虚拟校园卡当前应用挑战

文/赵志辉 唐方 葛泓

人大的校园一卡通应用实践

中国人民大学自2004 年即启动了校园卡建设工程，在“一网一库 一卡”的一体化设计思想指导下，构建了一体化“开放式”、标准化和可持续建设发展的校园卡管理系统，结合数字校园，将校园支付、消费、校园网、图书借阅、校医院就医挂号和缴费、电子注册、报名缴费、机位管理、门禁、考勤、通道、班车等功能集于一体。2015 年，中国人民大学启动了校园卡二期改造，通过将管理端与服务端分享方式，构建ITS 服务中心实现了每周7×12 线下服务平台，铺设了宿舍楼层的便捷充值终端、开辟了多条线上充值渠道。

中国人民大学每年的发卡总量接近2.3 万张，包括新办卡约1.2 万余张，补办卡约1.0 万余张。高校具有人员密度高、年度比例迭代的特点，对校园一卡通卡片的消耗量巨大，在技术成熟时，校园一卡通虚拟化势在必行。2017 年启动的校园卡三期项目，重点发力基于校园卡的大数据体系架构、线上线下自助服务、人脸识别、衍生服务、虚拟校园卡等功能。2019 年4 月，中国人民大学教工自助餐厅启用了人脸识别系统。基于Face++的深度学习算法可将识别精度提升至99.5%，借助服务端强大的计算能力，用科技感十足的“刷脸”就餐方式开启了校园一卡通虚拟化的新篇章。

实体一卡通的不足

校园卡系统作为学校核心基础设施，经过十几年的发展，实体校园卡优点是接受度高、应用范围广、携带与使用方便、消费速度在毫秒级，同时实体卡在校园第三方服务接入方便，可依托卡片信息脱网实现与校医院系统、图书馆借阅系统、通道机系统的对接，校园卡文化也成了学校一道亮丽的风景。

在校园卡的使用中，实体卡的不足之处也日益凸显，主要表现在：

中国人民大学

1.消费保障不足及实体卡更换存在瓶颈

实体卡需预先充值才能消费，一旦在消费过程中余额不足，只能中断消费过程先行充值。此时往往为充值高峰期，在师生用户中造成校园卡服务体验“极差”的错觉。同时，因为一卡通承担了通道机、办公室门禁等多项身份识别功能，一旦丢失或更换，不仅存在安全隐患，因卡片物理识别码变更，还需要重新下发所有第三方权限。

2.实体卡载体差异必然引发故障

因时间、空间跨度大，卡片及读取机具迭代次序不一，甚至存在厂商更换等问题，必然引发损耗性故障。以笔者所在的中国人民大学为例，自2004 年投建以来，校园卡系统运行了近15 年，至2015 年二期改造前，校园卡片经常出现校园卡不通刷、机具不通识、名单同步延时、挂失卡依然可局部消费等问题。

3.实体卡片本身限制了智慧校园衍生功能

TypeA/B 的CPU 智能卡成本高，单张约12 元左右。成本低的M1 卡既存在安全隐患且智能扩展有限，如照片、人脸及指纹等数据或信息的录入受到限制。

虚拟卡应用的风险与挑战

随着通讯技术的飞速发展与移动智能终端的广泛普及，高校有线网、无线网无缝覆盖，虚拟校园卡实现的技术储备与软硬件设施已完备，传统一卡通技术服务商迅速跟进，微信与支付宝两大巨头也相应推出了虚拟校园卡接口，自2018 年起，屡屡有高校接入虚拟校园卡，发力实时第三方支付、充值、门禁等领域。

相较于实体卡，虚拟卡发卡与管理成本低、充值消费查询便捷、可随时随地针对性地提供“智慧校园”的各项个性化服务。更可充分利用手机等智能终端的计算能力，高效承载校园卡系统的各项微服务，诸如入校离校、会议签到、指纹识别、人脸识别等创新应用。

虽然有学者认为虚拟校园卡替代实体校园卡的趋势不可避免，但是根据笔者所在学校及相关高校的交流结果，笔者团队认为虚拟校园卡仅可作为实体校园卡体系的补充，三至五年内不会全面取而代之。具体原因如下:

1.虚拟校园卡非独立服务，运维隐形成本增加

目前，虚拟校园卡多是基于智能手机，依托于各类数字校园APP、企业微信公众号或一卡通厂商的服务平台，独立于现有实体一卡通体系的电子产品。相较于技术储备与商业模式已经成型的人脸识别技术，该技术融合图像处理、生物特征分析等相关技术，被公认为是“互联网＋”时代下实现信息安全认证的一项重要技术，虚拟校园卡本身也要依托于师生智能终端，仅仅是校园卡由实体到无任何第三方介质的一个过渡呈现。为之投入大量财务进行校园卡系统软硬件配套设施的升级与卡片迭代，可能会面临一经上线即过时的尴尬局面。

虚拟校园卡的使用必须依托于实体卡，主要体现在两个方面，一是开卡阶段：在虚拟卡必须信托实体卡，包括用户的身份信息与PBOC 钱包信息。二是消费清欠阶段：使用虚拟卡的二维码消费时，该消费流水形成一笔待清欠账单，等实体卡在任何一台联网机器上消费时完成清欠过程，此环节必须依托实体卡实现服务器与用户端数据一致校验。

在运维方面，虚拟校园卡对校园卡网络与校园有线无线网络保障要求提高，高校一般需在重点区域构建高带宽的TCP 网络，以满足快捷的移动支付与认证体验，网络改造与维护成本大增，同时，在第三方接入平台，如线圈卡通道机、图书借阅等系统，只有新增配套的二维码识别设备才能接入虚拟校园卡。

2.增加安全隐患，身份识别功能漏洞较大

当前已经普遍使用的虚拟校园卡技术依托于智能手机，据国家互联网应急中心（CNCERT）统计，2018年第四季度的移动端操作系统中，开源的安卓系统占74.41%，针对智能手机的病毒与垃圾软件会相应的成为虚拟校园卡的安全隐患。当虚拟卡开通使用后，实体卡不是师生出行必带选择，一旦实体卡丢失或被他人盗用，有可能出现长时间或大额度的恶意消费，为师生带来大量经济损失。

与此同时，因为虚拟校园卡系统是独立的校园卡体系，在实质上造成了实体卡与虚拟卡可同时使用的现象，双卡体系并存必然给校园管理、后勤保障、校园安全、图书借阅等方面造成压力。

3.无法替代的衍生功能与用户惯性依赖

经过多年的习惯培养，校园一卡通已经成为校园文化传播的重要载体，以校园标志性建筑为背景的卡面设计，针对师生不同群体发放的个性化校园卡，体现学校独特文化氛围及人文关怀；如中国人民大学的实事求是校园卡体系的设计，如具有纪念意义的校友卡，这些是虚拟校园卡无法取代的。

同时，实体校园卡也积累了丰富的实用衍生功能。以北京为例，据报道，2017 年下半年起，北京市政公交一卡通就与包括中国人民大学在内的五所高校合作推出了具校园卡及交通卡功能的“高校学生卡”，即能“一卡两用”，又能在校内实现自助充值和延期操作。不仅可以用于校园内餐饮消费、水控、小额消费、门禁、电子注册、签到、图书借阅以及看病挂号等，还可作为一卡通学生卡，直接享受2.5 折公交乘车的优惠，同时享受支持北京一卡通的联营超市、便利店、餐饮店等， 已在这些高校共发行了约75000 张卡片，该项应用还将逐步扩展至更多北京高校。

校园内同时也工作、生活着年龄阶段、学历水平各不相同的后勤保障、临时聘用、短期培训人群，有些用户群体必然对虚拟校园卡“无感”，从近两年高校虚拟校园卡报导中，我们也能看到师生对其接受程度并不高。

综上所述，虚拟校园卡虽然在技术水平、软硬件条件成熟的前提下，已经陆续在高校投入使用，但是因为其实现机制存在缺陷，且必须依托于移动智能终端，现阶段只能作为实体校园卡的补充功能存在，无法完全替代实体校园卡。后者同时也是校园文化传播媒介，具体丰富实用衍生功能，广大用户对其存在明显的惯性依赖。介于此，本文认为现阶段，虚拟校园卡只能作为现有实体校园卡系统的补充或者一个模块，无法完全取而代之，广大从业者可以从人脸识别类的无介质支付或智慧校园+大数据方向继续探索校园卡发展新方向。