向智慧化迈进－－高校智慧校园一卡通建设研究

徐 强

（西安邮电大学，陕西 西安710121）

1.传统校园一卡通系统应用的现状

校园一卡通系统作为最早在高校应用的信息化服务，与学校师生的学习生活紧密相连[1]。传统的一卡通系统主要为高校提供依托校园卡的金融消费、身份识别和信息服务三大服务体系。主要涉及食堂消费、超市消费、银行圈存、学生宿舍水控和用电、自助服务等应用，并与高校部分信息化系统进行系统对接，为各业务系统提供身份认证和统一收费服务。校园一卡通系统的建设在丰富了高校信息化建设内容的同时，为校内学生、教职员工的学习、工作和生活提供了便利，并且实现了高校财务的集中管理，从一定程度上提高了管理效率。

2.传统校园一卡通系统亟待解决的问题

2.1 原系统数据结构臃肿，不堪重负

随着各高校校园一卡通系统应用的持续深入和不断的推广建设，新需求、新业务不断涌现，校园一卡通系统变得越来越庞大。系统帐户容量和业务流水的不断扩张使得数据库容量激增，原有服务器和存储连续在线工作时间长。由于在数据架构上没有留存足够的升级空间，导致基础环境运算性能下降，整个系统不堪重负。

2.2 原系统设备技术落后，可靠性差，且缺少自助运维和监管工具

传统校园一卡通系统技术相对落后，设备类型多且数量较大，布线结构也不尽合理。随着使用年限的增加，设备老化导致故障率居高不下[2]。此外还缺少自助运维和监管工具，设备出现故障师生只能打电话进行人工报修，一卡通系统管理人员无法实时掌握整个系统运行状态，维护工作只能被动开展。

2.3 原系统支付模式不适应现代社会发展

传统校园一卡通系统能满足一卡通应用的基础功能，但这些功能的实现必须由持卡人去指定的地点在线下进行操作，持卡人对空间的依赖性较高，相应的运营者的维护压力也较大。在发展智慧校园的背景下，随着智能手机的发展普及和随之出现的社会化的支付模式（微信、支付宝、银联、二维码支付），广大师生对校园的一卡通应用服务提出了更高的要求。如原先需要到人工点和自助终端完成的账户充值、用电缴费、缴纳考试费等支付业务现在通过手机完成成为了刚需；因此，统一连接、汇聚与校方合作的各家金融机构，实现校园卡及多种金融支付工具的统一聚合支付是发展大势。

3.智慧校园一卡通系统建设目标

依托高校智慧校园平台，创新服务理念，引入人工智能、5G移动通信技术、物联网、云计算和大数据等日趋成熟的技术方案，构建出“以学生为中心”的“活动与场景相匹配”的线上、线下支付与认证应用，改善校园支付的数据碎片化状况，使每个人的手机就是自己的服务终端。智慧校园一卡通系统的具体建设目标如下：

一是建设基于5G的新型物联网平台。建立覆盖全校的AP接入点，将校内多厂家、多协议的环境感知、节能控制等各类设备转换为统一协议、统一接口，使其简便快捷的使用核心后台的服务，从而节省管理成本，提高管理效能。

二是构建线上金融服务。以移动支付与服务为契机，将校园卡充值、交水电费、交各类考试费、拾卡登记等应用搬到智慧校园手机APP上，方便师生。

三是建立无感知认证管理。借助时下流行的人脸识别等技术的成熟应用，在教室、图书馆、宿舍等重要进出场所开展基于人脸识别的通道管理。

四是收集利用好系统运行过程中的数据，为高校大数据分析、决策应用提供支撑。通过对食堂消费、水电费充值等支付行为进行大数据分析，可提供精准扶贫、行为画像功能，为各类服务的准确性、有效性和便捷性提供支撑，为系统优化配置管理提供依据。

五是将一卡通系统“通”向校外，建立有效的社会服务支撑。目前地铁、公交等公共社会服务早已采用一卡通服务，把高校的一卡通系统接入社会服务系统可以增加师生享受社会服务的便捷性。

智慧校园一卡通系统与传统校园卡系统的对比如表一所示。

表1 智慧校园一卡通系统与传统校园卡系统的对比

4.智慧校园一卡通系统建设内容

4.1 智慧校园一卡通系统平台设计

智慧校园一卡通系统采用多级、分层架构实现：

第一层是业务数据库，作为最底层用来存储数据；第二层是校园卡应用业务支撑平台，其包含统一电子支付、统一身份识别、统一电子商务、数据交换引擎和报表生成引擎，是校园卡系统的核心，基于组件技术、面向服务，是校园卡系统的核心平台；第三层包含的密钥管理和平台配置管理、结算服务等是系统级的应用；第四层是其他各类校园卡应用面向持卡人，提供校园卡的最终服务，是业务级的应用；第五层是面向持卡人、商户、管理者的综合信息服务，是门户级的应用。

智慧校园一卡通系统平台设计架构如图所示。

图1 智慧校园一卡通系统平台设计架构图

4.2 智慧校园一卡通平台应用部分

智慧校园一卡通应用系统全面覆盖学生入学、住宿、吃饭、购物、洗衣、用水、用电、通行及日常自助服务的全部过程，包含消费系统、门禁系统、宿管系统、迎新系统、电控系统、水控系统、自助服务系统、班车系统、卡务管理系统、在线报修系统等应用。其中与传统校园一卡通应用相比特色明显的有以下几个系统。

消费系统：校内消费系统覆盖高校内师生的生活、学习中对应的餐饮、商超、场馆等消费场景，有效满足了消费群体的数量规模大、消费时间集中、消费要求时效性快、精准度高等特殊需求，且由校内财务统一管理、结算清晰。该系统主要由消费管理软件、消费终端、数据采集共同组成。整个消费系统采用同一账户，余额共享，同时支持多样化的消费模式，如刷卡消费、扫码消费、人脸识别消费等。校园内外所有的消费，均可通过一卡通聚合支付渠道，对接银行卡、第三方支付、消费商家，成为师生方便快捷的支付手段。

门禁系统：门禁管理系统对人员进行身份鉴别、确认，对通行时间等进行实时控制和记录，对记录数据进行整理分析统计，如晚归学生统计、人员流量统计，还可以作为人员轨迹跟踪的数据源，为学校相关管理部门进行决策提供相应报表和数据依据。门禁系统主要包括门禁读卡器、人脸识别设备、人行通道、电锁等设备组成，支持校园卡、人脸、二维码等多种认证方式。

宿舍管理系统：宿舍管理系统涵盖了基础信息管理、宿舍信息管理、学生入住管理、学生退宿管理、日常操作管理等一系列有关宿舍管理的业务流程[3]。通过宿舍管理系统可实时掌握全校学生住宿情况、公寓楼房间住宿情况、每个学生住宿情况等详细信息。同时与一卡通水电消费情况对接，采集水电消费记录并分析相关情况。该系统不仅支持单条数据记录的处理，也支持批量记录的处理，例如：批量生成房间、批量退宿、批量入住等。系统同时提供了预分宿舍功能，增加了特有的临客管理功能，为管理临时住宿人员提供了便利。

在线报修系统：在线报修系统主要解决了传统电话报修模式遇到的问题。师生使用移动APP即可进行报修申请，通过智慧校园一卡通系统的线上报修、后台自动分配、收集处理工单的智慧处理可以高效满足师生的报修需求。系统主要包含：在线报修端（用户）、报修管家端（维修人员）、管理后台（系统管理端）。该系统为报修用户与一卡通系统维护管理员建立了一座扁平化的沟通桥梁，从而简化了报修流程，提高了服务效率，同时无纸化无值守也节约了物力和人力资源，推进了学校信息化智慧化的建设。

4.3 智慧校园一卡通数据中心

数据中心是智慧校园一卡通系统的大脑，因此对其实时性、可靠性和安全性要求较高，应采用高性能服务器和存储等设备对数据中心进行部署，使用超融合架构完成基本平台的搭建，实现资源利用最大化，统一管理和分配。同时按照金融安全标准打造校内一卡通专网，为系统提供良好的网络安全和管理能力。

总之，在智慧校园建设阶段，传统单一的校园一卡通系统平台已经不足以支撑整个智慧校园的运转。在未来高校信息化新阶段建设过程中，应聚合校园卡服务，赋予其具有较好的包容性和开放性，在一卡通平台上扩展更多应用，不断壮大信息服务中心生态圈，为师生提供更为智慧友好的服务体验。