(jié)算模塊主要是面向?qū)W校內(nèi)的商戶以及學(xué)生和教師，為商家和銀行系統(tǒng)提供資金結(jié)算功能，為個人用戶提供充值和消費等基本功能。財務(wù)結(jié)算系統(tǒng)可以以報表的形式生成結(jié)算賬單，并提供對個人消費信息的查詢功能，方便用戶和商家對賬單進行查看。

3.2 餐飲消費系統(tǒng)模塊功能分析

餐飲消費系統(tǒng)模塊功能，實現(xiàn)在食堂和超市等地方進行刷卡消費的功能，餐飲消費系統(tǒng)是校園一卡通的重要功能，通過校園卡實現(xiàn)了消費系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸和處理。通過校園網(wǎng)把主數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)和校園內(nèi)的食堂超市等數(shù)據(jù)信息連接在一起，并通過TCP/IP協(xié)議實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸和連接，然后通過RS-458通信組成消費子網(wǎng)，這樣學(xué)生通過校園卡就可以在校園內(nèi)進行消費，支付環(huán)境非常便捷。

3.3 水控、電控系統(tǒng)模塊功能分析

水控、電控系統(tǒng)模塊功能，實現(xiàn)對校園內(nèi)用水和用電進行科學(xué)管理和控制，通過校園網(wǎng)的智能控水和控電系統(tǒng)，以流量的消費方式向?qū)W生進行供水供電，這樣節(jié)約資源避免浪費。水控、電控系統(tǒng)模塊通過物聯(lián)網(wǎng)RFID技術(shù)，實現(xiàn)對水控和電控裝置的遠程控制，對數(shù)據(jù)信息進行收集和處理，并通過主機數(shù)據(jù)庫對數(shù)據(jù)進行存儲，通過無線網(wǎng)絡(luò)對控水系統(tǒng)和控電系統(tǒng)進行管理。

3.4 請假考勤系統(tǒng)模塊功能分析

請假考勤系統(tǒng)模塊功能，在考勤辦公區(qū)域設(shè)置電子考勤設(shè)備，通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對考勤設(shè)備進行遠程控制和管理，并把考勤數(shù)據(jù)連接到一卡通系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心，通過校園網(wǎng)的一卡通系統(tǒng)實現(xiàn)請假考勤的數(shù)字化和智能化。請假考勤系統(tǒng)改變了傳統(tǒng)簽到的方式，通過數(shù)字化模式提高了學(xué)校的管理效率。請假考勤系統(tǒng)作為一卡通系統(tǒng)中的子系統(tǒng)，通過請假考勤系統(tǒng)可以對人員的請假和出勤動態(tài)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一管理，對教師上課情況進行統(tǒng)計和管理。

3.5 門禁系統(tǒng)模塊功能分析

門禁系統(tǒng)模塊功能，通過身份認(rèn)證對學(xué)生進出教學(xué)樓和宿舍等身份進行嚴(yán)格認(rèn)證，學(xué)生通過刷卡進出，系統(tǒng)通過對學(xué)生刷卡的數(shù)據(jù)信息進行統(tǒng)計，然后對進出這一區(qū)域的學(xué)生和教師進行科學(xué)的管理，這樣有利于學(xué)校校園內(nèi)的安全管理。門禁系統(tǒng)對刷卡數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計和處理，并向管理員提供數(shù)據(jù)查詢功能。通過RFID一卡通系統(tǒng)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，方便管理員對校園的安全進行管理。

3.6 儀器借還系統(tǒng)模塊功能分析

儀器借還系統(tǒng)模塊功能，通過電子方式實現(xiàn)對儀器的采編歸檔，以及對儀器的借用和歸還等信息進行統(tǒng)計。在一卡通系統(tǒng)中，儀器借還系統(tǒng)作為子系統(tǒng)接入到一卡通系統(tǒng)中，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的交換和處理，方便學(xué)生或者教師對儀器的借還。在校園FID-SIM卡中對學(xué)生或者教師的基本信息和功能權(quán)限集成在一起，這樣校園卡就和一卡通系統(tǒng)實現(xiàn)了儀器借用信息的交換和對接。在系統(tǒng)的終端可以對儀器的借還情況進行有效的查詢，方便管理員對用戶儀器使用功能的管理，提高了教學(xué)儀器的使用效率。

4 總結(jié)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在校園一卡通系統(tǒng)中的應(yīng)用，解決了傳統(tǒng)數(shù)字化校園建設(shè)中數(shù)據(jù)資源整合和共享的問題?；谖锫?lián)網(wǎng)的校園一卡通系統(tǒng)通過校園卡進行身份的自動識別，為教師和學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活提供了便利的服務(wù)。