基于校园一卡通的自助复印系统研究

文章出处：http://www.ifyousmell.com 作者：王时绘 周朝阳   人气： 发表时间：2011年11月21日

0 引言 

    随着用户需求的提高，传统的“复印室”式的集中复印已经不能满足需求，自助复印的理念被提了出来，并在高校图书馆与档案馆中得到普遍使用。近年来，我国高校的数字化校园建设取得了明显的进展，对校园一卡通系统的建设也越来越重视。校园一卡通整合了众多的校园业务功能，包括财务管理、学籍管理、图书借还、食堂消费、人事管理等等，基本可以做到“一卡在手，走遍全校”。将校园一卡通与自助复印功能高效地整合起来，现有的技术方案并不是很成熟，在国内高校中的成功案例不多。湖北大学在数字化校园建设的一期工程中，对这一问题进行了深入的探讨，并在湖北大学图书馆中作了比较成功的部署和实施。本文就相关技术进行详细介绍。

1自助复印系统实现原理 

    自助复印系统实现了用户自己复印、系统自动扣款、无需管理员干预的功能。—个功能完整的自助复印系统应该具有身份识别、卡片管理、账务管理、自助复印等功能，能够确保数据的安全。通常自助复印系统由：数字式复印机、网络扩展卡、IC卡读卡器、IC卡、数据库服务器、IC卡充值器、以太网等组成。

    数字复印机通过网络扩展卡接入以太网络与数据库服务器通信。复印用户首先到卡务中心办卡、注册个人信息并充值，所有这些信息都存入数据库中，随后用户就可以到复印机上刷卡复印。要保证整个系统安全可靠，需要做到以下几点：

    (1)复印机的开启必须受用户IC卡信息的控制，只有合法用户(用户是已注册的合法用户、余额高于某一限额)才能开启。 
    (2)复印实行实时扣款，即复印机每复印一张，读卡器当即从IC卡中扣除一张的费用。 
    (3)复印任务结束，操作记录流水回传服务器，实现IC卡信息与数据库信息的同步。

    从上可知，自助复印系统中存在卡、库两套账，卡(IC卡或CPU卡)与后台数据库同时保存用户的身份、财务等信息，这就对系统的健壮性提出了很高的要求，特别是要保证信息的一致性。由于高校图书馆服务的实时性要求很高，通常情况下，应采用同步的方式实现系统数据的完整性与一致性。

2自助复印功能与校园一卡通系统的整合方式分析 

    整合的目的就是要实现信息的共知共享、功能的集中控制。实现的方式可分为软件对接和硬件接入两种方式。

2．1通过软件接口实现两系统的对接 

    这种实现方式需要提供一个软件接口，把自助复印系统与校园一卡通系统互连起来，实现用户身份、财务等信息的共享共知，保证信息的一致性。这种方式中，自助复印系统是作为一个相对完整的整体通过软件接口接入到一卡通系统中来。其原理如图1所示。

图1软件接口原理图

    自助复印机通过该接口，可以从一卡通服务器上下载用户信息，同时，用户的每次消费信息通过自助复印服务器也可以上传到一卡通服务器中去。在这种体系架构中，由于在复印机本地的服务器中也保存一份与一卡通服务器中一致的用户信息，所以，自助复印机可以临时脱网运行(脱离一卡通服务器)。

    这种实现方式要求自助复印系统和一卡通系统双方提供一个标准的接口，遵循同一个数据标准(通常是XML标准日)，以实现双向的数据交换与控制。其接口函数主要包括：UserHandle(获取并传递登录用户信息)，TokenHandler(获得管理员的令牌)，MoneyHandler(获取并处理消费项目金额信息)，GateHandler，SystemHandler(系统时间控制)五个接口函数。

2．2复印机以硬件的方式接入一卡通系统 

    用2．1中的方法实现基于校园一卡通的自助复印系统很复杂，特别是在接口软件的实现中，涉及到双方管理软件的权限开放，有很多协调配合的困难和技术难题要克服。通过对自助复印实现原理及系统结构的分析，我们发现，只要对复印机硬件稍作改装，就可以实现复印机与一卡通系统的直接互连，从而在一卡通中实现自助复印功能。其系统结构图如图2所示。

图2 直接接入结构图

    图2中的EPOS读卡器是一种带以太网接口的POS机，可以对IC卡进行读写控制。

    根据功能要求，数字复印机与EPOS读卡器的信号传输是双向的。一方面，复印机每复印一次，都要通知EPOS读卡器扣一次款；另一方面，当用户把IC卡放于EPOS读卡器上时，EOPS要能够给复印机一个启动的信号，同时，当用户在复印中途把IC卡取走，EPOS读卡器要能够通知复印机停止复印。通过对数字复印机的原理分析，在复印机与EPOS读卡器直连互控时，只需要把复印机钥匙计数器接口的四路信号与EPOS读卡器接入端对接即可。钥匙计数器接口电路图如图3所示。

图3 钥匙计数器接口电路图

    各路信号的功能说明如下： 

    CN126－1：地线。 
    CN126—2：按停止键，从5v高电平到低电平。 
    CN126—3：电源24V。 
    CN126—4：出纸传感器检测到纸张输出一次从24V高电平到低电平。

    EPOS机与这四路信号对接成功后，通过CN126—2控制启停复印机，复印机通过CN126—4传出脉冲信号实时通知EPOS扣款，EPOS机检测到—个脉冲就扣款一次。这种直接接入的方式简单、方便，而且对当前市面上流行的数字复印机具有通用性。在基于一卡通的自助复印系统建设中易于实施。 

    这种实现方式中，自助复印业务流程如图4所示。

图4 直接接入的自助复印系统业务流程 

    以上两种接入方式中，以硬件形式接入具有系统实时性、整体性好，系统便于管理，通用．性强且比较经济等优点，是一个较好的整合方案。

3 自助复印系统的账务管理 

    在多业务功能的消费系统中，账务管理实现核心功能。根据现有IC卡分为多个扇区、每个扇区又分为多个数据存储块的特点，对自助复印业务的账务管理可通过大钱包或者小钱包两种模式来实现。

3．1大钱包应用模式 

    所谓大钱包，就是在IC卡中，单独分配一个扇区用作钱包及充值记录区，充值信息与—卡通中心数据库保持一致。校园一卡通系统中所有需要收费的业务共用这个钱包。每一次消费均从这个钱包中扣除，并形成流水记录；记录存储于一卡通中心数据库中，记入总账，以备各业务账目清分时使用。

3. 2小钱包应用模式 

    小钱包是相对于大钱包而言的，是指在一卡通中有一个大钱包或主钱包的同时，另外为某个特定的业务单独分配一个钱包供该业务使用，校园网转款充值机将从大钱包中余额的一部分转入小钱包。小钱包只能在特定授权的终端上使用，它的消费记录不形成流水记入一卡通中心数据库，小钱包终端上只记录本机消费总记录等信息。

    在小钱包模式中，一卡通数据库中没有记录用户小钱包的消费流水，这就使得账务平衡很困难，但小钱包适用于那些允许脱网运行的业务系统。在大钱包应用模式中，—卡通数据库中有详细的消费流水记录，可以保证用户金额的一致与安全。因此，基于校园一卡通的自助复印系统应采用大钱包的模式，多业务共享—个钱包扇区。

4实际案例 

    湖北大学已成功地将图书馆的l3台数字式复印机用硬件接入的方式整合到校园一卡通中，用同步的方式实现数据的更新与一致性，用大钱包的方式对一卡通资金账户进行管理。该自助复印系统自正式对读者服务以来，运行情况良好，系统的健壮性及脱机运行能力都得到了充分的验证。

5结束语  

    在校园一卡通的建设过程中，自助复印业务作为高校中的一项新型服务功能，需要仔细分析其业务特征，找到最佳的整合方案。本文通过对自助复印系统业务的深入探讨，提出了两种基于校园一卡通的自助复印系统的建设方案。使用复印机直接接入一卡通系统的方式实现业务功能的整合，用同步的方式实现数据的一致性，用大钱包的方式来实现账务管理，这种整合方式既简单便捷又功能完善，是自助复印功能在校园一卡通系统中的一种很好的整合模式。

作者简介：
湖北大学数学与计算机科学学院    王时绘
湖北大学图书馆    周朝阳

参考文献： 
【1】许鑫等．数字化校园一卡通平台研究  现代国书情报技术，2005 7：54～59 
【2】彭嬷等．基于消息机制的异构系统集成方案 计算机应用研究，2005．8：43～46 
【3】鱼滨等．基于XML的异构系统集成框架研 计算机应用与敏件，2005．7：14-53