中小学校园一卡通管理系统应用方案

目      录
 
一、前言
二、IC卡消费系统
三、考勤管理系统
四、门禁/进出入管理系统
五、IC卡图书馆管理系统
六、IC卡电子阅览室管理系统
七、售后服务 

前言 校园一卡通系统简介

    以前，在各中小学、大专院校中，师生员工的证件、档案、考勤、食堂就餐等管理都是不关联的，各部门之间没有相互的联系，造成人力和财力的浪费，且工作效率低。为此，各大专院校都在寻求一种简捷高效的现代化信息管理模式。而智能卡技术的推广应用，则是推进现代化信息管理模式的重要措施之一。

    由于智能卡具有的许多优势，其在国外大学的应用是较早的，新加坡大学从1991年就开始用IC卡来实现校园一卡通了；美国、马来西亚等多所大学也有应用；可以把院校教职工员工和学生的证件（包括教职员工证、学生证、图书借阅810219档案管理、教职员工考勤、工资发放、食堂管理、停车场、溜冰场、校园内公用电话、校园公交车、小卖部及其它小金额消费等功能综合到一张卡上，即非接触式IC卡。该系统的运作使院校摆脱繁琐、低效的管理方式，把更多的精力投入到科研工作和学习中去。目前校园一卡通系统在国内，也得到普遍的采用。

一、设计目标及原则

1.1 设计目标

    校园一卡通系统，旨在运用智能卡技术，以先进的管理理念为指导，以方便学生的学习、生活和提升学校的现代化管理水平为重点，集多种功能于一卡，使学生亲身体会科技给他们带来的便利，从而激发他们学习现代科学文化技术的热情，大力提高学校的管理水平，真正实现“一卡在手，走遍校园”的构想。

    由于系统所采用的IC卡不但起到学生证的作用，同时又具有电子钱包的功能，所以采用灵活而开放的设计原则，以使系统结构具有良好的开放性和扩展能力的同时，又要注意个人账户及系统数据的安全。

    基于学校的经费有限和学校的需求是一个逐步拓展的过程，系统应该允许学校对整个一卡通系统的各个子系统能自由组合。系统正式运行后，可分阶段地推广并扩大规模，逐步形成全校统一的管理行为，并可根据需要，扩展其他有关校园IC卡应用及管理系统。

1.2 设计依据

    1、以人为本：“学生”是学校管理的主体，系统设计应紧紧围绕着学生和教师的实际需求，以实用、简便、经济、安全、可靠的原则，同时照顾到不同部门的需要，满足学校管理这一特定使用功能。
    2、适用性：当今科技发展迅速，可应用于一卡通系统的技术和产品可谓层出不穷，工程中选用的系统和产品都应能使用户得到实实在在的受益，并满足近期使用和远期发展的需要。在多种实现途经中，选择最经济可行的途经。
    3、先进性：系统的设计和产品选用在投入使用时应具有一定的技术先进性，但不盲目追求尚不成熟的新技术或不实用的新功能，以充分保护用户的投资。
    4、可靠性：系统的设计应具有较高的可靠性，在系统故障或事故造成中断后，能确保数据的准确性、完整性和一致性，并具备迅速恢复的功能。
    5、实施的可行性：以现有成熟的产品为对象设计，同时还考虑到周边信息通信环境的现状和技术的发展趋势，并考虑行政主管部门归口管理的要求，使设计的方案现实可行。
    6、标准化、开放性：标准化、开放性是信息技术发展的必然趋势，在可能的条件正点，设计中采用的产品都尽可能是标准化、具良好开放性的，并遵循国际上通行的通信协议。应用软件尽量采用已商品化的通用软件，以减少二次开发的工作量和利于日后的使用和维护。
    7、可扩充性：系统设计中考虑到今后技术的发展和使用的需要，具有更新、扩充和升级的可能。
    8、数据安全：采取必要的措施保障内各智能化系统数据的安全。
    9、易操作性：校园一卡通系统是面向中小学学生和教师使用的系统，系统及其功能的配置以能给用户提供舒、安全、方便、快捷为准则，其操作应简便易学，而绝不能因“智能”而给用户带来不便，甚至烦恼。
    10、针对性：学校智能化系统的设置并非千篇一律的，而应根据工程的实际情况，如工程规模、配套设施、市场定位、用户对象、管理要求、规划及平面布局等等因素，做出有针对性的设计。

    本方案中采用的系统基于整个学校“一卡通”控制系统，可以方便的实现功能方面的扩展和数量方面的扩展，使用者可以凭卡在其指定的范围内实现消费、借阅图书、物品借记、物品领用、保安巡更和工作考勤。

1.3 系统设计

    1、卡片可印刷精美的校园标志性图案；
    2、 正面通过证卡打印机打印学生照片、学号、姓名、系别、班级、住址、 有效乘车路线等信息。
    3、背面可印刷该卡使用规则及注意事项。
    4. 卡技术要点 
    ①卡内部数据：校园IC卡将采用mafire1卡，其容量为8k，分配方式如下：内存空间划分两个不同的区域。一个是公共数据区，其主要的作用于定义介质卡类、授权密码，由卡授权写入。另一个区域称为应用数据区，用于存放用户信息（由发卡管理写入）。
    ②卡的定义：卡分为设备管理卡和用户卡。
    设备管理卡：所有的读写器和其它读写设备在使用前，都必须用此卡授权后或通过发卡程序写入才能进行读写操作。 
    用户卡：指已经过读写器写入个人信息和消费金额的IC卡。
    ③操作安全机制
    为避免校园IC卡工作不稳定或人为破坏，在卡内的关键字段（公共金额区）都设有校验码，内含防冲突机制，密码三次相互认证。 
    5、校园一卡通应用范围 
    学生管理：注册、注销、成绩单。
    身份识别：图书馆、计算中心、校医院。
    交费：学费、上机、医疗、三表、校内公交、用水控制。
    用餐：餐厅、食堂、快餐店。
    购物：百货商场、自选商场、零售商店、新华书店、教材部。
    娱乐：俱乐部、娱乐中心。
    网上交易：INTERNET上网费、电话费、网上购物。

1.4设计规范

    本系统设计遵循以下规范：

    《智能建筑设计标准》(DBJ08-47-95)
    《商用建筑线缆标准》(EIA/TIA-569)
    《民用建筑电气设计规范》（JGJ/T16-92）
    《工业电视系统工程设计规范》（GBJ115-87）
    《电气装置安装工程施工及验收规范》（GBJ23-90，92）
    《民用闭路监视系统工程技术规范》（GB50198-94）
    《安全防范工程程序与要求》（GA/T75-94）

二、系统结构

2.1校园一卡通系统软件体系结构

    根据客户的实际应用需求，软件开发模式采用成熟的客户端/服务器（C/S）模式，对特殊的应用需求则采用最新的浏览器/服务器（B/S）模式，如校长查询系统，使校园一卡通系统更加符合用户的实际需要。校园一卡通系统共有16个子应用模块，其中各个应用子系统的功能模块关系图如下： 

三、 校园一卡通系统特点 

    3.1 质量保证：系统功能可靠、稳定、安全、完善，达到国内领先水平，满足目前中小学校的校园一卡通系统建设需求，可推广使用。
    3.2 系统设计先进性：体现在从系统的平台到IC卡的应用均具有国内领先水平。由于整个系统的设计一开始就定位于一卡通，在数据库以及开发工具的选择上，做了大量的论证；整个系统采用非接触Mifare 1 卡，其自身符合MAC规范，可以提供一个初始的规范化框架。
    3.3 完全开放式结构、易于扩展、升级和维护：整个系统设计完全基于目前先进的DDMS(分布式数据库管理系统)方法，由分散的物理结构和集中的逻辑结构以及实现这种分布式数据体系的软件构成，具有极强的可扩展性。这主要是由于基于DDMS的“一卡通”系统构建在一个虚拟的逻辑平台上，不涉及系统的基础结构，使影响系统可扩展性的因素被屏蔽。当构建一个新的“一卡通”系统时，仅需与已有的、与本次应用相关联的系统进行初始化呼叫即可。
    3.4 高度安全和保密性
    1、由于每个子系统分别使用IC卡不同扇区,采用不同的密码及一卡一密,所以系统非常安全可靠，完全能满足如电子钱包等功能的需要，系统的密钥由用户方提供，即使是软件开发商也不能破解，提高了系统的保密性。
    2、读卡器设备有专用的设备操作密码,任何其他第三方设备都不能进入本系统。
    3、由于非接触式卡序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将序列号固化，不可再更改。卡与读写器之间采用双向验证机制，非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证，传输过程中所有的数据都经过标准DES算法加密，数据安全可靠。
    4、系统软件设有五级操作权限以及启动和关闭密码，同时每个用户也拥有自己独立的操作密码，从而从操作上保障了系统的安全。 
    3.5 高效快捷的发卡、挂失、换卡和注销体系：使用户只需在发卡中心一处挂失，该挂失的卡立即在整个系统内生效，任何一个子系统都会迅速监测到挂失卡信息，以截获挂失卡,使其不能再进行使用，只有当解除挂失后才能重新启用。
 
    3.6 强大的技术实力和完善的售后服务：提供您最佳的软件升级方案。我公司依托自身强大的技术和经济实力，提供完善的售后服务、技术支持和人员培训，并对所售软件提供免费的升级服务。 

第一章　食堂收费系统

——非接触式IC（mifare one）卡食堂收费子系统

一、IC卡食堂管理系统说明

1、系统概述

    本项目共包括1套食堂IC卡系统，可应用于学校，对学校的食堂进行计算机管理。选用非接触式感应IC卡收费系统，此系统包括写卡器及收费机，写卡器用来发放教师、学生消费IC卡，收费机用于记录IC卡编号其消费数据，通过RS-485转换器，直接与计算机连接，进行数据的采集和各种参数的设置。

    感应IC卡(消费卡)采用世界最先进的菲利蒲公司mifare 1非接触IC卡，内部封装有特定频率感应线圈和芯片，通过写卡器，可对每张卡写进一个唯一对应数字(卡号)和一定的消费金额(充值)，感应IC卡收费机是用来感应接收来自感应IC卡上的数字信号的设备，它本身可以通过电脑进行设置，实现不同的功能。当教师、学生持感应IC卡在收费机感应区刷卡后，就餐卡号、日期、时间和就餐金额被立即记录和存储在机器里，需要时可将收费机与电脑连接，将数据传送至电脑，然后通过应用软件处理和统计，实现用户开户、就餐、充值等数据报表的查询统计和打印。

2、系统特点

    ★　快捷方便：消费人员只需在有效距离晃动感应IC卡，收费机即可在0.1秒内完成数据的读写操作，从而实现快速刷卡。就餐人员只需一张IC卡，就可实现所的就餐的人员相应的管理。
    ★　安全可靠：就餐人员的姓名、编号与感应IC卡的数字唯一对应，数据在IC卡封装后，如非强力恶意破坏，永久不变，保证数字高度安全保密。感应卡与收费机无需物理接触，长久稳定。终端内采用FLASH存贮技术，数据可保存10年。
    ★　脱机工作：收费机可在连接计算机时进行卡片开户、充值管理，同时可在计算机脱机状态下进行消费工作。
    ★　易学好用：收费管理软件(包括发卡软件和收费软件)是在Windows操作平台上，根据管理人员的管理思路和习惯而编写的人文汉化应用软件。整个界面亲切友好，简单明了。管理人员完全可以在不懂计算机语言的环境下，只需进行简单的培训，就可独立操作该软件。

3、收费管理软件简介

    可以设置消费时间段，以方便将用户一天的消费分段统计，做为食堂查询分析的基础；可以设置多个收费部门，每个收费部门只能设置各自的设备，只能采集和查询本部门的数据，保证管理的独立性；对IC卡进行开户、充值，读卡号或按编号进行退款、挂失、解挂、销户；个人、部门、各收费部门对消费数据进行统计；余额进行异常查询和处理，对各个收费部门进行消费核算；查询各个用户的开户、充值、退款、消费、余额、卡片使用情况进行；统计分析各个用户或部门的开户、充值、退款、余额；得到一段时间的消费分析表。

二、系统设备功能说明

序号货物名称性能说明

收费机

1、采用最新长距离高灵敏度的解码技术，读卡距离达7cm，读卡时间0.1S。
2、自带后备电源，自动充电，自动切换，低电压保护。
3、采用FLASH存储技术及双备份的存储结构，2M的存储器，数据保存10年。
4、各台售饭窗口机可独自实现计次消费、计额消费、菜单消费和累计查询功能。
5、有黑名单功能，非法卡刷卡报警，可设置内部食堂之间通用与不通用，如：教师可在学生食堂购饭而学生不能在教师食堂购饭。
6、每台窗口机可存储16000笔消费记录，最大开户100万户；黑名单10万个；可设定每台机器的最大存储金额，最大为99999.9元；卡片的最大存储金额为6553.5元；消费最小单位为“角”；
7、消费机可设置10个消费时间段，每个时间段的消费次数可设置为1 到 255次；
8、可设置每张卡片的每日消费限额，超过设定的消费额需输入密码才能够消费；
9、脱机独立运行。

发卡机：读写卡、充值方便快捷，简单易学。

IC卡：采用菲利蒲公司S50芯片，使用频率高，具有良好的保密性、数据安全性、功能扩充性和同其它“一卡通”产品的兼容性。

充值/查询机

1、采用12864全中文点阵液晶，可显示姓名、卡号、加款后金额。
2、提供多种加款方式，一、从计算机下传到充值机方式，二、用管理卡加款方式。
3、充值机可将食堂消费帐目或其他消费帐目中的金额转到控水消费金额。
4、可随时刷卡查询本人卡内金额。
5、自带后备电池，停电可正常工作。