石河子大学移动校园一卡通整体解决方案.docx
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石河子大学移动校园一卡通整体解决方案
石河子大学移动校园一卡通
整体技术方案书
重庆英黎科技有限公司实施
中国移动通信有限公司发布
项目概况
项目背景
石河子大学位于新疆天山北麓被联合国授予“人居环境改善良好城市”的石河子市。
1996年4月，学校由农业部部属的石河子农学院、石河子医学院、兵团师范专科学校和兵团经济专科学校合并组建，是国家“211工程”重点建设高校和国家西部重点建设高校，现由国家教育部和新疆生产建设兵团共建。
石河子大学拥有良好的教学、科研条件。
校园面积183万平方米，校舍面积106万平方米，实验室面积17万平方米。
拥有设施完善的图书馆、体育馆、游泳馆、田径馆、标准体育场、会堂、综合教学楼等一批标志性建筑。
有附属医院4个，建筑面积34万平方米，床位数3400个，职工4544人。
图书馆藏书290万册，内有联合国粮农组织（FAO）藏书点。
需求分析
1）会议签到系统：
会议室考勤机5台；
2）消费系统：
食堂超市消费机300台，充值机20台；
3）通道控制：
图书馆包含2个图书馆门禁系统，一个为改造加宽，一个为新建，均为闸道形式；
4）图书馆借阅：
另外校方即将新落成一座新的图书馆可以配套使用新的一卡通借阅设备。
系统概述
“移动校园一卡通”是在学校内，凡有现金、票证或需要识别身份的场合均采用RFID-SIM手机卡来完成。
此种管理模式代替了传统的消费及身份识别管理模式，为学校的管理带来了高效、方便与安全。
中国移动一卡通系统是数字化校园建设的重要组成部分，是为校园信息化提供信息采集的基础工程之一，具有学校管理决策支持系统的部分功能。
系统整体架构
移动一卡通逻辑架构
本系统对外主要与移动一卡通服务平台进行接口。
其中信源层由非接触式RFID-SIM卡和CPU卡组成，二者通过通过移动网关和数据采集层的设备相通讯；数据采集层的设备主要是由考勤、门禁和消费终端组成，完成用户信息的采集和过滤，并将数据提供给应用层数量；应用层是移动一卡通客户端（企业端）前置机管理软件，分为门禁、考勤、消费和卡片管理四个子系统，可以根据需要进行扩展增加新的如应用子系统，如停车场管理、图书馆管理等，以满足客户不同层次的需求。
一卡通解决的问题
Ø系统识别率：
99.99%（识别距离内）；
Ø响应时间：
从读卡到道闸/门打开的响应时间小于1ms
Ø识别距离：
门禁、考勤和停车场机具识别卡片距离不大于10cm，消费机识别卡片的距离不大于4cm。
Ø工作温度：
-5～+45℃
Ø环境相对湿度：
5％～95％，RH。
Ø存储温度：
-20～+55℃。
Ø防护等级：
IP30
Ø静电防护ESD：
+/-8kVdc空气放电；+/-6kVdc直接放电。
满足GB17626.2。
ØMTBF：
不低于10年；
ØMTTF:
小于0.1小时；
Ø系统在突然断电的情况下，可以工作数小时。
石河子大学一卡通系统总体设计
系统设计要求
中国移动校园一卡通是一项重要的网络管理系统工程，是实现数字化校园的重要步骤和组成部分，其设计是否合理，对系统的实现和实施有着重要的影响，对学校信息化建设的效果起着决定性的作用。
针对学校的实际情况提出系统设计的总指导原则：
安全可靠性、分布性、扩展方便、标准开放、系统兼容性等原则。
系统建设目标
移动校园一卡通系统的建设使新疆石河子大学全校所有师生员工每人持一张RFID-SIM卡，这张RFID-SIM卡取代以前的各种证件（包括学生证、工作证、借书证、医疗证、出入证等）全部或部分功能，并能扩展其他一卡通功能等的互联互通。
教职工和学生在学校各处出入、学习、活动和消费均只凭RFID-SIM卡便可进行，最终实现“一卡在手，走遍校园”，同时带动学校各单位、各部门信息化、规范化管理的进程。
系统建设原则
⏹安全性原则
从支撑平台、应用平台、应用系统的角度综合考虑和设计整体系统的安全。
构建安全的网络结构，通过入侵检测、防病毒、免疫等方式实现网络接入安全性；采取加密方法保障数据传输和存储的安全性；通过数据库连机/脱机备份、本地/异地备份以及安全恢复，卡安全保护等方式实现数据的安全性；在操作系统、数据库系统和应用软件系统三个层次上分别设立访问控制机制进行合理权限管理，确保信息操作的安全性、一致性。
⏹可靠性原则
对移动校园一卡通系统进行科学的规划、设计，以确保系统架构的稳定性和适应性，同时系统具备容错性和误操作保护。
⏹统一化原则
各基本子系统应尽量使用统一一个数据库进行管理，尽量做到“一卡一库”，必要时才可采取多应用的数据库管理方式，通过数据库软件的完整性功能确保信息系统内信息的一致性。
⏹标准化原则
移动校园一卡通系统的设计和开发按照系统建设目标和设计目标，遵循按照国家标准和国际标准，以便于信息共享、交流以及将来的维护。
⏹可维护性原则
移动校园一卡通系统在运行时尚需不断修正和完善，以满足用户的个性化需求，所以系统设计中充分考虑到可维护性，使其具有可读性、可修改性、可测试性。
⏹规范化、模块化原则
移动校园采用规范化和模块化的开发模式，充分考虑技术实现的合理性和业务划分的范围，将业务流程和组织机构分离，使系统不致因业务部门的组织结构变化发生变化。
⏹利用原有的资源原则
系统充分利用及继承学校已有的硬件基础设施、已运行的应用软件资源，以及长期以来形成的数据资源。
系统扩展要求
系统充分考虑到学校在发展过程中所发生的学校扩建、部门机构调整、人员情况调整、需求变动等情况，使本系统具有良好的可扩展性。
移动校园一卡通系统支持对多种支撑平台和应用平台的兼容；对多种网络及通讯协议的兼容；安全、便捷的第三方应用系统接入；以及系统中各个应用模块的自身升级。
系统网络结构设计
结构示意图
一卡通平台
在Web服务器上部署一卡通管理平台和相应的模块。
主要功能包括：
系统管理、门户管理、平台业务管理、卡片管理、机具管理、业务量统计、业务管理。
应用服务器
负责企业客户端数据的采集。
包括机具数据采集、消费记录、考勤记录等。
用户虚拟卡片处理,处理业务请求.
●通讯管理：
管理客户端连接，收发数据。
●通讯管理组:
将通讯管理服务的数据进行分类缓存.
●前置机状态数据处理：
管理前置机发送过来的机具状态,更新到数据库保存。
●前置机通知处理：
将用户手机或WEB操作更新到校园前置机
数据库服务器
●操作系统软件：
1套，WINDOWSSERVER2003
简体中文企业版，开放式许可＋2年软件升级保障
●数据库软件：
1套，WINDOWSSqlserver2000
简体中文标准版，1个CPU许可＋2年软件升级保障
●实现双击热备数据库存储。
校园客户端
●和校园服务端通讯
连接到服务端并传输定义好的数据。
系统卡片结构设计
RFID-SIM卡
RFID-SIM卡通过手机菜单方式向用户呈现操作界面，通过非接触方式同各类终端（门禁、考勤、消费、停车场、图书馆等）进行交互，通过空中方式同中国移动一卡通平台进行交互。
ØRFID-SIM卡支持市面所有的移动手机，支持GSM、TD-SCDMA网络的基本电信业务
Ø消费或考勤成功，手机有消费金额、余额提示信息或考勤成功提示信息
Ø可以通过手机菜单操作查询手机钱包余额
Ø
Ø可以通过手机键盘对其进行控制操作
Ø长中短距离混合应用：
RFID-SIM手机可以实现考勤、门禁、食堂消费等短距离应用，也可以实现在停车场等中长距离的刷卡应用
Ø内部集成无线射频模块，可以同终端（或PC）通讯
Ø内部备份机制保持数据完整
Ø一卡多用方便安全
CPU卡
CPU卡又叫智能卡，卡内具有中央处理器（CPU）、随机存储器（RAM）、程序存储器（ROM）、数据存储器（EEPROM）以及片内操作系统（COS）。
CPU卡的工作频率是13.56HZ，其逻辑功能、文件结构及数据元跟RFID-SIM手机卡相同，没有菜单操作界面、不能同一卡通系统之间进行空中交互，主要是解决非移动用户和临时用户的用卡需求。
CPU卡可适用于学校、政府、企业、金融、保险行业等多个领域，具有用户空间大、读取速度快、支持一卡多用等特点，并已经通过中国人民银行和国家商秘委的认证。
SAM卡
SAM卡，是根据母卡一级密钥体系生成的二级密钥体系的物理载体，一般安装在终端机的内部用于与RFID-SIM卡或CPU卡进行双向认证，实现用户的身份和权限的识别，以及与终端的信息交互。
装载在终端机的内部，与RFID-SIM卡、cpu卡进行双向认证，增强其保密性。
母卡
母卡是由中国移动一卡通系统平台生成的一级密钥管理系统的物理载体，它保存于企业管理员处，用于实现企业在中国移动一卡通系统中对企业ID密码修改，企业内部授权生成SAM卡，和对RFID-SIM卡或CPU卡的二次洗卡。
是企业一卡通系统中密钥的最高级别。
针对石河子大学的系统集成方案
系统组网
校园内部系统组网图
如上图所示，移动一卡通校园客户端管理系统由门禁终端、考勤终端、消费终端等设备组成。
Ø1、在校园网中为移动校园一卡通系统划分独立的VLAN；
Ø2、中心机房位于学校信息中心，设置数据库服务器1台，平台及WEB服务器1台，各服务器可以采用100M连接；
Ø3、中心机房与上图中各子系统可以采用100M连接，需要连接以下子系统：
卡管理中心子系统、门禁子系统、考勤子系统、消费子系统等。
系统组成
发卡管理子系统
一卡通系统管理中心完成对系统内RFID-SIM卡、CPU卡及帐户信息的集中和统一管理，包括系统设置、帐户管理、系统报表和系统维护等功能。
发卡管理中心包括计算机、双频读写发卡器、管理软件组成，如下图：
发卡功能应用
Ø日常管理：
卡片挂失、解挂、消费数据采集、黑名单下载；
Ø持卡人业务管理：
指个人资料数据的建立和维护，应包含在中心数据库；若无，应在卡务中心建立。
Ø人员信息采集：
人员信息来源于人事部门，通过第三方接口统一采集人员信息。
Ø卡片发放管理：
主要针对RFID-SIM卡和CPU卡的扩展功能密钥写入，身份信息写入、报损、挂失、解挂以及销户等日常卡片管理。
Ø卡片充值管理：
系统支持多种充值方式，如RFID-SIM卡和CPU卡本地现金充值和RFID-SIM卡空中补助充值等。
Ø卡片挂失管理：
在卡务中心挂失一卡通功能或者移动营业厅挂失SIM卡，联动双方卡功能被锁死，保障双帐户的安全。
RFID-SIM卡发卡流程
Ø到营业厅更换RFID-SIM卡，并开通SIM卡功能；
Ø此时该RFID-SIM卡已经有了正常的手机通讯功能；
Ø到一卡通系统卡务中心申请开通RFID-SIM卡的扩展功能，主要是通过一卡通系统对手机RFID-SIM卡写入一卡通密钥，身份认证等；
Ø在一卡通系统中心充值点进行现金充值；
Ø在一卡通系统门禁管理中添加权限；
Ø在一卡通系统考勤管理中添加相应班次等；
Ø完成后持卡人可以使用手机进行食堂消费、门禁进出、考勤等应用。
CPU卡发卡流程
Ø在一卡通中心建立人员信息；
Ø初始化CPU卡，建立CPU卡身份信息和电子钱包划分；
Ø使用一卡通系统发卡功能发卡；
Ø在一卡通系统消费管理中进行充值；
Ø在一卡通系统门禁管理功能中增加权限；
Ø在一卡通系统考勤管理中添加相应班次等；
Ø人员可以使用CPU卡在一卡通中进行消费，考勤、开门功能。
卡片充值业务流程
ØRFID-SIM卡的充值方式有两种：
本地现金充值和空中发放补助。
ØCPU卡现金充值
Ø持卡人拿现金到现金充值点，缴纳现金，用现金充值功能。
ØRFID-SIM卡空中补助
会议考勤管理子系统
会议考勤概述
我们提供会议签到管理系统实现原理是：
采用在会议室安装考勤终端设备来实现，可实现会议参会人员的数据采集、签到统计及信息查询过程的管理。
包括会议人员的出席人数、迟到人数、请假人数、缺席人数等。
更为有效掌握、管理参会人员的出入和出席情况，大大提高了会议管理水平。
会议考勤应用功能
⏹考勤会议参数管理
由系统管理员进行各种会议的考勤时间的编排、定制，与会人员身份资料的综合管理，不同身份的鉴定。
对不同身份的人员参会进入制定不同的考勤时间。
各种编排、查询可任意的预先设置。
⏹允许用户对会议考勤假类自定义
会议请假可在会议考勤统计前录入、也可在统计后正式统计前录入，系统自动更新会议考勤统计结果。
⏹会议考勤规则多样化
根据不同会议类型，可制定不同会议签到的考勤规则。
会议考勤规则可在正式统计（按日结或月结等）前随时维护修改，系统自动更新会议考勤统计结果。
⏹会议考勤刷卡数据
系统自动上传，并下载相关会议考勤数据。
考勤机内存系统帐户信息，可识别持卡人刷卡权限，完成持卡人身份识别等。
系统按用户刷卡数据、会议考勤规则等定义，自动计算人员参与会议情况，迟到或缺席情况。
⏹方便灵活的会议考勤统计查询功能
可设立各种统计条件查询统计，设立统计说明字段说明统计情况、对统计异常记录提供手工维护操作。
会议考勤统计可按日报、月报、任意时段输出。
系统设立会议考勤统计月结业务，月结后的统计可保存会议统计汇总结果，允许对整年度的会议考勤统计结果查询输出。
⏹安全可靠的数据管理功能：
操作员登录系统需口令检查；操作员操作严格限制在设定权限范围内；操作员主要操作在操作日志中全部记录在案，方便查询；系统数据备份与恢复功能，便于保护数据；系统数据密码保护，非本系统操作员无法修改数据。
会议考勤系统网络结构图
食堂消费管理子系统
消费应用功能
Ø营业管理实现自动化
按照营业顺序进行每天的餐饮设置，在人工控制方式下启动和终止营业、出纳组的运营。
更可以在营业时间段自动启动和停止营业，实现无人执机。
Ø帐户管理系统全面
开户配卡、换卡、挂失、解挂、帐目查询、纠错、特征修改、撤户、误撤恢复、帐户统计、补助发放等功能。
Ø财务管理日清月结
用户可按时间段、按日统计，也可按周、月、季、阶段、年统计，有账户操作统计、营业情况统计、班次情况统计，做到真正的日清月结。
并可以打印报表。
Ø操作保障全面
操作日志自动记录所有操作，出纳员存取需开机卡，操作员离开锁定，做到所有操作有据可寻。
Ø安全防范无懈可击
系统安全性、保密性强，对每笔交易和操作实时记录，可随机查询。
对关键数据有网络备份、磁盘备份等多种方式。
消费系统网络结构图
图书馆借阅管理子系统
新建图书馆系统
一、系统概述：
我司提供的移动一卡通图书馆管理子系统包含了目前图书馆管理业务的每个环节，符合教育部最新颁布的《教育管理信息化标准》规范、我国图书馆界通用的CNMARC格式标准、目前通用的《中图法四》标准,支持Z39.50检索协议（无需编目费用，只输入ISBN号码即自动编目）,能同时管理图书、期刊、音像，能打印条码、书标，最大藏书量在300万册以上。
系统采用CNMARC标准及中图法第四版分类，具有Web检索与发布功能，能同时支持采用手机RF-SIM卡刷卡或条码扫描借书还书，支持触摸屏，同时最新版本随系统赠送200万条编目数据。
系统包括系统管理、读者管理、编目、流通、统计、查询、馆务管理等功能。
能够在一个界面下实现图书、音像、期刊的管理，设置假期、设置暂离锁（提高安全性）、暂停某些读者的借阅权、导入导出读者、交换MARC数据、升级辅助编目库等。
二、整体解决方案图：
三、系统特点：
1）顺应时代发展要求
本系统遵守《图书馆管理信息化标准》规范中的“图书管理系统子集”，采用《中国图书馆分类法》最新的第四版，能适应图书馆对未来校园的数字信息化的要求，在校园局域网中作移动校园一卡通系统子系统与其他系统同时运行，是图书馆实现现代化的必然选择。
2）技术先进
以Win2003server为服务器平台,后台为大型数据库SQLServer2000或2005，采用了先进可靠的一卡通RFID技术与图书馆C/S结构相结合，稳定性及安全性好，运行速度快,维护简单。
3）功能强大
系统结合目前最先进的一卡通RFID-SIM卡实现了刷卡借阅功能，另外其系统本身功能包含了目前图书馆管理业务的每个环节，系统共分成系统管理、读者管理、编目、流通、统计、查询等功能。
各种细致的功能如编目在C/S模式下实现。
最大藏书量无限制，所有报表可保存为Excel文件，内置条码打印功能及书标打印。
结合可选的触摸查询系统可以最大限度地提升图书馆的效益和形象。
除具有一般图书馆管理系统提供的读者管理、采编、流通、预约及管理、统计、查询、设置借阅规则等功能外，我们还提供了设置假期（适应学校放假需要）、设置暂离锁（提高安全性）、监视当前使用的客户机及操作员、导入导出读者、自动对正题名及责任者加注拼音、可按拼音首字母进行模糊检索等，支持全自动样本库功能，支持最新出版社信息全自动网上升级更新，另外还可方便地将外来MARC数据导入到本馆或辅助编目库中，可以自行升级编目库，可以暂停某些读者的借阅权等等。
完善的“馆务”功能。
含“馆员信息”、“内部通知”、“我的备忘录”、“工作量表”、“个人操作日志”、“便条留言”等功能。
教育局管理版具有将基层学校图书馆“统计报表上报”的数据导入管理功能。
可以查看真实的基层学校各种统计数据。
4）高度安全性
由管理员分配各操作员可使用的功能并设置其密码，各操作员可以更换自己的登录密码。
系统对各操作员的登录、退出及重要操作均记录在操作日志中，管理员可随时查看，一些重要功能如数据恢复等被限制在服务器端执行。
结合NTServer环境下的图书馆管理系统数据全自动按计划备份服务可最大限度地保障您的数据安全。
5）WEB服务
本系统采用客户机/服务器（Client/Server）+浏览器/服务器（Browser/Server）模式，在服务器上安装本部件后各客户机就可以通过IE浏览器让读者使用借阅资料查询、更换密码、预约、资料检索等功能。
所有信息均存放在数据库服务器上，各客户机通过网络与数据库服务器通讯，WEB服务通过ADO模型访问数据库服务器。
6）读者自助服务
系统内部支持公众用户，我们可以开放一些客户机从而让读者自行管理密码、查询自己的借阅史、预约资料及进行管理、检索资料等，所有这些功能都必须输入读者相应的密码才能执行。
7）强大的触摸查询
可配备配套的触摸查询软件，极大的提高应用效果和图书馆对读者服务形象。
8）完善的图书外采管理
结合配套的“图书外采系统软件”使用，可对外采数据导入及进行管理。
9）简单易用
尽管系统提供了强大而完善的功能，但系统内部实现严谨，从而保证了操作员可以进行傻瓜式的操作而不易出错。
例如有在借资料的读者是不能被删除的，有以下情况的读者是不能借阅的：
某类书的借阅数已达到最大值、有超期资料、有未缴罚款、被暂停借阅，其他许多规则均在系统中得到了细致而具体的实现，所有这些规则由系统强制维护。
日常工作中操作员只需使用RF-SIM卡双频读卡器刷入（或者条码阅读器扫入）借书证号、资料编号、图书音像的ISBN号、期刊的ISSN号的条码,就可以完成绝大部分工作。
四、与同类系统相比所具有的优点：
⏹我们的系统同时支持RF-SIM卡双频读卡器与条码阅读器扫入借书证号、图书音像编号、图书音像的ISBN号、期刊的ISSN号。
⏹所有功能均由本地代码实现，而有些系统使用了许多外部构件，容易导致系统崩溃及性能下降。
⏹主程序具有自我检查功能，任何改变包括病毒感染都会报警，许多系统程序庞大而且感染病毒后不能报警。
⏹功能全，结构严谨，布局清析。
⏹维护方便。
系统提供了完善的备份及恢复功能，在用户超过一段时间没有备份时会自动警告。
⏹适应性强。
操作系统可以是Win98、WinME、WinNT4、Windows2000及WindowsXP，后台数据库支持SQLServer7.0、2000，完全兼容SQLServer2005等，而有些系统只能在特定的某一版本运行。
支持千万甚至亿级馆藏量。
五、系统网络结构示意图
六、系统功能：
（一）系统管理
1.部门设置向导
可根据图书馆规模进行快速设置用户情况。
2.操作员及权限管理
只有系统管理员才能使用本功能。
通过这一功能可以为各操作员分配其可使用的功能，设置其密码（各操作员以后可自行更改），从而防止他人的非法使用。
3.浏览操作日志
操作日志中记录了用户在系统中的重要操作，对于您了解整个系统的使用情况非常有用。
4.工作量统计
工作量统计能反映一段时间内各工作人员的工作情况。
5.书库设置
根据本馆情况设定书库。
6.书目管理
此功能是为了方便管理员对各自编书目进行浏览、打印及管理而设置的。
自编书目的生成可参考“查询”中的“图书检索”。
在“图书检索”中生成的书目及内容会自动出现在“查询”的“自编书目”及本功能的“书目”栏中。
除了可对自编书目进行管理外还可以将数据导出为CNMARC格式文件。
7.读入MARC数据
执行本功能时首先要求您选择一MARC文件，强大的容错设计保证了即使文件格式错误也不会对系统有影响。
文件内容会自动按段解析并以表格形式显示给用户。
用户可将数据导入到本馆编目库中或辅助编目库中。
8.编目库升级
用于将系统的辅助编目库数据升级到最新以提高编目效率。
9.藏书量升级
当您书库中的书日积月累其数量超过了所购买藏书量时，即可进行升级。
10.更改用户名
本系统允许用户在使用过程中更改用户名（馆名）。
11.清除已注销资料
本操作将把已注销及丢失的图书、音像及期刊的相关信息全部清除。
本操作只能由系统管理员进行。
12.设置暂离锁
当用户（包括客户机）间隔了设定时间还没有操作发生时，系统将自动锁定，并出现一输入密码框，要求用户输入其登录时的密码才能继续操作，三次输入失败即关闭程序。
通过这一功能可以减少操作员长时间离开后系统被其他人盗用的可能性。
（只有增强版可用）。
13.设置假期
打开假期功能后当读者借阅资料时应还日期在假期中则系统自动将应还日期设置为您指定的某个日期，您最多可以设置5个假期时间。
（只有增强版可用）。
14.当前正在使用的客户
您可以查看当前正在使用图书管理系统的客户机的微机名和操作员，这样您就可以看到哪些客户机正连接在服务器上，从而可以判断是否可以关机或进行编目库升级操作等。
（只有增强版可用）。
（二）管理模块
包含了“部门管理”、“读者管理”、“办借书证”、“读者密码管理”、“借阅规则”、“读者借阅史”等功能。
1.部门管理
部门管理中可以增加、删除或修改各部门及负责人以及修改其读者类别。
2.读者管理
包括挂失、开通RF-SIM卡借书功能、调动、注销及暂停借阅及借书证版面设置和校徽处理、打印借书证条码等功能。
（1）、挂失
输入遗失的手机卡号，这时系统会给出该读者信息，并自动给出一新借书证号。
（2）、开通RF-SIM卡借书功能
用户可以在“读者管理”中办理开通借书借书功能。
当您点击左侧的部门列表中某部门后，右侧列表框中将显示该部门所有读者姓名，您可以通过“全选”、“全不选”，或按下鼠标右键并拖动定义一区域再通过“选中”、“不选中”选择读者。
（3）、调动
可以将某部门的部分或全部读者调动到其他部门。
如果选中“更新为新部门的读者类别”则所调动的读者的借阅权限将被更新为新部门的类别。
（4）、注销
用于将某些读者删除。
注销后该读者的借阅史等信息也就同时删除了。
当某读者
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