一卡通小錢(qián)包在對(duì)接技術(shù)中的應(yīng)用與實(shí)現(xiàn)

文章出處：http://m.mjagi.com 作者：周 鵬，魏宗壽，郭榮昌   人氣： 發(fā)表時(shí)間：2011年11月12日

    數(shù)字化校園的發(fā)展促使越來(lái)越多的高校引入了校園一卡通。為了繼續(xù)利用現(xiàn)有的卡務(wù)系統(tǒng)如圖書(shū)管理、水控POS系統(tǒng)等，須進(jìn)行不同卡務(wù)系統(tǒng)的對(duì)接。

    引言

    在高校校園一卡通系統(tǒng)中，學(xué)校很多部門(mén)已經(jīng)應(yīng)用了一些較為成熟的應(yīng)用管理系統(tǒng)，如：水控電控系統(tǒng)、圖書(shū)借閱系統(tǒng)、網(wǎng)上查詢(xún)系統(tǒng)、OA系統(tǒng)等，但采用的開(kāi)發(fā)平臺(tái)各不相同，各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)同時(shí)并存，有Foxpro、Access等桌面型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，也有SQL Server、Oracle、Sybase等大中型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)[1]。

    為了實(shí)現(xiàn)不同卡務(wù)系統(tǒng)的對(duì)接，本文提出了基于校園一卡通系統(tǒng)對(duì)接技術(shù)的解決方案，解決了校園一卡通與水控系統(tǒng)的對(duì)接。

    1 一卡通系統(tǒng)平臺(tái)介紹

    1.1 一卡通系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

    系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的三層架構(gòu)：數(shù)據(jù)層、應(yīng)用層、訪問(wèn)層,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與業(yè)務(wù)徹底分離。針對(duì)不同的業(yè)務(wù)流，采用不同的結(jié)構(gòu)：針對(duì)賬務(wù)上傳、黑名單下載、POS機(jī)輪詢(xún)等業(yè)務(wù)，一般采用C/S的結(jié)構(gòu)能充分發(fā)揮客戶端PC的處理能力；針對(duì)學(xué)生Web查詢(xún)余額、網(wǎng)上自助掛失等業(yè)務(wù)，采用B/S模式，以方便學(xué)生查詢(xún)和維護(hù)管理[2]。

    1.2 一卡通系統(tǒng)主要構(gòu)成部分

    ⑴ 中心核心服務(wù)器：提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)賬務(wù)信息處理、圈存業(yè)務(wù)、掛失業(yè)務(wù)、查詢(xún)業(yè)務(wù)、系統(tǒng)管理、設(shè)備管理等。這些功能構(gòu)成了一卡通系統(tǒng)的核心功能。
    ⑵ 備份服務(wù)器：負(fù)責(zé)同步備份中心核心數(shù)據(jù)庫(kù)，保障數(shù)據(jù)的安全。
    ⑶ 查詢(xún)服務(wù)器：提供各個(gè)客戶端的查詢(xún)業(yè)務(wù)。
    ⑷ 前臺(tái)工作站：采集前臺(tái)POS消費(fèi)機(jī)的消費(fèi)流水、上傳流水、同步黑名單。
    ⑸ 刷卡機(jī)（POS消費(fèi)機(jī)）：提供刷卡消費(fèi)功能。
    ⑹ 依托網(wǎng)絡(luò)：在校園網(wǎng)上劃分出一卡通Vlan，使工作站、服務(wù)器、圈存機(jī)等互聯(lián)。
    ⑺ 應(yīng)用系統(tǒng)：與校園一卡通相結(jié)合的其他系統(tǒng)，如圖書(shū)管理系統(tǒng)，水控消費(fèi)系統(tǒng)，機(jī)房管理系統(tǒng)等。

    1.3 流水上傳及圈存

    1.3.1 一卡通系統(tǒng)的流水上傳工作模式：由前臺(tái)刷卡機(jī)自動(dòng)扣除卡片消費(fèi)金額，保留消費(fèi)記錄到本機(jī)，待網(wǎng)絡(luò)空閑時(shí)上傳至前臺(tái)工作站，工作站將采集的流水批量上傳至中心服務(wù)器，由中心服務(wù)器負(fù)責(zé)賬務(wù)結(jié)算，按月匯總結(jié)算報(bào)表。
    1.3.2 圈存采用學(xué)生自助圈存：學(xué)生到圈存機(jī)上插入校園一卡通與銀行卡，待驗(yàn)證有效之后，從銀行卡上劃撥相應(yīng)金額至校園一卡通，中心服務(wù)器做記賬記錄。銀行按月將劃入的一卡通轉(zhuǎn)賬金額轉(zhuǎn)入校園一卡通集體賬戶，由校財(cái)務(wù)處統(tǒng)一進(jìn)行商戶結(jié)算。

    1.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)管理方法

    采用分布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的方法，包括前臺(tái)消費(fèi)POS、前臺(tái)工作站、中心核心服務(wù)器、備份服務(wù)器，從而保證了數(shù)據(jù)的一致性與可靠性。

    2 對(duì)接方案的分析

    2.1 系統(tǒng)對(duì)接背景

    某高校的在用系統(tǒng)包括校園一卡通系統(tǒng)與水控系統(tǒng)，這兩個(gè)系統(tǒng)處于不同的開(kāi)發(fā)平臺(tái)且相互獨(dú)立。為了將水控系統(tǒng)納入校園一卡通的統(tǒng)一管理，提出了系統(tǒng)對(duì)接的解決方案。

    2.2 系統(tǒng)對(duì)接技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方案

    兩個(gè)系統(tǒng)維持現(xiàn)有功能不變，只在系統(tǒng)間通過(guò)一個(gè)物理的水控應(yīng)用小錢(qián)包實(shí)現(xiàn)與校園卡主電子錢(qián)包余額的共享。小錢(qián)包密鑰、校驗(yàn)算法與一卡通系統(tǒng)共同協(xié)商開(kāi)發(fā)。

    為了使小錢(qián)包在使用時(shí)對(duì)持卡人及業(yè)務(wù)管理人員透明，一方面，需要轉(zhuǎn)移部分小錢(qián)包賬號(hào)管理業(yè)務(wù)功能，轉(zhuǎn)移包括小錢(qián)包開(kāi)戶、賬號(hào)掛失、賬號(hào)解掛等功能并集成到一卡通系統(tǒng)的現(xiàn)有功能中去，在系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)交易數(shù)據(jù)的自動(dòng)同步，實(shí)現(xiàn)賬號(hào)管理業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的共享；另一方面，通過(guò)小錢(qián)包實(shí)現(xiàn)主錢(qián)包資金在水控應(yīng)用中的共享使用。

    2.3 小錢(qián)包格式，扇區(qū)格式及總體框架

    為水控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的錢(qián)包存儲(chǔ)于2個(gè)扇區(qū)：
    ⑴ 主扇區(qū)：存儲(chǔ)卡片基本信息。
    ⑵ 備份扇區(qū)：存儲(chǔ)卡片消費(fèi)，及校驗(yàn)等設(shè)置信息。
    扇區(qū)劃分為塊0與塊1，兩者的格式一樣，參照表1。
    塊0：電子錢(qián)包區(qū)（公用部分、備份區(qū)）
    塊1：電子錢(qián)包區(qū)（公用部分，原數(shù)據(jù)區(qū)）

    3 對(duì)接方案的實(shí)現(xiàn)

    3.1 一卡通系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程圖

    3.2 開(kāi)戶充值功能實(shí)現(xiàn)

    一卡通系統(tǒng)根據(jù)水控系統(tǒng)提供的寫(xiě)卡方式、規(guī)則等，將金額寫(xiě)入指定扇區(qū)。依據(jù)圖1的設(shè)計(jì)，詳細(xì)實(shí)現(xiàn)功能如下。

    3.2.1 小錢(qián)包賬號(hào)開(kāi)戶：由一卡通系統(tǒng)為水控系統(tǒng)開(kāi)設(shè)一個(gè)小錢(qián)包賬號(hào)，該賬號(hào)在初次刷卡后自動(dòng)隱含地生成。開(kāi)戶后，系統(tǒng)會(huì)在一卡通的某一空閑扇區(qū)上開(kāi)辟一個(gè)物理小錢(qián)包，同時(shí)在一卡通后臺(tái)賬戶表中開(kāi)設(shè)小錢(qián)包賬號(hào)。賬號(hào)創(chuàng)建的同時(shí)在一卡通系統(tǒng)中產(chǎn)生一條小錢(qián)包開(kāi)戶交易流水記錄，并立即自動(dòng)同步到一卡通系統(tǒng)的“通用業(yè)務(wù)前置系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫(kù)中，水控系統(tǒng)即可從此中間庫(kù)同步到水控小錢(qián)包賬號(hào)開(kāi)戶的交易記錄。
    3.2.2 水控簽到（小錢(qián)包賬號(hào)充值）：小錢(qián)包的充值操作隱含在水控簽到業(yè)務(wù)操作中，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶的透明化。用戶簽到時(shí)，系統(tǒng)首先會(huì)檢查此校園卡的合法性，然后檢查主錢(qián)包和小錢(qián)包的余額，計(jì)算出本次應(yīng)向小錢(qián)包充入金額（為默認(rèn)的消費(fèi)額度減小錢(qián)包余額），并完成主錢(qián)包向小錢(qián)包的轉(zhuǎn)賬充值。同時(shí)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中記錄下此卡的簽到信息。正常完成水控簽到后，小錢(qián)包內(nèi)即已充入可供本次用水所需的費(fèi)用，接下來(lái)可在水控系統(tǒng)中進(jìn)行用水消費(fèi)支付。

    水控系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程如圖2所示。

    ⑴ 控水終端讀取此小錢(qián)包扇區(qū)的金額。
    ⑵ 根據(jù)水控系統(tǒng)預(yù)先設(shè)置的費(fèi)率扣除小錢(qián)包的余額。并產(chǎn)生消費(fèi)流水，備份到水控系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)里。
    ⑶ 控水終端只取小錢(qián)包里面的余額，根據(jù)小錢(qián)包里面的金額消費(fèi)。
    ⑷ 對(duì)于小錢(qián)包的扣款不產(chǎn)生負(fù)數(shù)，扣款到小錢(qián)包金額為零為止，控水寫(xiě)卡不存在透支。如果小錢(qián)包的金額為零，控水不能再次使用。

    3.4 水控簽退（小錢(qián)包賬號(hào)退款）

    水控簽退，一方面是為了給一卡通系統(tǒng)的結(jié)算提供基礎(chǔ)的消費(fèi)交易流水記錄，以統(tǒng)計(jì)出水控系統(tǒng)交易的結(jié)算報(bào)表；另一方面是為了實(shí)現(xiàn)主錢(qián)包余額與小錢(qián)包余額的共享。

    3.4.1 正常簽退情況：讀取校園卡信息，查詢(xún)簽到表以確認(rèn)此次刷卡完成簽退。然后，將小錢(qián)包中的全部余額轉(zhuǎn)賬到主錢(qián)包，并根據(jù)簽到時(shí)小錢(qián)包的轉(zhuǎn)入金額與此時(shí)的轉(zhuǎn)出金額之差，生成小錢(qián)包消費(fèi)交易流水記錄，存入數(shù)據(jù)庫(kù)中，同時(shí)清除簽到記錄的標(biāo)志。即完成了一次完整的水控消費(fèi)功能。
    3.4.2 異常處理：若持卡人在水控系統(tǒng)使用過(guò)程中丟失了其校園卡，或者出門(mén)時(shí)忘記進(jìn)行簽退時(shí)，為保證系統(tǒng)賬目的完整性，需要進(jìn)行異常處理。有兩種方案：
    ⑴ 引入“手工簽退”功能來(lái)結(jié)束簽退操作。調(diào)用水控提供的賬號(hào)消費(fèi)查詢(xún)API接口，查詢(xún)統(tǒng)計(jì)出每個(gè)未簽退小錢(qián)包賬號(hào)的實(shí)際消費(fèi)金額，并按正常簽退一樣的方式在系統(tǒng)中產(chǎn)生和存儲(chǔ)小錢(qián)包消費(fèi)交易流水記錄，并進(jìn)行手工簽退。此時(shí)，其小錢(qián)包中可能還存在未消費(fèi)完的余額，此余額尚未轉(zhuǎn)入主錢(qián)包。
    ⑵ 為解決“手工簽退”存在無(wú)法將小錢(qián)包余額轉(zhuǎn)入主錢(qián)包的問(wèn)題，采用“下次簽退”，當(dāng)下次刷卡時(shí)，若上次沒(méi)有正常簽退，則先進(jìn)行正常簽退再進(jìn)行簽到。

    3.5 賬號(hào)掛失與解掛

    賬號(hào)掛失、解掛時(shí)，一卡通系統(tǒng)中產(chǎn)生交易流水記錄并立即自動(dòng)同步到一卡通系統(tǒng)的“通用業(yè)務(wù)前置系統(tǒng)”數(shù)據(jù)庫(kù)中，水控系統(tǒng)即可從此數(shù)據(jù)庫(kù)動(dòng)態(tài)同步到掛失或解掛記錄。

    3.6 消費(fèi)結(jié)算

    水控系統(tǒng)以動(dòng)態(tài)庫(kù)的形式提供小錢(qián)包的消費(fèi)數(shù)據(jù)，一卡通系統(tǒng)調(diào)用獲取。一卡通根據(jù)水控系統(tǒng)在簽退時(shí)產(chǎn)生的消費(fèi)交易流水記錄來(lái)統(tǒng)計(jì)生成水控消費(fèi)的結(jié)算報(bào)表。

    3.7 數(shù)據(jù)同步接口

    3.7.1 一卡通提供的交易數(shù)據(jù)同步接口：通過(guò)通用業(yè)務(wù)前置系統(tǒng)，使一卡通系統(tǒng)中產(chǎn)生的交易數(shù)據(jù)能夠及時(shí)、準(zhǔn)確、安全地同步到水控系統(tǒng)中。為實(shí)現(xiàn)交易數(shù)據(jù)及時(shí)增量同步，系統(tǒng)中采用版本號(hào)進(jìn)行管理。新流水記錄的版本號(hào)最大。水控系統(tǒng)需要定時(shí)查詢(xún)中間庫(kù)中的小錢(qián)包交易表，將最新產(chǎn)生的交易記錄取出存放到水控系統(tǒng)自身的交易記錄表中，同時(shí)修改相應(yīng)賬號(hào)的數(shù)據(jù)。
    3.7.2 水控系統(tǒng)提供的接口：為了使現(xiàn)有水控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)不變，小錢(qián)包的格式以水控系統(tǒng)的格式為依據(jù)。水控系統(tǒng)需要提供Win32平臺(tái)的動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（DLL）接口給一卡通系統(tǒng)。為實(shí)現(xiàn)無(wú)卡簽退功能，需要水控提供小錢(qián)包某時(shí)段消費(fèi)總額統(tǒng)計(jì)查詢(xún)接口，此接口可傳入一個(gè)小錢(qián)包賬號(hào)、起始時(shí)間參數(shù)，傳出從起始時(shí)間至當(dāng)前時(shí)間的消費(fèi)總金額，并可通過(guò)返回值確定接口調(diào)用是否成功。

    4 結(jié)束語(yǔ)

    利用一卡通提供的空閑扇區(qū)，開(kāi)辟一個(gè)“小錢(qián)包”作為水控系統(tǒng)和一卡通系統(tǒng)的信息共享區(qū)，從而實(shí)現(xiàn)了校園一卡通系統(tǒng)與水控管理系統(tǒng)的成功對(duì)接。這是一個(gè)成功對(duì)接的案例。本方案也適用于機(jī)房管理系統(tǒng)與圖書(shū)借閱系統(tǒng)等。目前我校的機(jī)房管理與圖書(shū)借閱系統(tǒng)均已成功納入一卡通系統(tǒng)的統(tǒng)一管理且運(yùn)行良好。本方案可操作性強(qiáng)，對(duì)原系統(tǒng)沒(méi)有任何影響，具有通用性。本文的成功案例為學(xué)校信息化的全面發(fā)展和應(yīng)用系統(tǒng)的整合提供了解決方案。