校园一卡通的设计与实现-软件工程

摘 要I摘 要为解决高校费用收取困难、管理混乱的问题，在高校采取一卡支付的方式进行收缴，并借助“ 一卡通 ”系统提供的基础数据库数据，整理和推动高校各类子管理系统的建设，提升高校办事效率和管理水平，这已成为校园信息化建设与发展的重要内容和必然趋势。本文通过调研高校校园的管理现状与模式、涉卡类业务的处理，从系统的软件、硬件及网络平台结构三个方面提出了校园” 一卡通” 系统的总体设计思想与设计方案，并就主要子系统的功能与逻辑结构给出了详细分析与设计。系统的设计从统一的网络平台、数据库、身份认证、接口接入等总体思想的技术实现进行综合考察，系统软、硬件采用模块化的结构设计。在设计与实现过程中，以一卡通图书馆管理系统和迎新系统为例给出了比较详细的实现方法与实现结果，而对于其它子系统的描述只给出了系统结构图与主要功能。“一卡通”系统的建设能够让学校师生在校园内的各类活动内容均只凭借一张校园卡就能实现，真正做到“一卡在手，走遍校园 ”，同时能够大大提高学校的管理水平和技术手段。关键词：信息化；一卡通；迎新注册AbstractIIAbstractTo achieve a unified campus electronic payment system and collection management fees, its difficult to solve the problem for all kinds of schools, the problems of managing are very complex. With “Campus-Card“ system provides basic data, integration, and promote the construction of various types of management information systems for some kinds of schools, and help the school management improve efficiency, which has become an important and inevitable trend of campus information technology and development. By researching university campus management status and mode of treatment involving business cards from three aspects of campus card system such as software, hardware and network platform structure proposed overall design ideas and design, our work majors on the subsystems function and gives a detailed analysis of the logical structure and design .The system is developed from system design to achieve a unified network platform, unified database and a unified identity authentication system, data transmission security, various management system interface, exception handling, etc. The overall design concept of technology, systems software and hardware are used in modular design. In the design and implementation process, library management systems and welcome card system gives a more detailed implementation and realization of the results, other subsystems only gives the system structure and main functions.Construction of the campus card system is allowed to access to all staff and students throughout the school, work, activities and consumption were carried out just by this campus card can achieve “one-card in hand, you can have fun anywhere in the campus“, besides, the development of the system could highly improve the management standard and the technology level. Key Words：Information System; All-in-one Card System; New Registration目 录III目 录摘 要 .IAbstract .II目 录 .III第一章 绪论 .1第一节 问题的提出 .1第二节 课题背景与研究意义 .1第三节 研究方法与目标 .2第四节 本章小结 .3第二章 系统需求分析 .4第一节 总体目标 .42.1.1 一卡通注册系统 .42.1.2 统一认证 .42.1.3 各种业务子系统 .4第二节 设计原则 .5第三节 接入控制 .52.3.1 安全接入控制 .52.3.2 系统安全管理 .7第四节 自助查询 .7第五节 资金结算 .9第六节 注册子系统需求分析 .112.6.1 业务描述 .112.6.2 迎新注册的需求分析 .12目 录IV2.6.3 迎新注册的业务流程 .13第七节 本章小结 .16第三章 系统总体设计 .17第一节 建立一卡通系统网络平台 .173.1.1 系统的基本组成 .183.1.2 “一卡通”系统网络结构 .19第二节 系统业务量的计算 .20第三节 系统实时性与网络带宽设计 .20第四节 系统扩展设计 .20第五节 系统开放性 .21第六节 迎新注册系统总体设计 .213.6.1 总体功能设计 .213.6.2 迎新系统模块功能设计 .223.6.3 子系统网络结构设计 .25第七节 迎新注册系统数据库设计 .25第八节 本章小结 .30第四章 系统功能设计 .31第一节 数据中心平台 .314.1.1 系统数据中心 .314.1.2 综合前置机系统 .32第二节 综合服务系统 .334.2.1 银行前置转帐系统 .334.2.2 综合业务处理系统 .344.2.3 身份数据中心系统 .354.2.4 WEB 服务查询系统 .374.2.5 电话查询系统 .384.2.6 证书卡管理系统 .38目 录V第三节 涉卡类应用系统 .394.3.1 商务管理子系统 .394.3.2 机房管理子系统 .404.3.3 收费管理系统 .414.3.4 门禁管理系统 .424.3.5 考勤管理系统 .434.3.6 场馆收费子系统 .43第四节 迎新注册系统的设计 .444.4.1 迎新注册系统功能设计 .444.4.2 迎新注册系统模块设计 .46第五章 系统实现 .49第一节 基于一卡通的图书馆系 统集成 .49第二节 一卡通系统与图书馆系统集成 .515.2.1 图书馆系统业务处理需求分析与系统集成方案 .515.2.2 系统总体功能设计 .535.2.3 数据库设计 .535.2.4 系统设计实现 .57第三节 迎新注册系统实现 .635.3.1 迎新注册系统的拓扑 .635.3.2 系统详细设计 .63第六章 总结与展望 .67第一节 主要工作总结 .67第二节 工作展望 .67参考文献 .69致谢 .71目 录VI个人简历 在学期间发表的学术论文与研究成果 .72第一章 绪论1第一章 绪论第一节 问题的提出随着社会的发展和科技的进步，信息技术的应用已突显出越来越重要的地位。移动互联网技术、数字通信技术及物联网技术在国家各领域中的应用，都为我们的生活产生了巨大的影响，改变了我们的生活模式。从这些方面上的技术革命我们可以得到这样的结论,信息技术的应用水平可以决定企业的竞争能力、可以支配战争的胜负、可以改善人们的生活，甚至于可以改变人类的未来发展。校园信息化建设近年来在我国呈现出迅猛的发展态势。数字化校园就是网络化的信息传输、数字化的信息资源和智能化的用户终端，三者有机的结合 1。校园信息化的核心就是校园数字化，信息数字化，手段数字化。数字校园是以校园网为基础，利用先进的技术手段及工具，实现从环境（教室、仪器等）、资源（教材、课件等）到活动（授课、学习等）的全部数字化实现，搭建了一个虚拟空间，拓宽了现实校园的活动和空间，提高了传统校园的管理水平和效率，最终实现了学校教学、生活等方方面面的信息处理，从而达到大大提升学校各项管理。 第二节 课题背景与研究意义校园信息化建设是一个课题，在未来也将是一个发展过程，它所涉及的应用是很多的。校园信息化建设的论证、规划、设计与开发需要一个高水平的团队来完成，参与其中不仅可以为信息化建设贡献自己的力量，也可以通过实践提高技术水平，为今后更好的服务于社会信息化建设打下基础。目前，校园餐饮已基本实现刷卡消费，而商业网点、收费场所的日常管理大多还在采用人工值守管理模式，这种管理模式不仅浪费了人力，降低了工作效率，而且也不便于学校的日常管理。按照校园信息化工程设计的目标，结合第一章 绪论2学校方方面面的资源及信息，在教职工日常生活中实现卡人结合，使校园内各种消费场所，用卡信息来完成身份认证，及时采集消费及使用纪录信息，对校园的宏观管理具有重要意义，“一卡通”系统的建设将为完成上述工作奠定坚实的基础。随着“一卡通”系统的整体建设，各种子管理系统的陆续投入应用，利用统一化的中心数据库机制，可以实现校园数据的全面集成与共享，为校园的发展、规划与管理提供了可靠的决策保障。第三节 研究方法与目标课题研究方法与目标是：通过实地调研，分析校园的管理现状，资源的利用情况、网络平台的现状及已有应用系统使用等方面的信息，规划校园信息化系统的总体模型。在此基础上确定系统管理业务模型并进行分解，根据开发规划与步骤，分阶段进行系统的开发。“一卡通”系统是校园信息化的一个重要组成部分，要求做到人、卡一体，真正做到一卡在手，走遍校园。因此，“一卡通”系统的建设不应是把各个应用系统简单组合起来，而是要总体考虑校园卡的业务流程，制定统一的数据标准，使系统做到数据共享、集中控制 2。一卡通系统主要实现功能包括：1. 建立校园中各种消费场所刷卡平台；2. 建立校园统一身份认证系统；3. 实现校园卡与银行卡的结合；4. 实现校园信息集中保存、处理和共享机制；5. 与各管理信息系统对接，实现校园信息查询等管理功能。关键问题的解决：1. 一卡通对突发事件的处理本系统拥有完善可行的数据容错方案，在突发状况时可以保证数据库降低可能的数据损坏，并拥有完备的数据库备份机制，从而保证系统数据的恢复和灾备；系统还拥有数据的二级缓存机制，在数据通讯网关上缓存了持卡人的余额及各种消费信息，一旦中心数据库发生故障时，中心数据库的数据进行恢复不能保证用户查询操作，也能暂时提供用户使用二级缓存机制进行查询。第一章 绪论32. 真正的电子钱包应用3. 完善的财务结算机制支持商户管理与商家结算、流水对账等功能；还能够提供按 POS 机和 POS机分组来分别结算，并提供完备的会计结算凭证及结算程序。第四节 本章小结本章根据校园信息化发展的需要，分析了“一卡通”系统的业务需求，针对校园内活动的实际情况，并对“一卡通”系统的背景和研究意义进行了探讨，给出了“一卡通”系统开发与设计的方法及系统最终要达到的功能。第二章 系统需求分析4第二章 系统需求分析第一节 总体目标“一卡通”系统在“数字化校园”建设中占有重要地位。 “一卡通”系统的实现不止具有信息化的要求，还要保证系统具有可靠性、安全性、可扩展性，同时还需要顺应高校智能化管理的要求，符合数字化校园的总体目标。2.1.1 一卡通注册系统新生报到是每年每个高校的基础工作之一，作为采集高校学生基础数据的手段，是实现数字化校园工程的最重要一个环节，因此我们设计了一卡通注册系统，并把它作为一个独立的子系统，作为本系统的基础。该系统首先是要保证学生基本信息准确录入，并采用数据中心的方式作为数据存储，为其他子管理系统的正常运营带来便利。2.1.2 统一认证建立一个能够覆盖整个校区（这里说到的整个校区往往指物理上的多个校区范围）的“ 一卡通” 系统，就要求必须拥有统一