校园信息管理系统设计与应用

校园信息管理系统设计与应用校园信息管理系统的设计与应用关键词：信息管理系统，校园，设计校园信息管理系统设计与应用本文简介：随着通信技术和互联网技术的快速发展，校园学习生活的日益丰富呼唤着一种更加智能的校园信息管理系统。为此，本文设计一种基于近场通信(NFC)技术和校园数据中心云服务的校园管理系统。用户通过所使用的NFC手机，在APP上注册并通过校园信息认证后，既可以使用传统校园卡的全部功能，还可在课堂管理、娱乐、校园消校园信息管理系统设计与应用本文内容：随着通信技术和互联网技术的快速发展，校园学习生活的日益丰富呼唤着一种更加智能的校园信息管理系统。为此，本文设计一种基于近场通信(NFC)技术和校园数据中心云服务的校园管理系统。用户通过所使用的NFC手机，在APP上注册并通过校园信息认证后，既可以使用传统校园卡的全部功能，还可在课堂管理、娱乐、校园消费等方面享受快捷便利的服务。该校园信息管理系统以更加智能、友好的方式，极大地节省师生员工在校园日常管理和工作学习中花费的时间。近场通信(NFC)技术，属于近距离无线通信，它是非接触技术和近距离射频技术的发展和演变。NFC将非接触卡、非接触读卡器以及点对点功能集成到一块小芯片上，自身的成本低廉，为广大商家和公司带来了前所未有的商机。NFC最早是由飞利浦公司和索尼公司共同开发的一种非接触技术和网络互连技术，主要的应用领域是消费类电子产品、移动设备终端以及智能控件工具间的近距离无线通信。NFC具有双向连接和识别的特点，工作于13.56MHz频率范围，通信距离10厘米左右。因此，NFC建立通信的时间短、通信安全、可靠、速度快。常见的数据交换速度为106K、212K和424K。随着物联网和互联网的快速发展，NFC已经遍及人们生活的各个角落，在身份认证、机检、移动支付、数据共享、防伪查询、果蔬溯源、信息发布、广告宣传等方面深受消费者的欢迎。NFC的基于移动终端的应用主要分为以下几类：①接触通过，如企事业单位的门禁和签到系统，公共事业的票务管理已经物流公司的物流跟踪；②接触支付，如消费者将NFC手机在支持NFC功能的POS机上进行消费，待消费者确定后即可完成交易；③接触连接，将连个支持NFC功能的设备靠近（10cm范围内），即可实现两个设备间的数据分享，如视频、图片、音乐等；④接触浏览，消费者将NFC手机贴近宣传栏、海报上的NFC标签，在联网的状态下，手机将连接到指定的网页浏览关注的信息；⑤下载接触，消费者可以通过移动网络或者WIFI下载具备指定功能的APP，用于移动支付和门禁管理等。与其它的连接技术相比，如蓝牙技术，NFC技术可以快速地建立两个NFC设备之间的连接，安全可靠并且可以省去配对的过程。此外，NFC模块的功耗很低，即使在设备关机的情况下，亦可以作为被动使的NFC标签接收数据。因此，以上优点奠定了NFC技术潜在广阔的消费市场的基础。1.系统概述校园信息服务系统中的智能终端平台基于时下流行的Android平台，客户端与服务端的交互采用可靠的http协议。交互的数据形式采用简单而高效的JSON封装格式。系统结构图如图1所示，NFC手机既能作为NFC标签，这样可以将学生的个人信息关联起来，每个学生就拥有了一个独一无二、不可复制的身份标识，同时NFC功能也能作为一个NFC标签的读头，可以读出NFC标签的信息，以及主动启用各种支持NFC的设备。两个NFC功能的手机需要共享信息时，只需打开此功能，即可快速建立点对点连接，再利用蓝牙功能传输文件，实现资源共享。每个NFC手机的用户可以通过此标识，即可在校内完成各项校园服务，如宿舍门禁、就餐、校内消费、水电费缴纳、上课签到、图书馆借书、与同学分享数据等。2.系统设计在图1所示NFC校园信息服务系统中：①手机阅读软件读取到NFC标签数据；②前端通过APP感应的信息，连同NFC手机的身份信息，通过加密算法加密，以预防非法劫持，发送到校园后台的数据云服务中心；③校园云服务中心先对收到的信息进行解密，并判断设备ID是否为校园合法的用户；④若信息来自校园合法用户，且信息符合预定的规范，则根据其请求类型在后台数据进行更新操作；⑤上一步操作完成后，云服务中心将最后的结果通过高可靠的通信链路反馈到用户的手机APP上。合法用户即指可以在APP上进行其它校园服务管理功能的操作的已注册在校师生员工。图1系统结构框图校园信息系统主要包含以下模块：(1)用户管理及权限划分模块。主要包含普通用户的注册，管理员用户对普通户基本权限的开放和访问约束。这两类用户必须在各自特定的角色范围内进行操作，该模块需要遵循严格的访问控制规则，方能确保系统业务逻辑的正常进行。(2)用户管理模块。校园教师可以通过工资号，学生用户可以通过学号在系统中进行注册开户，经后台数据库匹配真实信息无误后便可成功。在校用户可以在线修改登录密码，支付密码，余额查询等。毕业生可以在办理留校手续前可以申请销户。(3)校园卡信息模块。学生包含学号，所属学院，专业，班级，手机号及绑定的银行卡。教师包含教工号，工资号，身份证，任职学院及系部，注册的手机号及绑定的银行卡号。以及两种群体的卡片余额，卡片活动状态，是否挂失等信息。(4)核心业务模块。核心模块包含门禁、签到，查看校园推送信息，使用向导式创建水电费代缴模块，校园卡充值等。同时，学杂费、书籍费、党费、团费、过级报名费等将在特定时间段，系统会开放专用的入口，方便用户选择。3.系统关键问题湖南工业大学目前大约有34000师生员工，属于一个中等规模的用户群体。该校园信息管理系统设计过程中涉及以下几个关键问题。(1)高并发性问题。系统在下课、就餐消费等高峰时期，后台数据库需要支持数万人的并发访问，如何解决多线程访问对后台数据库带来的访问压力，减少用户的等待时间，提高系统给的健壮性，这是校园信息服务系统要面对的关键问题之一。(2)安全性问题，这是信息服务系统的核心问题，也是用户最担心的问题，系统还应完善安全系统，确保用户信息的隐私，保证交易的安全性。(3)系统联合调优问题。基于Android环境，采用NFC功能手机与校园信息服务系统联调与综合性能优化。校园内一卡通系统以及其他的校园的APP，如学生的选课系统，在线考试系统，图书管理系统，毕业设计管理系统在联调的过程中会出现很多意想不到的问题，同时多个系统的融合，对综合性能的优化提出了更高的要求。4.结束语NFC具有简捷的认证识别过程，当校园用户使用NFC手机时，只需输入其对应的校园身份信息，与校园数据中心存储的一致，即可通过验证，即能实现校园内所有学习、生活、娱乐等活动的一机式解决方案。同时，由于NFC功能有高可靠的加密算法作支撑，这将使基于NFC的移动支付更高效，更安全。通过随机抽取的300份校园问卷调查，广大师生对基于NFC的校园信息管理系统非常欢迎，并建议增加多种便利功能，期望与工大的校园APP-“完美校园”结合，真正打造融合大学生活、学习等全方位覆盖的智能系统。在以后的时间里，通过对系统的进一步设计和优化，方便广大师生员工的学习、工作和生活。作者：唐钢张龙信文鸿单位：湖南工业大学计算机学院