基于校园一卡通的智能化系统优化设计.pdf

Applications创新应用132 集成电路应用 第 40 卷 第 10 期（总第 361 期）2023 年 10 月（3）校园一卡通系统中包含的设备种类较多，管理具有一定难度，如何对于相关设备进行有效故障检测，及时发展异常情况也需要升级技术来解决。2 一卡通智能化系统架构设计高校一卡通智能化系统，需要结合高校建设规模来进行，为了保证校园之间数据传输的安全性和高效性，还需要结合校园网和校园卡的现有能力，按照节约成本的原则，建设专用的校园网和校园卡网络。（1）需要通过校园网建设个人一卡通网络，铺设光纤，保证消费数据流的高效传输。一般来说，这个专网的骨干可以采用10M/100M交换机和协议转换器，下层采用RS485汇聚转发网络，上层采用100Mbps以太网二层网络结构。（2）专网路由器、DDN专线等是提供银联一卡实时服务和动态业务消费功能所必需的。（3）用户可以通过以下方式连接到银行，专网基于网关和防火墙与校园网连接，满足所有师生的行政信息需求，学校内相应的一卡工作站即可使用专网和应用。在单一清算卡管理系统中执行多重审核、授权和实时数据处理。一般来说，智能高校一卡通设计系统中的数据传输包括五个主要层次，即数据采集、数据传输、转发、处理和应用。各种终端设备通过标准的RS485通信接口采集和下载运行数据，利用串行通信网络设备将RS485通信协议转换为TCP/IP协议，连接到校园卡专网主干网并发送给校园卡，确保数据传输的即时性和安全性。0 引言射频IC卡应用系统及其相关技术的发展让校园一卡通智能化建设成为可能，高校的一卡通系统应用IC卡卡管理模式替代传统学生证、餐卡、身份证、借书证、存折等，学生只需要一张卡，就可以在校园内畅行。一卡通让师生的学习和工作效率都有了明显提升，也为学校教学、科研、后勤服务管理和管理决策提供可靠的数据库1。1 研究背景在智慧校园建设中，一卡也是采集校园信息的重要平台。通过实现通用的识别机制，可以支持数据管理、集成和共享以及相应的数据互操作。使应用程序系统数据可供以后再投资，因为新的应用程序扩展可以防止这种情况发生。一卡通系统可以为学校运行和活动带来便利，但是考虑到构建这样一个智能化系统，相应系统结构有一定复杂性，包含很多的子应用系统，涉及的部门以及人员比较多，所以在实际管理中也面临新问题：（1）保护卡片、数据、系统以及通信安全问题，校园一卡通解决学校师生的多方面问题，涉及个人信息和隐私等，所以在校园一卡通应用中，安全问题是必须要保证的，因为一旦出现安全问题，都可能导致校园管理出现损失，带来严重后果。（2）尚未构建统一的系统管理体系2。校园一卡通的系统管理人员比较多，但是他们一般都是负责一部分的管理职责，没有构建起系统整体规范化的信息安全管理体系。作者简介：邱灵聪，苏州大学，工程师；研究方向：计算机应用。收稿日期：2023-06-20；修回日期：2023-09-21。摘要：阐述基于校园一卡通的智能化系统的规划和设计，探讨智能化的校园一卡通、实时管理技术和分散管理技术的应用，提出校园一卡通智能化系统建设的改进方案。关键词：计算机技术，校园一卡通，实时管理。中图分类号：TP311.13，TP393.09 文章编号：1674-2583(2023)10-0132-02DOI：10.19339/j.issn.1674-2583.2023.10.055文献引用格式：邱灵聪.基于校园一卡通的智能化系统优化设计J.集成电路应用,2023,40(10):132-133.基于校园一卡通的智能化系统优化设计邱灵聪 （苏州大学，江苏 215021）Abstract This paper describes the planning and design of an intelligent system based on campus one card,explores the application of intelligent campus one card,real-time management technology,and decentralized management technology,and proposes an improvement plan for the construction of campus one card intelligent system.Index Terms computer technology,campus one card,real-time management.Design of Intelligent System Optimization Based on Campus One CardQIU Lingcong(Suzhou University,Jiangsu 215021,China.)Applications 创新应用集成电路应用 第 40 卷 第 10 期（总第 361 期）2023 年 10 月 1333 实时管理技术和分散管理技术在高校一卡通智能化系统建设中，相应控制系统正在从集中控制系统向分散控制系统和网络化分级控制发展。单张IC卡管理系统从实现一卡多用开始，如果实现集中管理，可以节省人力物力。我们持卡人使用非接触式卡的要求是一次性的故障排除，需要快速处理卡片，去除控制信号。概括起来，这些需求就是分散控制、集中控制和实时刷卡处理。身份证无法保存卡上信息，身份证消费系统如何进行扣款操作？卡内余额信息与数据库实时同步。在刷卡事件处理过程中，实时系统必须与后台数据库进行通信。本文认为，这种处理方式存在先天不足，即前端硬件和后端数据库的操作是一卡。系统高度依赖后台运行的网络和操作系统，如果出现网络或后台问题，将无法完成当前交易或刷卡流程。因此，对于一个简单的考勤系统或者一个简单的门禁系统，如果不需要写卡操作，本文推荐使用身份证系统来实现。IC卡推荐用于需要卡存储的消费系统或复杂的考勤系统。使用IC卡消费机，可在前台独立完成消费系统的扣款操作，消费者机器可以离线运行。分布式控制系统也需要它。管理软件负责对相关卡片、人员、分析记录和统计结果进行集中处理。前置硬件读卡器评估各种输入信号，独立终止断电或评估输出电源控制信号。一般的名片管理系统分为三级管理：（1）顶层管理数据库，管理相关人员的名片信息；（2）中层管理设备，收集数据并传输人员权限；（3）下层终端设备完成特殊刷卡流程。只有可写IC卡才能实现高校一卡通系统的实时转移，不依赖于后台与网络的实时通信。不同的应用需要使用不同的设备，因此应该有不同的设备管理模块和功能操作界面。同时，系统应具有集中的卡片和人员管理界面。卡片、数据库和网络在一个卡片系统中。只要是卡片程序，系统易于管理和使用，没必要去追数据库和网络。目前不同厂商的产品接口并不统一，各有优缺点，只有构建开放性高、兼容性强、集成性强的系统，才能真正满足客户的需求。例如一个图书管理子系统，集成了一个高校名片系统，可以用一个独立数据库的图书管理系统，在读写卡片的时候，系统可以有框架和卡片的顺序效果，实现设备通信网络的选择取决于设施中的具体情况和客户的具体性能要求。市场上有带以太网端口的卡座和带RS485 端口的卡座，具体选择还取决于客户的实际需求和应用。RS485网络搭建成本低，专网安全。如果有本地网络，则不需要布线，不需要担心安全问题，可以选择带以太网口的设备或带RS485转以太网口的网络设备。但是最好不要将不同型号或厂商的设备挂在相同RS485总线上，因此在指定系统需求时，不必以单一网络、数据库、接口或通信方式的统一为指导，从应用环境、用户、实施难度和可用资源等方面综合考虑各种子系统实施。4 校园一卡通智能化系统建设的改进方案制定卡系统信息安全管理方案，在系统管理上建立三级管理模式，以卡作为控制中心。最高管理层主要保证单卡专网的安全、畅通，负责子系统软硬件的管理、运行、维护、权限管理、系统建设和综合协调；单卡子系统的实施部门。二级管理部门，负责系统和身份管理子系统的综合业务管理、维护和运营，并负责单卡计费、挂失等工作。监测体系的建立和实施。睡眠卡需要对软件和硬件进行实时监控，通过VNC等监控平台和软件，可以实现对系统网络设备和终端设备运行状态的实时监控。为保证系统安全高效运行，出错指令还可以通过监控终端平台和短信平台发送到管理员。应用内部虚拟网VPN。通过内部虚拟网VPN应用，以校园网为基础，构建专用数据通信网络。数据能够通过安全加密隧道在校园网中实现传输，确保通信保密性。做好系统安全保护工作。借助双机热备份、磁盘镜像技术等应用，维护一卡通智能化系统的安全性和稳定性，避免出现数据的损失。并对用户权限做好划分，实现系统有效安全控制目标。对一卡通的信息、数据和数据文件进行加密，可有效防止黑客跟踪和窃取用户重要信息，保障整体数据安全。目前广泛使用的数据加密方法是DES和RAS。首先是密钥加密算法。通过一次置换和逆置换，将64位明文输入块按位结晶度重新组合，转换为64位加密输出块。基本排列是将输入的 64 位数据块拆分为两个相等的 32 位数字块，然后将输入的第 58 位替换为第 1 位，第 50 位替换为第 2 位，最后一位构成原始七位数。此外，反向加密数据的方法也可以大大增加数据的安全性。该网络攻防技术具有良好的实践效果，广泛应用于对抗黑客攻击。此外，为了确保一卡通使用中的用户信息和资金安全，可以采取一卡多密加密机制，开设密钥认证通道，在卡片中添加PIN维护，这样消费额度如果超出设定额度，就需要输入密码，保证卡内资金安全。5 结语校园一卡通智能化建设中，通过IC卡应用流程系统规划和设计，突出网络系统可靠性，可以采取冗余结构设计，提升系统整体安全性和可靠性。参考文献1 马峥,高浪,许志坚.高校“一卡通”系统安全建设方案研究J.网络安全和信息化,2022(03):130-133.2 徐伟,王海勇.基于多介质身份核验的智慧一卡通建设研究J.计算机技术与发展,2021,31(12):198-203+210.