中小学智慧校区校园一卡通方案2014.2.3

智慧校区校园一卡通云平台第34页/共34页中小学智慧校区校园一卡通云平台方案大连新中新电子有限公司2014-2大连新中新电子有限公司2014-2-3一、智慧校区一卡通云平台系统结构 4(一) 系统背景 4(二) 智慧校区一卡通云平台拓扑图 5(三) 智慧校园云平台系统示意 61. 系统服务结构示意图 62. 系统应用结构示意图 73. 系统数据结构示意图 7(四) 性能需求 8(五) 基础数据对接 81. 基础数据的主要内容 82. 基础数据对接方式 9一、 云平台应用系统 10(一) 应用系统主界面 10(二) 素质教育签到系统 101. 素质教育签到系统流程图 112. 管理软件主界面 11(三) 教职工考勤系统 12考勤系统功能拓扑图 13(四) 大门及楼宇学生进出管理系统 131、系统原理 162、设备选型 17(五) 消费管理 191. 消费系统功能 192. 消费系统拓扑图 20(六) 短信平台 21(七) 图书馆管理系统 21(八) 手机客户端系统 23二、 终端机介绍 24(一) F系列摄像考勤门禁机 24(二) H系列PRS/CDMA型射频卡摄像考勤门禁机 25(三) S系列纹射频卡摄像考勤门禁机 26(四) D型挂式彩屏射频卡消费机 27(五) HP6手持设备 30(六) 2.4G远距离读卡器 32

一、智慧校区一卡通云平台系统结构系统背景中小学基础教育平台通过“云”的形式，联合教委对辖区内的小学、初中、高中进行统筹管理，打造“平安校园”。通过这一平台，教委可实现中小学管理的规范性、可控性和统筹性，将监督监察工作渗透到中小学人事、行政及校园平安管理的各个细节当中，切实深化管理、监督平安校园的建设，保障学生校园平安。中小学基础教育平台可实现校园学生考勤、门禁、消费一体化管理，将学生校园出入、消费等状态实时传送给家长，使家长准时准确了解学生在校状况，参与并关注学生在校的学习与生活。智慧校区一卡通管理云平台就是依托智能身份识别终端，实现对上课情况监控、考试入场验证、多媒体设备管理、素质教育出席情况统计、教职工日常考评、大门楼宇进出、家长短信通知、校车管理、门禁管理、售饭管理等等具体事务的信息收集和监控。采用射频卡（IC/ID/CPU/2.4G手机卡/2.4G远距离卡/身份证），及指纹等识别验证方式，实现对校园内学生、老师、教职工、家长的身份识别和验证的功能。并可以通过局域网（TCP/IP）、互联网（Internet）、无线网（WIFI/GPRS/CDMA/3G）、U盘等数据传输方式，将终端设备的身份验证信息传递到系统平台中。领导、老师、学生和家长可以通过WEB访问的方式，在线查看校园中当前各种事务的实际情况，把握学校的日常状态。智慧校区一卡通云平台拓扑图智慧校园云平台系统示意校园数字化物联网管理平台，包括系统服务与系统应用模块两种结构。系统服务结构包括：数据库服务，系统应用服务、设备通讯服务和识别终端设备四部分。系统应用模块主要包括：教务考勤系统、教务考试系统、多媒体教室系统、素质教育签到系统、教职工考勤系统、售饭管理系统、宿舍管理系统、访客、校车、门禁系统、短信平台、手机客户端，及人员定位系统等模块。系统服务结构示意图系统应用结构示意图系统数据结构示意图

性能需求服务器配置： 1台主服务器（WEB服务+数据库+通讯服务）。支持的数据库：MS-SQLServer，Oracle。支持的操作系统：Windows9X/XP/2000/2003/VISTA/Win7/2008（32位/64位）。支持的扫瞄器：IE6.0/7.0/8.0/9.0，Firefox3.0/4.0/15，Chrome，Opera（最新版本）。支持的档案数量：默认支持1000W（可扩充）。广域网WEB访问：需要一个外网固定IP，并对服务器端口做外网映射。广域网设备访问：需要一台拥有外网固定IP的通讯服务器（执行代理通讯服务）。其他需要设备：发卡器、远距离读卡器。基础数据对接需要对接的基础数据主要包括学校的组织结构，学生、老师、教职工、家长的档案、照片、卡片等信息。平台系统通过接入或接出基础信息，来达到整合校园已有系统的目的，从而能够结合校园已有的信息化资源，形成校园独有的基础信息管理平台。基础数据的主要内容学校的组织结构主要包括校校区、学院、系、班级、班级、办公室等组织结构的信息（名称、编号、上下级关系等信息）。这些信息能够保证跟学校的档案信息产生关联，从而能够确认哪些档案属于当前这个班级或部门。学校档案资料主要包括学生、老师、教职工以及家长的基本档案信息（姓名、学工号、性别、身份证号等），档案照片（可以没有）、卡片信息（需要进行刷卡识别时需要）等主要信息。另外还需要针对学校组织结构的关联信息，确认档案和组织结构的组织关系。基础数据对接方式目前系统对外接口方式主要分为五种。Excel数据导入：接入方通过导入Excel文件中的内容导入基础数据。直接数据库接口：接出方供应数据库信息和结构，直接进行数据库的同步对接。专用控件接口：接出方供应专用数据接口控件，接入方使用控件接口同步对接。Webservice接口：接出方供应Webservice访问方式，接入方通过WEB接口同步对接。其他文件接口：接出方供应具体的文件格式和内容，接入方依据协议同步对接。

云平台应用系统中小学智慧园区校园一卡通云平台，主要针对校园管理中需要对身份信息进行验证的领域进行监控和管理。从功能应用上分为七大类，包括教务考勤系统，教务考试系统、多媒体教室系统、会议签到系统、教职工考勤系统、宿舍管理系统、访客、校车、门禁系统、短信平台等模块。应用系统主界面素质教育签到系统素质教育签到系统主要用于管理和统计学校各种素质教育活动的参与情况。主要功能包括：素质教育日程管理：可以提前建立多个日程，能按时间自动开始或自由切换活动日程。临时活动管理：可以直接建立临时活动，并统计签到信息。多地点管理：可以通过切换地点，管理不同地点的素质教育活动。信息实时显示：签到记录和统计的信息可以实时传输到服务器，投放到大屏幕上。素质教育签到系统流程图管理软件主界面

教职工考勤系统教职工考勤系统主要用于帮忙管理者把握学校在职人员的日常的工作情况，通过设置考勤规章和上下班时间等数据，统计员工每天的出勤、请假、加班、休息等实际情况。具备帮忙学校改善管理制度，提高学校工作效率，削减管理成本等特点。系统能够满意多数考勤规章（如：轮班．换班．请假．跨零点．上下班都考勤．只考上班勤．只考下班勤．以及无规律上班、加班、休息等），可以统计出每一个员工的迟到、早退、旷工的次数和临时加班、休息日加班、节假日加班的时间。能够以多种报表的形式保存或直接打印出来等功能。考勤系统功能拓扑图大门及楼宇学生进出管理系统学生进出学校大门和楼宇可采用13.56M近距离刷卡终端机或采用2.4G远距离刷卡设备，学生刷卡记录通过终端机实时上传至服务器，服务器通过短信平台实时将发卡信息发送到家长手机上，便于家长把握学生活动信息。老师和学校管理人员可登陆智慧园区一卡通平台管理或查看学生刷卡活动记录。系统的基本运用原理大致为：每个学生携带有一枚RFID即无线感应标识卡（可作为电子学生证使用），在到达学校大门后，校门四周的两个感应器就会读到标识并将信息传给数据中心服务器，由服务器进行处理判别后，由SP服务商向学生父母手机发送一条短信，同时在服务器中也会保存全部学生的进出信息，并将它整理成报表供学校、家长查询。利用家校互动网络平台班主任可将每个学生的在校学习和生活情况等定时或不定时的集中或单独发送至家长的手机和电子邮箱，免去老师逐一通知或家长缺席家长会等情况而产生的各种交流屏障，便利快捷。类似系统在美国、欧洲等发达国家已得到广泛应用，已成为老师和家长沟通的桥梁,广受欢迎。RFID无线识别系统基本组成如图1所示。“校讯通”设备网络连接图如图2所示。1、系统原理系统是由运营商数据中心、校门口安装的进出阅读器、学生卡（有源RFID卡）、SP管理系统组成。学校校门口的阅读器安装图如下：为推断进出，安装两个阅读器，两者之间要求间隔距离在10米以上，同时阅读器调节肯定的角度，使两者之间信号掩盖区不产生重叠，在阅读器的天线一侧会加装屏蔽物，使阅读器背后的信号掩盖区变小。学生进出校门时必需带卡，进入时，首先被OutsideReader识别到，通过网络传送到数据中心，然后在一个短的时间范围内（比如说5秒），又被InsideReader识别到，数据传送到数据中心。（因学生未带卡而未被系统识别到的情况需要考虑到，在系统上线运行后，需安排客服人员和学校建立热线联系，准时发觉学生未被识别到的具体缘由。在本方案中只考虑技术上的牢靠性，不考虑人为失误造成的未识别情况。）数据中心的数据接收服务器上的接收程序在收到数据后自动进行处理判别，判定该卡号所属学生进校了。然后数据采集程序将推断后的信息存储到数据服务器并通过TCP/IP方式发送给相应的SP管理系统，由SP管理系统给该学生家长发送短信。离校的情况和进校在数据方向上正好相反，先被InsideReader识别到，后被OutsideReader识别到。假如两个阅读器中只有其中一个识别到卡，不做处理，保持当前学生状态不转变。为保证数据中心有足够的数据处理能力，需依据实际学校和学生人数的增长同步增加接收服务器的数量。同时应当保证校门口阅读器与数据中心的网络状况良好，数据传输稳定。数据中心的数据接收系统每天对全部网络内的阅读器进行一次自检，如有阅读器发生故障，需准时发送数据至SP服务系统，发送故障短信给学生家长。2、设备选型针对不同学校的不同特点，可以配备不同的设备。阅读器依据适用场合不同，可以采用固定式标准阅读器、移动式标准阅读器和手持式标准阅读器。固定式标准阅读器用于安装在学校大门口内外侧，进行学生到离校的判别，属于必配设备。移动式标准阅读器，使用CDMA或者GPRS模块传输数据，可用于安装在移动装置上，比如校车内，用于识别学生是否上车。手持式标准阅读器，用于移动识别学生，在需要人工统计区域内学生人数时使用。学生识别卡除了标准的2.4G无线识别卡外，还可以和其他频段芯片封装在一起，用于多个不同的系统。第一类，学校使用识别卡只用于学生到离校的判别，和其他应用无关的，卡片选用标准的2.4G单频只读卡，通过ID号码来区分学生。第二类，学校使用识别卡除了用于学生到离校的判别外，还盼望用于学校其他消费类的管理，比如食堂和图书馆。卡片可以选用包含13.56M芯片和2.4G芯片的双频卡，2.4G芯片采用标准芯片进行到离校的识别，13.56M芯片可以采用进口或者国产的标准芯片，依据标准出厂设置不加密码，由学校相关的食堂管理系统进行初始化操作，设置密钥。消费管理消费系统功能一卡通消费管理系统：消费系统主要是指定消费场所增加消费机设备与充值设备的定义，对设备交易和人员交易的记录统计与输入，此系统能够满意充值、补贴、消费、提现等功能。可以准确无误的统计出场所交易、设备交易、个人交易等功能交易记录。并且能够以各种报表的形式保存或者直接打印出来等功能。消费系统主要分为联机消费系统和脱机消费系统两种，分别采用不同的通讯协议来解决不同的消费需求。脱机消费系统：采用TCP/IP网络通讯协议，支持局域网和广域网的通讯方式。能够实现异地远程消费管理。脱机消费模式主要通过卡片读写数据，来实现消费的管理，消费记录可采用（实时、定时、手动）等方式，完成数据的采集。卡片数据采用一卡一密的加密方式，保障卡内数据的准确和平安。软件功能菜单共分为：消费管理，商户管理、数据录入，设备通讯，数据处理，明细查询，汇总查询，系统管理，退出/帮忙等九大功能模块。消费管理：场所管理，白名单管理，黑名单查询、餐别设置（消费时段定义、场所时段关系、账户时段关系）等功能。商户管理：商户管理和菜谱管理等功能。数据录入：补贴录入、份录入和补贴查询及份查询等功能。设备通讯：设备管理和通讯操作等功能。数据处理：数据分析，异常记录，日报查询和月报查询等功能。明细查询：交易记录，个人明细，设备明细和卡片明细等功能。汇总查询：部门个人汇总，场所设备汇总和现金收支汇总等功能。系统管理：权限组定义，密码修改，日志查看等功能。消费系统拓扑图短信平台短信平台从功能上主要分为：家校通短信，请假管理短信，系统通知短信等功能。通过短信能够准时的告知系统的即时情况和状态等信息。家校通短信：短信平台主要用于负责，将平台内产生的日常管理信息（学生进校、出校、请假、上课、考试等情况），使用短信的方式发送到其对应的家长手机上，便与家长的把握学生的在校情况。请假管理短信：主要用于学生、老师、教职工，由于特别情况无法当面请假的，使用手机发送请假申请到短信平台，短信平台负责转发至对应的领导审批，领导回复确认后即可完成正常的请假申请、审批的管理流程。系统通知短信：主要用于发送系统在运行过程中产生的异常信息（系统运行错误报告，设备通信错误报告或异常进出报告等），并于系统或设备维护人员，准时把握系统的运行状态，保障系统平安性。短信平台接入方式：第三方平台接入：选择市面上比较常见的第三方短信平台服务商，依据其供应的短信接口直接接入。常见的第三方短信接口方式包括：webservice方式，Http方式和组件方式。优点：适合全部手机，兼容全部的通信运营商，收费明确。缺点：收发短信的效率不稳定，不同的第三方平台效果差异比较大。运营商直接接入：直接与移动、电信、联通等运营商介入，通过SGIP等专用接口方式，直接接入到运营商的短信基站中。优点：短信收发效率好，稳定。缺点：只能支持一种通信服务商。直接手机模块发送：使用专用的手机模块，通过串口通讯收发短信。优点：直接使用手机卡用户可以自己把握费用。缺点：手机模块相对稳定性和收发效率不如直接接入。图书馆管理系统图书馆是一卡通系统重要的应用领域之一。一卡通系统在图书馆管理方面的应用有：门禁、图书借阅管理和图书超期、损坏、丢失等扣款管理、资料检索、复印的收费管理。由于图书馆各方面管理进展较早，多数已采用成熟的专业管理软件进行管理，所以我公司在原有系统基础上采用“第三方连接套件”接入方案无缝连接，既可以保证原有系统的正常使用，又可以为用户节省投资，真正实现图书馆的一卡通。图书管理方面，用“第三方连接套件”与专业图书管理系统耦合连接，用通用读卡器取代原读卡器，用金龙卡取代条码卡或手工录入，达到一卡通的目的。收费和扣款方面通过以太网POS机或通用读卡器直接在金龙卡电子钱包中扣除，并通过网络准时回传中心数据库。图书馆的各个应用子系统通过“第三方连接套件”与一卡通系统形成紧密耦合关系，实时的通过网络与一卡通中心数据库通讯，达到数据同步，准时防止非法卡和恶意透支，做到真正意义的一卡通。对于相关的统计报表可以通过校园一卡通系统结算中心出具的报表与原图书管理系统的统计报表相核对，保障数据的一致性。假如原有图书管理系统的开发商乐意修改相关的程序，也可以实现与校园一卡通系统财务核算的顺利连接。图书管理子系统结构图如下：手机客户端系统手机通过扫瞄器可直接访问智慧校园一卡通平台，便于学生、家长、学生及学校管理人员管理，也可通过APP客户端方式连接服务器，便利学生及家长通过手机请假，老师可通过客户端对学生请假情况进行审批或查询。手机客户端其他功能及应用可通过定制方式做开发。

终端机介绍F系列摄像考勤门禁机项目参数识别方式M1(IC)卡、EM(ID)卡、2.4G手机卡识别速度射频卡识别<0.2秒识别距离2.5-10cm(M1)2.5-15cm(EM)考勤速度60人/分钟（最快无障碍速度）存储容量256MB电子硬盘，支持16G的SD扩展卡显示3.5英寸真彩TFT液晶屏，分辨率320×240网络接口10/100MBease-T以太网接口、RS232串口网络协议TCP/IP通讯协议电源DC12V2A使用环境温度0℃∼50℃湿度10∼90％外观尺寸173×131×45(mm)壁挂式安装门铃功能内置门铃功能键视频摄像130万像素高清彩色摄像头USB接口内置USB高速接口U盘传输U盘存储考勤纪录，上传下载档案消息发布可把握终端机发布消息韦根卡头可外接韦根26卡头门禁功能内置单门门禁把握器音效语音提示、生日提示、整点报时多媒体功能广告页面播放、背景音乐H系列PRS/CDMA型射频卡摄像考勤门禁机项目参数识别方式M1(IC)卡、EM(ID)卡识别速度射频卡识别<0.2秒识别距离2.5-10cm(M1)2.5-15cm(EM)考勤速度60人/分钟（最快无障碍速度）存储容量256MB电子硬盘，支持1G的SD扩展卡。显示3.5英寸真彩TFT液晶屏，分辨率320×240网络接口GPRS/CDMA、10/100Base-T以太网接口、RS485串口网络协议TCP/IP通讯协议电源DC12V2A使用环境温度0℃∼50℃湿度10∼90％外观尺寸232×138×53(mm)

重量1Kg

壁挂式安装视频摄像130万像素高清彩色摄像头USB接口内置USB高速接口U盘传输U盘存储考勤纪录，上传下载档案消息发布可把握终端机发布消息韦根卡头可外接韦根/26卡头门禁功能内置单门门禁把握器音效语音提示、生日提示、整点报时多媒体功能广告页面播放、背景音乐

S系列纹射频卡摄像考勤门禁机项目参数识别方式光电式指纹传感器、M1(IC)卡、EM(ID)卡识别速度指纹识别<1秒/射频卡识别<0.2秒考勤速度指纹考勤30人/分钟射频卡考勤60人/分钟（最快无障碍速度）登记指纹次数3次允许指纹登记枚数十枚/人指纹存储容量3000枚/10000枚认假率/拒真率<0.0001%<0.1%射频卡识别距离2.5-10cm(MF1)2.5-15cm(EM)考勤数据存储容量256MB电子硬盘，支持1G的SD扩展卡。显示8英寸真彩TFT液晶屏、分辨率640×480网络接口10/100Base-T以太网接口、RS485/232数据传输协议TCP/IP通讯协议电源DC12V2A使用环境温度0℃∼50℃湿度10％∼90％外观尺寸306×210×50(mm)重量1.6Kg壁挂式安装门禁功能内置单门门禁把握器视频摄像130万像素，高清彩色摄像头USB接口内置USB2.0高速接口消息发布可远程把握终端机发布消息U盘传输U盘存储考勤纪录、上传下载档案音效语音提示、正点报时多媒体功能页面播放、背景音乐D型挂式彩屏射频卡消费机◆专业、独特的机型设计，制作精良，操作舒适，查看直观。◆双屏幕高清楚显示，界面图文并茂，信息量大，可显示人员彩色照片。实现操作员与客户同时查看交易过程，确保操作的正确性。◆双键盘设计，为操作员和用户双方面录入给予便利，有效提高运作效率。◆两种工作模式：完全独立方式和联网方式，用户可机敏选择适合的使用方法。◆支持多种卡型：IC卡、CPU卡、RFID-UIM卡等识别介质，满意客户不同需求。◆具备PSAM

认证、交易记录加密、操作权限把握、交易数据自动备份、键盘锁等平安功能，保障整个操作流程平安、交易数据牢靠。◆完善的管理系统，包括：发卡、存款、销户、统计、查询、挂失、报表等各项功能。◆具备语音操作提示等多媒体功能，实时提示和指导操作员及客户，节省操作时间。

性能指标

项

目参

数识别方式2.4G

RF-UIM/RF-SIM

SIMpass

S50

S70卡单次交易时间1.5秒

识别距离2.5-60(mm)适用人数40000人

存储容量256MB电子硬盘，支持16G的SD扩展卡。显示3.5英寸TFT液晶屏

(320*240)，

LED屏(128*64)输入电压12V±10%

直流输入电流2A额定功率8W网络接口10/100Base-T以太网接口、RS485数据传输协议TCP/IP通讯协议USB接口内置USB2.0接口外观尺寸25*16*7(cm)重量1.02kg使用环境温度-5℃∼45℃

湿度10％∼90％音效语音提示掉电数据保护时间>10年单笔最大交易金额99,999.99元汇总报表最大金额9,999,999.99元黑、白名单数量均为40000补贴名单数量40000消费模式定额、输入金额、快捷键三种模式可设定

功能特点：设备稳定牢靠——采用LINUX嵌入式操作系统、ARM9硬件平台，可24小时不间断长时间工作。专业设计做工精良——外壳牢固，防油污、防尘。能在各种恶劣的环境下工作，经久耐用。独创彩色照片显示——采用3.5英寸TFT真彩液晶屏，可显示持卡人照片等信息，真正做到专卡专用，防止因冒用、替用而带来的企业资源流失。高清楚语音反馈——采用语音还原技术，具有高质量、高清楚的操作语音提示。独有双键盘功能——28个操作员键和12个客户输入键，便利操作员和用户双方面录入信息。自动汇总报表——按交易类型进行累计报表，含交易类型、交易次数、交易金额、报表时间等。查询记录轻松便捷——具备倒序查询交易记录、交易数据汇总等功能，并可打印交易清单及报表。实时统计交易数据——单台设备消费实时总汇，当设置多个消费站点时，可通过管理软件集中管理、分点统计。平安型限额模式——具有日限额、日限次、时段限额、时段限次功能，当卡片启用密码时，超过限额限次时会提示输入密码，密码正确即可消费。支持黑白名单两种档案——非白名单档案中的卡片及列入黑名单的卡片刷卡时，系统将禁止交易，准时保护持卡人账户资金平安。跨网段数据传送——内置TCP/IP协议、10M/100M以太网络，可跨网段数据传送。脱机信息传输——远距离不便联网时，可采用U盘进行信息的上传下载。断电数据保护功能——数据不会因断电而丢失，存储时间可达10年以上。超大存储量——可存储80000条交易记录。HP6手持设备◆支持SIMpass、S50、S70、2.4G手机卡多种识别方式。◆TFT真彩液晶显示，各项操作可实时察看，图像清楚炫丽，并配备声音提示。◆内置锂电池。◆配备RJ45以太网、3G、WI-FI、GPRS、CDMA等传输多种组网通讯方式，可实现局域网、城域网等远距离传输。◆采用ARM9核心架构，系统整体响应速度提高一倍。◆实时监控中心管理软件，可进行实时监控、数据查看，模式自定义等多项功能。

◆产品适用性极强，可针对不同行业进行特别功能定制，如城市流淌人口管理、计划生育统计、考场考生身份识别、会员签到统计、收费管理、物流统计管理等。

项

目参

数识别方式SIMpassS50S70卡识别速度射频卡识别

<0.2秒识别距离2.5-4cm(M1)5-8cm(EM)考勤速度60人/分钟（最快无障碍速度）存储容量256MB电子硬盘，最大支持16G的SD扩展卡显示2.8英寸真彩TFT液晶屏，分辨率320×240网络接口10/100Base-T以太网接口网络协议TCP/IP通讯协议电源DC12V2A后备锂电池3.7V/2500mAH

锂电池使用环境温度0℃∼50℃湿度10∼90％外观尺寸230*90*65.5mm无线通信3G,WI-FI,GPRS,CDMA（选配）

PSAM2组psam加密卡（选配）USB接口2组USB高速接口消息发布可把握终端机发布消息使用方式手持或台式打印机内置微型打印机，58mm,（选配）音效语音提示、生日提示、整点报时多媒体功能广告页面播放、背景音乐

功能特点：专业外观设计——精工制作，携带便捷。内置锂电池

内置大容量锂电池，可长时间工作。大屏幕彩色液晶显示——2.8英寸TFT高清液晶显示，图像清楚、颜色鲜活。设备稳定牢靠——采用先进的LINUX2.6嵌入式操作系统、ARM9硬件平台，可24小时不间断长时间工作。跨网段数据传送——内置TCP/IP协议、10M\100M高速自适应网络，可实现跨网段数据传送。无线通讯——可以采用3GWI-FIGPRSCDMA等无线通信方式实现信息的上传下载。脱机信息传输——不便联网状态下，可采用U盘传输，实现人员档案、刷卡记录等信息的上传下载。PSAM卡认证具备PSAM

认证