南开大学：智慧校园框架下设计自主注册系统
在建设智慧型生活服务校园的思想框架下，对学生注册业务进行了梳理和优化，并结合物联网的技术特性，提出学生自主注册形式。利用一卡通平台终端圈存机，为学生自主注册提供服务。这一模式不但能够使学生在注册时有更多的自主性，即依据自己的时间、地理位置等进行更加方便的注册；而且能减轻学院管理工作压力。
采用智慧型校园的思想，构建学生自主注册形式，解决旧有模式的注册系统的问题，具有非常重要的实际意义和广阔的应用前景。
旧有注册系统的问题
注册系统主要是管理学生注册报到的重要业务系统。学生注册报到是指学生在每学期开学之初进行的工作，来标记该学生已经到学校报到，并进行下一步的学习生活。
如图1所示，给出了与注册系统有关联的业务流程情况。首先，将财务系统中学生缴费情况数据传送到注册系统；其次，注册系统根据学生缴费情况对学生进行注册管理（已缴费学生正常注册，未缴费学生提示先缴费后注册）；再次，将学生注册状态依据学生类别分别发送到研究生系统和教务系统；最后，研究生系统和教务系统依据学生注册情况分别控制研究生和本科生选课等工作。传统的注册系统是基于上述业务流程，通过管理学生注册来获取学生在校注册状态数据，并为相关联业务系统提供数据支持。
具体的注册工作是，学生到各自的学院，由负责注册工作的老师核实学生身份后，使用注册系统设置学生注册状态，即对学生进行现场注册报到。在这一工作模式下，存在如下问题：
1
对学院管理有较大压力
由于学生注册是学生到各自学院进行现场注册报到，而学院工作人员是有工作时间限制的，一般是正常工作时间，因此学生将会集中在学院工作人员工作时间进行注册报到，工作量较大，工作强度高。
2
学生排队现象严重，效率低下
由于在同一时间段内大家都会去注册，因此不免会出现排队现象。对于学生来说，注册将会消耗较长的时间，效率低下。
3
由于注册时间集中，在同一时间段内注册业务量较大，对系统和服务器产生较大压力，系统运行缓慢
综上所述，现有的注册系统运行使用模式存在较大问题。虽然在数字校园框架下建设了注册系统，但是给高校学生注册业务本身办事效率没有带来本质上的提升。其根本原因是虽然建设了注册系统，但是注册业务本身还需要学生到学院现场，业务办理老师使用注册系统为学生注册。这主要是因为必须对注册学生的身份进行核实，所以要采用现场注册的管理工作模式。
学生自主注册的设计
随着以物联网为基础的智慧校园的提出，各高校积极开展了对数字校园进一步建设和提升工作，希望能够实现智慧校园为师生提供更加智能的校园环境。变管理为服务，是智慧校园建设的指导思想。物联网（Internet of Things）是通过信息传感设备按照指定协议，把物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。
通常情况下，一卡通平台在学校网络中是以信息专网的形式存在，来保障数据信息的安全。一卡通平台在与其他校园网络中的系统产生业务功能或数据交互等网络通信时，通常将中间服务器配置双网卡来实现互相通信。从物联网角度看，整个一卡通平台以及与其相关联的一卡通专网和校园网可视为物联网。师生通过一卡通卡片在圈存机、消费机等终端上进行网络通信，在身份认证的基础上可进行查询、消费、转账等业务。身份认证是一卡通平台所具备的重要功能。用户可以在终端圈存机上进行身份认证。
通过前面对旧有注册业务的分析中得出，根本原因是在对学生进行注册时，需要学院中办理业务的老师当面对学生身份进行核实，然后再进行注册。在建设智慧校园的思想指引下，提出将具有物联网特性的一卡通平台与注册系统进行对接，使用一卡通平台的终端圈存机代替学院办理业务的老师，利用其身份认证的功能，让学生在圈存机上自主注册。
学生自主注册流程
图2给出了具体系统流程图。具体流程如下：
1.财务系统中学生缴费数据传送至注册系统。
2.注册系统将学号、注册状态等注册所需要的字段传送至一卡通系统。
3.一卡通系统将相关数据与圈存机通信，学生在圈存机上进行身份认证，实现自主注册。
4.一卡通系统将学生注册字段返回给注册系统。
5.注册系统将学生注册信息依据学生类别分别传送至教务系统和研究生系统，以完成相关操作。
自主注册特点
这样利用一卡通平台圈存机上对用户确认的功能，通过将相关系统做数据和系统接口集成，可以实现学生自主注册。该注册模式具有如下特点：
1、减轻学院管理压力，降低人力成本。由于一卡通平台的终端圈存机取代了学院里面负责注册业务的老师，学院不用负责学生注册业务，减轻了学院管理压力，同时也节约了人力成本。
2、由于圈存机是全天候24小时开放的，学生可以根据自己时间和现场注册人数情况自主安排注册的时间。这样使学生注册的时间比较分散，避免集中办理和出现排队现象。提高了学生自己时间的利用率。
3、由于学生注册的时间分散了，避免出现集中办理的情况。这对系统和服务器的压力也大大减轻了，提高了系统响应速度和运行平稳性。
4、比较图1和图2可以看出，学生自主注册比原有模式只是多了一个与一卡通平台相关联的步骤。这样可以保证原有相关系统在不做任何修改的前提下，原有功能也可以正常使用。
5、学生自主注册这一模式归根结底就是实现学生注册这一功能，但是涉及五个系统，包括：注册系统、财务系统、教务系统、研究生系统和一卡通平台，这使整个体系的通信比较复杂。但是只涉及到数据的流转，并没有要做功能上的集成。这降低了上述五个系统集成的难度和整个体系的故障率。
学生自主注册的实现
要实现学生自主注册，需要将注册系统与一卡通平台相关联，如图2所示。各系统之间也只是做一些数据集成，并没有做业务功能上的集成。此外，学生是在终端圈存机上进行注册需要对终端圈存机上开发一个相关的功能模块。因此必须做两方面的工作：一是对图2中给出的各系统之间做数据集成；二是在一卡通平台的终端圈存机上开发相应的功能模块。
1
财务系统与注册系统
需要做由财务系统到注册系统单向的数据推送。大多数情况下财务系统都部署在财务专网内，因此在为注册系统推送数据时需要部署一台中间服务器。财务系统将数据推送至中间服务器，注册系统再从中间服务器读取数据。该中间服务器要具有双网卡配置，既能够通过财务专网与财务系统相连，又能够通过普通校园网与注册系统相连。
2
注册系统与教务系统和研究生系统
只需要做由注册系统到教务和研究生系统单向数据推送。
3
注册系统与一卡通平台
技术要求较高的是注册系统与一卡通平台的数据通信。从图2中可以看出，这两个系统之间需要做双向数据通信，即：注册系统需要向一卡通平台推送数据，并且一卡通平台也要向注册系统推送数据。由于一卡通平台的使用通常会涉及终端消费等情况，因此一卡通平台通常也会部署在一卡通专网中。同样道理，在注册系统与一卡通平台之间进行数据通信时需要部署一台中间服务器。该中间服务器要具有双网卡配置，既能够通过一卡通专网与一卡通平台相连，又能够通过普通校园网与注册系统相连。
虽然相关系统之间只需要做数据通信，但是仍然需要注意各个系统之间的数据同步时间的设置问题。对于自主注册来说，注册系统与一卡通平台之间的数据同步时间设定更为关键。如果同步时间间隔过长，则会出现虽然学生在圈存机终端完成了自主注册，由于数据没有同步到注册系统中，注册系统中该学生的状态还是未注册，导致该学生不能完成选课功能。但是如果设置时间过短，由于频繁的数据同步会对中间服务造成较大压力，对中间服务器的性能要求就会提高。这需要学校根据自身情况来进行设定。
在采用自主注册这一模式后，南开大学的学生注册效率有了很大提升。不但减轻了学院的管理压力，而且学生注册更加灵活自主，为师生提供了更加智能化的服务。
注册系统是管理学生在校状态的重要系统。虽然实现了对学生在校状态的管理，但是并未改变旧有的学生注册模式。
学生自主注册的实现，充分体现了智慧校园建设的思路，即变管理为服务。这样才能建设成更加智能化的校园，为师生教学、科研和生活提供更加便利的环境，为学校其他业务的改进提供可借鉴的模式。
作者：焦宝臣 罗敏 李珊珊 张四海