智慧校园一卡通建设探索与实现.pdf
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1、智慧校园一卡通建设探索与实现段胜祥罗度军林敏张涟漪李博魏甜(武汉工程职业技术学院湖北武汉:)摘要基于“人工智能物联网”的安全性和可操作性,建设智慧校园一卡通系统,实现信息高度共享和融合.坚持统筹规划、分步实施、整体推进、突出重点的总体思路和原则,将数据作为学校的核心资源加以利用,切实提高师生的应用体验.融合虚拟卡、移动互联、人脸识别、物联网、聚合支付等技术,实现了一账通多介质、多支付渠道聚合、多入口适应、管理智能化建设目标,为师生提供便利多样化服务,为学校管理决策提供支撑.关键词智慧校园;一卡通;人工智能;移动互联;聚合支付;虚拟校园卡中图分类号:T P 文献标识码:A 文章编号:()收稿日期
2、:修回日期:基金项目:本文为“年度湖北省教育厅科学研究计划指导性项目 高职院校信息化建设研究与探索”成果(项目编号“B ”)作者简介:段胜祥(),男,高级实习指导教师 E m a i l:w g d s x v i p q q c o m某高职院校 年建设了多校区统一的校园一卡通系统,但该系统只支持刷卡消费,难以满足学校实际管理应用需求,迫切需要在现有校园一卡通系统基础上进行升级,并需要根据学校管理应用及未来发展需求,融合A I、人工智能、人脸识别、大数据、移动互联网、物联网等最新技术,为学校创建一流职业大学目标提供助力.建设背景随着信息技术的发展,移动支付、物联网、人工智能等技术广泛应用于各
3、行各业,传统的一卡通已经越来越不适应校园的管理和服务,存在以下问题:()系统冗余,管理落后.建设前存在多套消费系统,如该校旧的校园一卡通系统和支付宝禧云等多套食堂消费系统同时运行,食堂窗口、商超部署商户自购的收费设备,使用微信、支付宝扫码消费.学校难以管理食堂经营情况,同时前端操作人员需要操作多台设备,存在不便.()服务落后.原一卡通系统仅能够人工充值,师生需自行到人工充值窗口进行充值后,才能使用实体卡片进行消费.从用户角度出发,需要的是业务的自助化和移动化.从业务流程看,老系统是基于管理者的角度进行设计的,而当前流行的系统,均是从用户的角度,基于服务的理念来设计.()应用单一,开放性差.原一
4、卡通系统应用单一,仅提供食堂餐饮消费,未覆盖师生其他学习、生活、服务场景.学校的校门、宿舍大门出入口均未建设通道机管理系统设备,由校门保卫员、宿管员人工识别进出人员,难以做到 小时精准核验,并且不能追溯人员进出记录,在管理上存在不便.随着技术迅猛发展,老系统远远不能满足新功能的需求扩展,维护也变得越来越困难.智慧校园一卡通的最主要特点是引入A I、人脸识别、物联网等最新技术,通过数据收集、数据分析、数据挖掘等技术手段,对校园内各种服务、管理、教育模式等方面进行智能化改造,从而实现一卡通功能的升级和优化,提升校园管理效率和服务水平,为学校信息化建设提供强有力的支撑.智慧校园一卡通不仅具有传统一卡
5、通的功能,还包括学生宿舍门禁、图书馆借还书、校园卡绑定各类服务、出入校门识别与统计、学生考勤记录等多种功能.建设策略与原则在“人工智能物联网”时代下,高校智慧校园一卡通建设是一项庞杂的系统工程.“一卡通”建设项目是学校信息化建设工程的重要组成部分之一,也是服务师生的重要基础设施和系统,因此所有应用系统及数据存储部署在本地,运用“人工智能物联网”的安全性和可操作性,实现信息高度共享和融合.建设过程中,坚持统筹规划,将数据作为学校的核心资源加以利用,切实提高师生的应用体验.成熟性和先进性建设的校园一卡通系统,是在全国院校已经有众多建设案例基础上,吸取他们成功的建设经验,建立一套成熟稳定的系统.紧跟
6、一卡通应用系统技术发展,融合I C卡、二维码、人脸识别、物联网、大数据分析、区块链等技术,建设支持翼支付、微信、支付宝等移动支付形式的聚合支付平台,并支持实体卡、二维码、人脸等多种介质,对消费、行为、系统设备、账户等一卡通数据进行分析,为学校各类管理决策提供数据支撑.稳定性和实用性参考已在其他同类高校部署并稳定运行的应用系统,应用比较成熟的技术,保证系统设备持续稳定的运行.系统在满足业务功能需求的前提下,做到简单、实用、人性化,实现统一身份和资源管理、统一认证、统一内容管理、个性化界面和内容定制.该校一卡通系统框架设计,如图所示.图校园一卡通总体框架图 可靠性和开放性系统建设必须保证系统的可靠
7、性.系统设计中,应有适量冗余及其他保护措施,平台和应用软件应具有容错性、健壮性等.系统在系统构架、采用技术等方面都应符合开放性要求,既有自己独特优势,又能与第三方的产品进行组合,共同构成一个开放的、易扩充的、稳定的、统一软件的系统.可维护和可扩展性利用数据监控、设备监控、物联网技术搭建一套容易管理维护的系统,便于在统一平台上进行集中监控设备的运行状况,能做到快速响应.整个校园一卡通系统采用积木式结构,建设过程采取循序渐进、不断扩充的方式,整体构架的考虑要与现有系统进行无缝连接,为今后系统扩展和集成留有余量.智慧校园一卡通建设的主要内容结合该高职院校管理及服务的需要,从教育信息化发展的实际出发,
8、按照“统筹规划、分步实施、整体推进、突出重点”的总体思路和原则,以满足全校师生日益增长的信息化需求为出发点,一期工程重点从餐饮服务、用电服务、门禁管理及自助服务等几个方面开展建设,建设方案如图所示.智慧餐饮打造食堂、商超全区域的校园卡、虚拟卡支付,虚拟卡身份认证覆盖全校区场景,采用“统一账户”支付机制,支持免圈存、免密支付模式,以“在线交易为主、脱机为辅”的交易模式.通过校园一卡通平台,对学校所有食堂、超市的消费P O S机进行统一管理,可以实时了解终端设备的状态、查询交易流水、在线升级、参数配置等,建设全校统一的校园一卡通系统,避免多套系统并行.师生通过新开发的虚拟校园卡应用小程序,使用I
9、C卡或虚拟卡进行消费,查询帐户余额、明细,用线上充值的方式对校园一卡通进行充值,缴纳电费等等.如图所示.智能电控智能电控系统包含分路计量、分路控制、远程监段胜祥罗度军林敏张涟漪李博魏甜:智慧校园一卡通建设探索与实现图一卡通平台初期建设方案图校园一卡通小程序界面控和用电采集,恶性负载识别、学习型负载管理,用电分析,节能管理、为碳中和助力等功能模块.预付费模式采取移动端、WE B端、自助终端缴费.通过自动识别控制和计算机网络技术,对校园宿舍用电实行科学的计量和计费,控制与管理,彻底改变传统的人工充值、插卡用电的管理模式,彻底解决校园用电管理难的问题.如图所示.人员出入管理人员出入管理系统设计过程中
10、,主要考虑设备连接能力、应用接入能力、数据分析能力等几个方面.首先要求系统支持多介质的录入、管理与识别,支持不同厂商硬件接入和联动,支持安防、消防等系统协调联动.其次是支持为其他应用提供连接门禁、更新门禁策略的能力,支持接口数据的监控和管理,能够及时发现系统间接口数据的异常情况.门禁管理平台能够基于门禁流水进行统计分析,提供有价值的管理数据分析,支持主题数据的大屏显示,图智能电控系统为管理者提供实时全局管理工具,支撑管理决策,支持数据的查询与下载.新系统的建设贯穿了师生在校的学习与生活,为广大师生提供安全、稳定、便捷、人性化的出入管理服务.在学校两个校大门及 栋学生宿舍分别部署卡、码、脸通道机
11、,根据权限判断是否准予通行,并将通行记录及时存储至通道管理系统的数据中心,用户可通过移动端自助采集人脸照片下发至人脸识别终端.如图所示.一站式自助服务系统自助服务平台建设过程中,建立统一应用接入规范和接口服务规范,保障平台软硬件应用开发标准化,支持第三方接入.平台采用前后端功能组件化设计,适配多类终端,并提供标准的硬件设备相关接口,外部业务可轻松接入使用,支持在w i n d o w s、武汉工程职业技术学院学报 图校门出入系统m a cO S、安卓系统的硬件上部署.自助服务平台能对软硬件系统运行状态进行智能监控,发现异常及时预警,异常取消时预警自动恢复.一站式自助服务系统主要面向师生服务,建
12、立完善的WE B端服务、移动端服务、自助终端等全业务的自助服务;将线下的充值、缴费、商户、挂失、解挂、查询、电量查询、电费缴纳等业务集成至移动端,由自助终端一体机取代人工窗口补卡、充值、挂失解挂等传统人工业务,打造一站式服务平台,全面提升师生的校园生活体验.如图所示.图一站式自助服务系统 结语从 年月制定系统建设方案,月启动建设,月底该系统基本建设完成,经过半年多的运行,基本实现了技术先进、性能强大、安全稳定的新一代校园一卡通系统建设目标.项目建设主要有“一账通多介质,多支付渠道聚合,多入口适应,管理智能化”等几大亮点,建设成效明显.()建立I C卡、虚拟卡、人脸等多介质应用,共享一个钱包,打
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