一卡通系统设计说明书

一卡通管理系统设计方案一、导言随着21世纪的到来，人们逐渐进入了信息时代。建筑智能化建设方兴未艾。传统的钢筋混凝土建筑被赋予了智能神经。在各种智能系统的帮助下，人们可以在信息高速公路上驰骋，并在千里之外赢得这场战斗。IC卡一卡通技术广泛应用于社会的各个领域，包括智能建筑。近年来，通过智能卡技术的发展和应用以及智能建筑工程的实践，我公司深刻感受到智能卡技术的应用对建筑智能化的强大推动力。首先，该技术扩大了智能系统集成的应用范围。它不仅可以实现智能卡系统中各子系统之间的信息交换、共享和统一管理，还可以实现智能卡系统与楼宇各子系统之间的信息交换、统一管理和联动控制。其次，智能卡技术增强了整个建筑的整体功能。一卡通系统在智能建筑项目中的应用已经涵盖了人员识别、管理人员考勤、电子门禁、出入口控制、电梯控制、车辆出入口管理、俱乐部消费、人事档案、图书、信息卡和保健卡管理、电话收费管理、电子会议考勤和投票、安全巡逻管理等。这表明一张小小的卡片已经渗透到企业管理和物业管理的各个方面，使管理更加高效和科学，给人们的日常工作和生活带来了方便和安全。集成电路卡分为接触卡和非接触卡。非接触卡运行速度慢、环境适应性差、可靠性差等问题制约了其在一些重要领域的应用。出现于20世纪90年代中期的非接触式IC卡以其独特的非接触卡模式、适应恶劣环境的独特能力、优异的电气和机械特性以及极高的安全性受到各行各业用户的青睐。它们将逐渐取代现有的接触式IC卡，成为使用最广泛的主流卡。非接触式集成电路卡分为以下三种类型：射频加密卡射频卡的信息访问是通过无线电波实现的，主机和射频卡之间没有机械接触。除了存储单元和控制逻辑之外，嵌入式芯片还配备有射频收发器电路。如hid、indala、ti、em等。(2)射频存储卡射频存储卡也通过无线电波获取信息。它在存储卡上增加了一个射频收发器电路。例如Mifare、Legic等。(3)射频中央处理器卡射频中央处理器卡也通过无线电波获取信息。它在中央处理器卡上增加了一个射频收发器电路。由于采用射频技术，非接触式IC卡没有统一的标准，市场上存在不同品牌和频率的卡。这些卡主要分为只读卡(只有一个身份证号码，称为身份证)，如摩托罗拉，HID，TI，EM等。以及读写卡(具有存储空间，称为存储IC卡)，如MIFARE等。随着网络的快速发展和逐渐成熟与稳定，在智能建筑、智能企业和校园管理等本地“智能卡”系统中使用哪种卡不再重要，因为所有数据和信息都可靠地存储在系统数据库中。因此，用户可以根据每个卡特点并结合自己的需要，自由选择使用哪种卡来实现“一体化卡”。这些特征包括：读取卡的距离、卡的厚度、价格水平、是否有存储空间等。鉴于本系统的特点，本系统将采用集成电路卡。二、总体系统建设目标和设计原则2.1总体系统建设目标一卡通管理系统以智能集成系统为基础，利用先进的计算机网络技术、通信技术和非接触式IC卡技术，为企业的各项管理功能提供现代化手段，提高管理质量和水平。具体目标是：(1)IC卡各子系统的工作站和上位机位于高速管理区(2)通信工作站与现场控制点、分散控制设备和数据采集设备之间的通信连接采用传统的控制网络RS-422。(3)一卡通系统数据库由同一数据库管理。数据库平台使用SERVER7.0并支持ODBC访问。自动控制系统集成可以通过局域网与其建立通信连接，并对其数据库进行读写访问。(4)基于TCP/IP协议和SOCKET通信模式，所有IC卡都可以实现身份识别、电子门禁、考勤、巡逻、消费、停车场出入口、电梯控制等多种功能。管理中心授权(发卡或挂失)后，各子系统无需任何授权操作，真正实现“一卡一行”。2.2系统设计原则(1)高级一卡通系统的建设应该建立在当今世界先进和有前途的技术基础上。这样实现的系统可以随着未来信息技术的发展而顺利升级。例如，一卡通系统中的网络通信采用国际流行的TCP/IP协议，服务器采用微软的NT操作系统，数据库采用微软的SQL Server7.0，前端应用程序采用Delphi和Visual C开发(2)实用性一卡通系统应充分体现内部物业管理的模式和特点。应用系统的开发应该是功能性的、方便的、实用的和高效的。(3)安全系统采取了在服务器上安装防火墙软件、备份网络数据库、根据权限级别操作管理人员、实时更新黑名单等多种有效措施，确保了整个系统的安全。(4)延展性就容量和功能而言，该系统不仅能满足当前用户的需求，而且易于扩展，以保证未来用户的扩展和升级。例如，系统可以灵活添加信息点，利用网络查询支持模块和互联网实现远程快速查询。三、一卡通系统解决方案及其技术说明3.1网络结构描述如一卡通系统网络结构图所示：一卡通系统实际上由两部分组成：实时控制域和管理信息域。在低速实时控制领域，分散控制设备和数据采集设备之间的通信连接采用传统的控制网络RS-422。一卡通所有子系统的工作站和服务器位于系统100米带宽的管理域内，通过路由器连接到广域网。3.2一卡通系统的数据流特征如一卡通系统的网络数据流图所示，一卡通系统的数据交换方式可分为两种：(1)业务数据流：它是指从服务器到工作站、从工作站到服务器以及智能卡子系统中每个工作站之间的数据流，通过企业局域网传输。一卡通系统的业务数据流触发对数据库的某些操作。由于智能卡系统的每个模块的功能可能分布在不同的部门，为了在这些模块之间同步数据并实现快速高效的网络查询，需要一个中央数据库。同时，为了减轻服务器的负担，有必要尽可能多地进行分布式数据处理。这使得一卡通系统的数据库分为两部分：1中央数据库：位于服务器上。2本地库：在每个管理子系统工作站上运行。本地数据库和中央数据库之间的同步数据流有三个方向：a)中央数据库-本地数据库；地方数据库中央数据库；地方图书馆地方图书馆；工作站一卡通系统网络数据流示意图服务器和每个工作站之间的通信模块中央数据库基于套接字机制的通信服务器双向交通数据流任何支持协议的网络工作站和服务器之间的通信模块双向交通数据流工作站和本地设备之间的通信模块单向控制流单向控制提取流程主键控制设备然而，从中央数据库到本地数据库的数据流有一个必要条件：一个功能模块操作影响其他模块操作的数据，例如发行新卡、报告卡丢失等。工作站与其携带的设备之间的控制数据被称为一卡通控制数据流，通过RS-422总线传输。由于智能卡系统可以控制数以千计的门禁、消费类机器、停车场控制器和其他设备，因此控制方法包括：a)控制本地设备；b)用于控制局域网中其他机器的设备；c)控制场外和场外设备；这样，控制数据流具有以下方向：a)这台机器“这台机器设备；b)本机器“本局域网的其他主机”设备；c)机器-本地网络-远程网络-远程主机-设备；第一个控制流是纯控制数据，它通过主机自己的422总线网络流动。事实上，控制数据首先成为网络流量数据，然后被解析并恢复为目的主机上的控制数据，然后通过目的主机的422总线网络流向设备。同时，对相关设备的操作也将导致对与该设备相关的数据库条目的操作。这样，控制数据流和服务数据流被同时触发。这就要求网络系统必须保证数据的可靠传输，并提供相应的技术手段来实现业务数据流的分析和控制数据流。与此同时，我们必须确保开放性、先进性和与其他系统的兼容性。3.3软件架构从内部构成来看，智能卡软件由以下模块组成：(1)设备通信模块：用于各控制主机与其控制的设备之间的通信；(2)网络通信模块：用于网络上模块之间的数据通信，基于TCP/IP协议和套接字机制；(3)中央数据库：存储一卡通系统的所有数据表；(4)本地数据库：存储该工作站所需的数据表；(5)数据库操作模块：数据库操作的存储过程和触发器(位于后面)；(6)网络查询支持模块：基于超文本标记语言机制的网络查询支持模块。在功能上，智能卡软件由以下部分组成：(1)设备管理子系统：用于管理一卡通系统的所有设备，包括主机、控制设备等。并负责设置各种通信参数，包括主机号、串口号、波特率等。(2)门禁管理子系统：实现电子门锁控制和出入时间记录；(3)消费管理子系统：对会员消费进行统计和查询；(4)考勤管理子系统：对物业管理人员进行考勤统计；(5)停车场管理子系统：集中控制和管理所有进出企业停车场的车辆；(6)发卡子系统：在一卡通实施范围内进行各种授权操作；(7)人员管理子系统：用于输入、修改、管理和查询一卡通系统所需的企业、人员和车辆的数据；(8)电梯管理子系统：用IC卡实现电梯门、层的自动化管理。从内部组成看软件结构示意图单向控制数据流本地数据受控设备设备控制模块中央数据库双向交通数据流3.4系统软件选择考虑到实际使用环境、成本、可移植性等因素，我们的系统软件选择如下：(1)数据库平台：采用微软公司的SQL Server7.0。数据库平台的选择原则是：所选的数据库系统必须是基于美国国家标准协会标准的关系数据库管理系统；符合客户/服务器计算环境。提供互联网/内部网计算解决方案一般来说，客户机/服务器环境中的数据库系统由两部分组成，一部分安装在客户机上，主要是访问数据库的工具和应用程序的开发工具，如SQLplus和SQLformsORACLE的。另一部分是数据库系统的核心，它安装在服务器上，为所有客户端提供数据共享和管理服务。因此，选定的数据库必须具有以下属性：多用户、多线程、统一负载分布、远程过程调用、过程编译、过程封装等。微软SQL SERVER是一个分页客户端/服务器技术在视窗nt操作系统。这个高级数据库平台在现有网络中提供了一系列事务解决方案。其特点是：高性能设计：可以达到最大2GB(版本7.0达到4GB)的内存和几个TB的硬盘。完全优化的32位结构用于均衡视窗NT。可伸缩对称服务器结构：通过在处理器之间动态平衡用户的工作负载来保证单处理器或多处理器硬件的高级可伸缩性。系统管理：在视窗nt上利用了SQL SERVER的图形工具，只需要少量的工作，可以在本地或远程安装、配置和管理。分布式处理：远程存储程序提供了一种透明的分布式服务器到服务器通信机制，并应用了两阶段提交协议。当数据完整性：系统出现故障时，它将自动向前和向后滚动，并自动检查和处理死锁。高可用性：数据库镜像保存数据库或事务日志的映像。在线备份保持系统不间断。开放式数据库连接：适用于数据库连接控制客户端与数据库服务器或其他常用数据库的通信。网络集成：可以平滑地操作普通网络和协议以及各种主机。系统的低复杂性为所有管理服务提供了一个32位窗口用户界面，即SQL窗口企业管理器。它还将管理工具、服务和组件模块集成到核心产品中，降低了系统的复杂性。更强的自我管理：使远程SQL Server能够实现更强的自我管理。该功能通过与内核交互的服务(调度、事件/警报、复制)来实现。这些服务可以被编程来实现自动的、无人值守的功能。一个好的工具：为数据库管理员(DBA)提供了一个很好的工具，可以将他们的管理从被动变为主动。通过全面的事件/警报处理模式，经理可以为某些特定情况和某些困难情况定义纠正措施(例如，数据库日志将满)，这些情况可以由事件和警报触发。SQL Server 7.0是微软数据库产品的新版本。其主要创新和领先领域包括：从笔记本电脑到企业服务器，它们都有100%兼容的相同代码。使用许多新向导简化管理；动态内存和动态空间管理的自动配置和调整；综合OLAP服务(在线分析处理应用)功能；数据转换服务功能的集成；它集成了英语查询的功能。选择多种复制方法(业务复制、快照复制和合并复制)；通过OLE数据库实现不同种类的分布式查询功能；数据仓库框架已经成为解决元数据问题的第一个综合方法。与NT服务器、微软办公系统、后台办公系统的最佳集成；第