校园一卡通系统设计毕业设计论文.docx

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校园一卡通系统设计毕业设计论文

毕业设计说明书

课题名称：

校园一卡通系统的设计

学生姓名

学号

二级学院（系）电气电子工程学院

专业楼宇智能化工程技术

班级

指导教师

起讫时间：

2014年12月1日～2015年1月23日

摘要

针对校园一卡通系统使用和管理的特点，为各大学、大专、中小学设计了高效实用的校园一卡通管理系统方案。

该系统方案综合先进的射频识别技术、IC卡管理及网络通讯技术有机地融合于一体，可以根据客户的需求，提供最合适的系统方案。

具有安全、稳定、实用、经济和可拓展等特点。

最后真正的实现校园一卡通系统统一的管理。

目前通过研究一卡通系统的重点及难点，经过调查，发现现在高校系统均是针对各单位和部门的具体工作进行设计的，缺少统一的规划和校园一体化考虑，系统仍存在一些问题，也是本次课题研究需要解决的关键问题。

如：

多个的身份、密码，师生使用不够方便，没有统一的信息标准。

关键词：

校园一卡通；数字化校园；IC卡；校园信息集成化；

第1章绪论

1.1引言

随着高校的发展，校园内的各种信息资源整合已经进入全面的规划和实施阶段，在这种情况下，“校园一卡通”作为信息管理的重要系统被引入高校。

校园一卡通使校园更信息化和数字化，校园一卡通以结合学校正在进行的统一身份认证、人事、学工等建设，通过共同的身份认证机制，实现数据管理的集成和共享，使校园一卡通系统成为校园信息化建设的重要组成部分之一，学校实现现代化的管理的需求，自主开发了校园“一卡通”。

利用校园卡实现了学生在学校的身份认证，对学生在学校的各种消费提供了方便的途径。

对于学校图书馆，将自动存储学生图书借阅情况，记录处罚情况。

对于任课教师可以及时、准确、方便的了解学生出勤、作业等情况。

是凭借发达的网络技术，在传统的信息交流平台上构建数字空间，提高资源共享度和信息管理水平，实现教育与交流的全面信息化。

一卡通的核心RFID（RadioFrequencyIdentification）无线射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术。

射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合（交变磁场或电磁场）实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。

从结构上讲RFID是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。

系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。

其基本组成部分为三个：

应答器，阅读器。

应用软件系统。

应答器：

由天线，耦合元件及芯片组成，一般来说都是用标签作为应答器，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。

阅读器：

由天线，耦合元件，芯片组成，读取（有时还可以写入）标签信息的设备。

应用软件系统：

是应用层软件，主要是把收集的数据进一步处理，并为人们所使用。

1.2应用的意义

校园一卡通建设是学校一项基础性和持久性的工作，是学校建设和培养人才的重要组成部分，其建设水平是学校整体办学水平、学校形象和地位的重要标志。

校园一卡通建设是高校适应信息时代发展的要求，高校进行校园一卡通建设对于高等教育实现现代化，高校实现跨越式发展具有十分深远的历史意义，主要表现在以下几点：

从管理层面看，作为一所现代化的大学，管理水平的高低，是大学培养人才质量的重要体现。

同时通过技术手段将先进的教育观念和管理观念引入到学校中去，从而提高高校的决策水平、管理水平和学生的培养质量，提高整个学校的办学水平。

从技术层面看，校园一卡通系统整体解决方案的实施，能使校园网得到合理的应用，校园一卡通有效地实现数据共享，消除对数据的重复管理、数据冗余以及数据不同步的问题，提高工作效率。

数字化的校园是新的教育思想的支撑。

近些年来，新的教学思想不断涌现，其中较为活跃的就是大力发展终身教育体系。

校园一卡通系统建设最重建设目标是创建数字化的生活空间，创建虚拟大学空间，让越来越多的学校能够通过互联网获得资源共享能力，可以打破学校的“围墙”形式，形成万网、万校的“数字化大学”，形成了一个庞大的永不过时的资源库。

在拥有丰富资源的基础之上，高校可以通过向社会开放及共享资源，来提高为社会服务的水平，逐步实现终身教育的目标。

建设一卡通校园是高校承担社会责任的必然要求。

高校作为向社会传播知识和文化的中心，肩负着为全社会培养高级技术与研究人才的重要使命。

不断从社会实践中总结规律、研究知识，然后再通过教学成果和科研成果表现出来，是高校义不容辞的责任。

高校的一卡通建设将直接或间接影响整个社会的信息化水平，是一个社会信息化程度的重要标志，也是社会信息的源泉，更是知识传播的发动机。

第2章校园一卡通系统概述

目前校园一卡通管理系统，包含十多项子系统，充分整合了各种硬件设备，以数据库和非接触IC卡技术为核心，以计算机技术和网络通信技术为辅助手段，将校园内的各项设施连接成一个有机的整体，系统管理者和投资者可以通过同一个数据库和软件平台方便的管理各种数据，最大限度的提高管理效率，达到办公自动化，实现更高的投资回报率；实现校园一卡通统一以后，一张卡就可以完成开门、考勤、就餐、消费、会议签到、借书、上机、用水、用电、公共设施使用等各项活动，使各个院校摆脱繁琐、低效的管理模式。

2.1校园一卡通系统主要特点：

校园一卡通系统主要特点在于＂全面、一库，一网，一卡＂：

（1）全面：

一个完整的校园一卡通系统包含校园管理所需的十多个子系统，覆盖了一卡通在校园里的全部领域。

（2）一库：

在同一软件平台、同一个数据库内实现卡的权限开通、卡的权限取消、卡的补办及挂失、卡用户的资料查询、黑名单提醒及报警、记录浏览处理统计等数据管理。

　　（3）一网：

统一的网络。

基于现有的局域网或基于TCP/IP的Internet网或无线网，系统将会把多种不同的设备接入同一个大型软件管理平台,集中控制，统一管理。

　　（4）一卡：

指用户使用同一张IC卡实现不同功能的智能化管理，一张IC卡用于很多功能不相同的机器设备。

2.2校园一卡通系统的优势：

校园一卡通系统将所有的子系统在同一个平台上有机的结合，共用一个统一的数据库。

具备以下的优势：

（1）可以在一卡通中心，集中对用户、IC卡及各设备进行管理和配置，系统统一的管理、维护、用户的使用、卡片处理等操作只需一次性就可以完成，不需要多次转换，非常方便。

（2）一卡通系统整合许多终端设备，可以根据用户不同的需求灵活增减配置（扩展）不同的子系统，实现多种功能集成化管理。

　　（3）一卡通各子系统之间网络互连，共享数据，信息共享速度快，准确实效；全面检查、实时查询及报警，及时生成信息统计报表。

2.3系统总体建设目标：

（1）数字化校园的目标:

一卡走遍校园，建成“校园卡”系统的骨干平台，身份认证统一、校内消费、校内门禁、校务管理的各个子系统都建在该平台下，以后可以随学校规模扩大和卡片功能增加只需要增加子系统，实现校园数字化的目标；

（2）一卡通的目标：

每个学生或教职工人员（用户）每人使用一张卡，此卡集身份卡、借书卡、消费卡、门禁卡、上机卡、校医疗卡等于一体，代表持卡人的身份，在卡上可自由充值和消费，也可以开门禁锁，在学校内做到一卡通用走遍校园。

（3）实现银行与学校结合:

一卡通系统采用实际一体、物理分离的校园卡与银行卡，银行卡在银行各个网点通用，进行电子货币结算，做到各个银行互通。

持卡人通过圈存等方式实现银行卡与校园卡之间的转账功能，赋予校园一卡通系统金融功能，也让校园卡走出校园。

第3章校园一卡通系统方案设计框架

3.1设计构思

校园一卡通系统网络由两部分组成：

设备控制网和管理信息网。

设备控制网中各子系统管理电脑通过RS485或TCP/IP连接和控制硬件设备；管理信息网采用了先进的多层客户/服务器结构和B/S结构相结合的方式。

数据层为中心数据库主机及存储设备，建议采用小型机集群方式；业务逻辑处理层由多台应用服务器组成。

结构图如下：

图1校园一卡通网络拓扑结构图

3.3.1系统应用说明：

（1）一卡通管理中心：

包含平台控制管理、人事管理中心、卡服务中心、门禁管理中心、结算中心等子系统；完成对整个一卡通系统的基本设置、人员管理、操作授权、卡片授权、卡片充值、系统信息数据查询、财务结算、报表打印等。

（2）消费管理子系统：

包括校园餐厅售餐机以及校园内商户消费机等设备的管理、黑名单管理、数据采集等。

通过扩展可应用于校园全部交易或收费的场合。

　　（3）电控管理子系统：

包括校园电控设备的管理、购电卡充值、换卡、退卡、换表等。

（4）水控管理子系统：

包括校园水控设备的管理、黑名单管理、数据采集等。

　　（5）WEB查询子系统：

通过校园网络查询个人的消费记录、考勤信息、上机信息、开门禁锁信息、图书馆借阅信息，以及修改密码、挂失卡片等操作。

　　（6）自助服务子系统：

通常安装在触摸屏查询设备上，除可查询各项信息、修改密码、挂失卡片外，还可完成卡内转帐、圈存等读写卡的操作。

　　（7）考勤管理子系统：

完成班次设置、人员排班、请假登记等操作；以及考勤结果的分析统计和导出报表等。

　　（8）门禁管理子系统：

与门禁机通讯，控制和管理门禁机，可实时监控和查询门禁包括出入信息。

　　（9）机房管理子系统：

可完成上机排课、自动分配机号、课时内免费、课时外收费等管理，和一卡通系统数据库联机，将收费数据实时写入数据库。

　　（10）图书馆管理子系统:

管理员可进行相关的图书入库、查询、统计、打印报表等管理；用户持卡片办理借书、还书；罚款或赔偿收费通过卡片扣取，收费数据直接写入数据库。

　　（11）金融服务子系统：

校园卡对应银行帐户余额查询、明细查询；个人银行卡账户和校园卡电子钱包（圈存））或者学校账户（扣款）之间的资金转账、代收代付。

3.2卡的设计和作用

3.2.1卡的设计

（1）头像照片＋射频卡＋条码

根据学校的特点，校园卡的设计为使用者头像照片、条码、射频卡组合成的卡，卡基的材料选用PVC材料，美观、方便、实用。

使该校园卡既是每个学生或教职员工一张卡，此卡集身份卡、借书卡、消费卡、上机卡、医疗卡等于一体，代表持卡人的身份，在卡上可自由充值和消费，在校园内做到一卡通用，同时卡面的背景图片可印刷为校园标志性图案，射频卡采用MIFAREONE卡。

正面可以印刷学生照片、系别、姓名、学号、班级、条码等信息。

背面可以印刷该卡使用规则及注意事项，也可以根据学校不同情况及需求进行设计。

（2）头像照片＋银行卡的磁条＋射频卡＋条码

如果将校园卡和银行卡的磁条结合，校园卡的设计为使用者头像照片、条码、银行卡的磁条、射频卡组合成的卡。

正面可以印刷学生照片、系别、姓名、学号、班级、条码等信息。

背面可以印制银行卡有关内容、磁条条码、银行卡账号及使用规范和注意事项。

（3）头像照片＋银行卡的CPU＋射频卡＋条码

如果将校园卡和银行卡的CPU相结合，正面同上。

背面可以印制银行卡相关内容、磁条条码、银行卡帐号及注意事项。

3.2.卡的作用

校园卡可以代替：

学生证、上机卡、工作证、门禁卡、身份证、借书证、医疗就诊证、会员卡、饭卡、购物电子钱包、存折。

3.3卡的使用范围

教职人员管理：

教师上下班打卡签到，会议打卡签到，工资发放。

学生管理：

学生证注册、学生信息注销、学生上下课签到、成绩管理。

身份识别：

图书馆、计算中心、门禁管理、学校医院。

交费管理：

学费、上网费、医药费、电费、水费。

用餐管理：

校园餐厅、食堂、校园快餐店。

娱乐管理：

校园舞蹈房、健身房、体育活动中心。

购物管理：

校园超市、小店、或者有银联标志（百货商场、大型超市商场、零售商店、新华书店）、话费、网购。

第4章校园一卡通系统设计原则

4.1安全性原则

校园一卡通系统具有