基于Android和NFC技术的校园一卡通技术应用

范媛

Android是一种基于Linux的自由及开放源代码的操作系统，主要使用于移动设备，NFC技术指近距离无线通讯，这两项技术的联合应用可以强化操作系统的实际性能。就校园一卡通系统而言，在Android和NFC技术的支持下，针对校园卡用户个体和群体的管理工作能够更有效率、更加规范的进行，而智能化的系统也有利于师生的校园学习和生活。分析基于Android和NFC技术的校园一卡通技术应用有十分重要的实际意义。

一、Android技术、NFC技术与校园一卡通的融合分析

（一） Android技术与校园一卡通的融合

Android既是一个操作系统，也是一个开放式的技术平台，有接近1/2的智能手机和平板电脑采用Android系统，该系统具有较高的兼容性。作为平台，Android系统由操作部分、中间件、用户界面和应用软件组成，以分层的架构形成完整的体系。Android技术和校园一卡通的融合有两大基础，一是学生群体中有大量应用Android系统的移动设备，二是Android技术本身属于开放式平台，兼容性良好。如一款普通的智能手机，只需将NFC和Android技术的集成芯片嵌入电话中，就可以将校园一卡通以APP软件的形式安装在手机里，使用快捷方便。

（二） NFC技术与校园一卡通的融合

NFC技术指近距离无线通讯，由飞利浦半导体（现恩智浦半導体公司）、诺基亚和索尼共同研制开发，其基础是RFID及互连技术。NFC技术有两种工作形式，一种是点对点形式，另一种为读卡模式。NFC技术和Android技术的联合应用主要采取点对点模式，该模式的原理是利用可以匹配的两个软件系统实现近距离的无线通讯，这一方式和红外通信十分相似，可用于数据交换，由于传输距离较短，工作效率得到了可靠保证，而且功耗较低。NFC技术在校园一卡通中的应用可以实现模式化管理、大范围使用，优势十分突出。

二、基于Android和NFC的校园一卡通技术应用方式

基于Android和NFC的校园一卡通技术应用方式包括三个方面，即身份识别、功能拓展和安全管理。

（一）身份识别应用

传统的校园一卡通也具备身份识别功能，但需要学生额外携带磁卡或者其他设备，一旦磁卡消磁，可能无法被有效识别。将Android和NFC技术应用于校园一卡通，实现了功能集成，身份识别的效率得到提升。在Android开放平台下，NFC技术与其实现融合，由于该模式下的身份识别是通过短距无线通信进行的，无需担心传统磁卡“消磁”问题，较短的交互距离也可以最大程度避免通信干扰，身份识别的效率大为增加。校园门禁、图书馆图书借阅、公寓管理等工作得以更有序的进行。

（二）功能拓展应用

功能拓展是当前校园一卡通发展的主要趋势，随着信息时代的来临，校园工作的内容也越来越丰富。传统模式下，各类工作往往需要管理人员分别负责，比如图书借阅和食堂就餐，分别需要学生提供学生证、现金，人员则需要分别管理，一卡通的出现一定程度上解决了该问题，但持续拓展的信息服务则使磁卡兼容性渐渐无法满足要求。在Android和NFC技术的支持下，开放式的平台和良好的通信能力使各类信息工作得以快速进行，功能拓展能力十分突出，大大方便了管理工作和学生的学习、生活。

（三）安全管理应用

安全方面的管理是学校管理的重要内容，信息时代的来临带来了网络安全问题，校园则是电信诈骗、信息丢失问题的高发地区之一，传统的校园一卡通防护能力并不强，一旦丢失可能导致信息泄露。而在Android和NFC技术融合模式下，校园一卡通以芯片的形式存在于移动设备内部，借助APP作为媒介，安全性大为提升，学生可以通过设置手机密码等方式保护自己的信息安全，学校的安全管理也可以借助信息化手段有序进行，避免外来人员随意出入校园，也降低了来自网络的安全威胁。

三.终端、App、服务端应用设计

（一）手机终端应用设计

Android、NFC与校园一卡通融合后，手机终端的应用设计是保证其能够发挥作用的关键。具体而言，Android、NFC两项技术将被集成到一块芯片中发挥作用，针对复杂的功能需求和可能出现的拓展功能，首先要求手机终端能够保证较为理想的可操作性；其次要实现终端设计具备较为出色的智能化功能；第三应保证芯片不会占据终端过多的存储空间，且运行占据的内存也不能过大；最后终端还应具有层次化的多重界面，便于可视化的交互操作。以智能化功能为例，进行终端设计时应嵌入存储器，进行记忆信息，并在后续使用中自动提取。如某位学生应用该系统借阅了图书，只需输入一次信息，系统就可以实现记忆，当该学生第二次借阅图书时，无需二次输入，该设计通过智能化技术提升了系统性能。

（二） App应用设计

App是人机交互活动的主要媒介，实现Android、NFC两项技术联合应用的移动终端，可以使校园一卡通系统中的多媒体前置机安装方式实现优化。这需要App软件具备基本的可辨识能力、多元化功能模块以及强大的可优化功能。以多元化功能模块为例，学生在应用一卡通时，主要使用转账充值、补助查询、在线支付、成绩查询、图书借阅等功能，App软件应就每一项功能设立单独的功能模块，在软件内部以总目作为主界面、二级条目作为分界面，提供简洁、清晰的可视化操作模式。如学生点击“成绩查询”主界面，可以直接进入分界面，分界面内则提供“英语”、“数学”等不同科目的成绩查询入口，进一步点击可以进入三级界面，获取成绩内容，这一设计保证了App功能完善、使用简便，这是Android和NFC技术下校园一卡通App应用设计的要求之一。

（三）服务端应用设计

服务端即控制层，校方可以安排专人负责系统维护等工作。服务端应用设计的核心包括数据库建设、记忆功能以及辨识能力等。以数据库建设为例，要求服务端拥有较大的存储空间，可实现校内学生的信息记录，了解不同学生应用校园一卡通的状态，如学生消费、借阅图书情况等。服务端的应用设计直接影响Android和NFC技术下校园一卡通的管理，也应足够重视、不断优化。

总结：通过分析基于Android和NFC技术的校园一卡通技术应用，明确了技术核心以及应用。总体来看，Android开放式的平台和NFC近距离无线通讯技术的联合应用在校园一卡通系统中拥有极高的价值，其高可操作性、智能化和多样功能保证了系统的工作效率，系统安全性也能够得到保证。针对终端、APP、服务端的应用设计则需要注重技术融合和可拓展性。在后续工作中，应用上述理论可以推动Android和NFC技术在校园一卡通中的进一步应用。