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IC卡燃气表应用探讨

字体: 放大字体  缩小字体 发布日期:2010-06-13  作者:光明燃气设备  浏览次数:1107

一、推广IC卡技术的意义

    随着世界计算机技术和信息技术的发展,全球的信息时代已来临,各国都在高科技领域制订适合自己的发展道路,我国政府正在致力于国民经济信息化的建设,以“金卡工程”为代表的信息化应用工程使我们加速向全球经济一体化迈进。

    作为金卡工程的代表,IC技术无疑是当今世界最优秀应用技术。它从早期的投币式,过渡到磁卡式,直到现在的IC卡式。IC卡即智能卡,又称集成电路卡,它将一个集成电路芯片镶嵌于塑料基片中,封装成卡的形式,其外形与覆盖磁条的磁卡相似,开发IC卡技术的主要目的是实现现金支付和存兑的电子化、减少现金的流通量、实现电子商务、实现公用事业预付费等。IC卡的概念是20世纪70年代初提出来的,最初应用于金融、交通、医疗、身份证明等多个行业,它将微电子技术和计算机技术结合在一起,大大提高了人们生活和工作的现代化程度。后来,IC卡技术的应用逐步拓展,由过去的金融卡发展到今天的非金融卡,如各种事务管理、安全管理、职工考勤、水电气的预付费等,其影响是前所未有的,全球发卡数量超过10亿张,我国也已超过1亿张。

    IC卡燃气表是近十几年发展起来的新型燃气表,一般由计量传感器电路、微功耗单片机、微功耗阀门、电压测试电路、防窃气电路、流量监测等部分组成。具有精确记数功能、功能卡传输媒介功能、阀门自动处理功能、非法操作处理功能、欠压处理功能、掉电处理功能、数据下载功能、数据显示与声音提示功能等。经过广大IC卡生产厂家多年的技术改进和革新,IC卡技术日益成熟,应用也越来越普及。IC卡燃气表基本解决了气费收费难的问题,同时,随着时代的进步、居民民主意识的增强、生活水平的提高,也要求改变过去落后的上门抄表收费问题,IC卡技术的推广应用,从根本上解决了上述问题,兼顾了企业和用户的利益。对燃气企业来说:一是解决了入户抄表难的问题;二是解决了催费收费难的问题;三是解决了企业和用户的纠纷问题。对用户来说:一是消除了抄表人员的打扰和时间预约问题;二是用气自由;三是消除了地方性收费方式的约束限制。既方便了用户,也减轻了企业负担和诸多难题,简化了操作程序,促进了社会发展,提高了人民群众的生活质量,降低了企业的经济成本,IC卡燃气表是今后的发展方向。

二、IC燃气表技术状况分析

    虽然IC卡燃气表具有一系列优点,解决了许多实际问题,但是,IC卡燃气表的发展并不顺利,一些早期使用IC卡燃气表的燃气企业,由于产品质量不过关,给企业带来了巨大的经济损失,计量输差几乎全部由此产生,也使得多数燃气公司对此望而却步,或心有余悸;也造成多数IC卡表生产单位步履维艰,四面楚歌。

    目前,国内IC卡燃气表生产厂家较多,估计将超过100家,生产规模大小不一,产品质量参差不齐,技术水平和研究方向也存在较大差异。因此,在选用过程中,燃气企业必须选择适合当地使用的、具有先进技术性能的IC卡燃气表,同时必须综合考虑仪表的技术指标、安全性能、售后服务等因素,否则,可能因选型不当,仪表故障率高而造成较大经济损失。

    国家建设部为加强IC卡技术的应用管理,促进建设事业IC卡应用工作健康、规范、有序、安全、高效地发展,归口领导IC卡应用试点及推广,制订全国建设事业IC卡应用的总体规划和政策法规,特成立建设部IC卡应用管理领导小组,对全国建设事业IC卡应用工作实行归口管理,建设部IC卡应用管理领导小组办公室(简称IC卡办)负责日常管理工作。

    为加强IC卡燃气表的质量管理、统一标准,提高燃气行业经营管理水平,促进燃气收费系统的现代化管理,国家也制定了相应的行业标准,即CJ/T112-2000《IC卡家用膜式燃气表》,它是在GB/T6968-1997《膜式煤气表》的基础上,增加了预付费控制器有关技术要求,并遵循有关电子产品的标准要求。

    作为新技术的推广,不同厂家的IC卡燃气表技术是存在较大差异的,大家工作的重点都是致力于解决智能卡的安全问题,其方案千差万别,但是,问题的有效解决无疑是产品成熟的主要标志。IC卡技术需要解决的主要技术问题:

    1、影响IC卡安全的基本问题

    智能卡和接口设备之间的信息交换:这些信息可以被截取分析,从而可被复制或插入假信号;

    伪造智能卡的出现:伪造智能卡与接口设备之间的信息,使接口设备无法判断出是合法的还是伪造的;

    操作人员的作弊行为:私下的泄露密钥和人为非法修改信息等;

    用户的非法攻击:通过各种手段对设备的关键部位进行攻击。 

    2、安全措施

    对持卡人、卡、接口设备的合法性互相检验;

    重要数据加密后传送;

    检验数据的完整性;

    卡和接口设备中设置安全区,对于任何不合规范的操作,将自动禁止卡的进一步操作;

    操作人员的责任与道德规范;

    设置黑名单。

    3、密钥与认证:

    对持卡人、卡、接口设备之间的相互认证以及数据的加密,均可采用DES和RSA两种密码算法中的一种;与加密有关的还有解密和密钥管理(密钥的生成、分配、保管、销毁等);对传输的信息进行加密,以防被窃取、更改;对存储的信息进行加密保护,使得只有掌握密钥的人才可以读取信息。

    为防止信息被篡改、伪造或过后否认,对传输的信息进行加密认证是必要的。

    以上讨论的问题是在接口设备完整、成熟、具有强大的抗攻击性能的前提下进行的,设备自身的技术落后、设计缺陷或器件失效等引起的一系列问题除外。

    IC卡燃气表的硬件部分包括:

    基 表:燃气流量的原始计量

    控制阀:通过信号控制阀门的关闭与开启

    控制器:包括CPU、读写卡接口、显示、计数等辅助部件,是IC卡燃气表的核心设备,具有控制、显示、报警等功能

    IC卡卡片:记录购气量,传递数据信息

    销售管理系统:包括计算机、打印机、读写卡器、系统软件、应用软件等,是必不可少的部分,完整的售气管理系统可以实现交费售气管理、数据查询、用户管理等。

    IC卡卡片作为信息载体,通过IC卡实现信息传递,使用户现场的IC卡燃气表同燃气公司的IC卡燃气表销售管理系统建立联系,实现燃气使用的预付费管理,控制器通过对基表的流量信号检测,来控制阀门的动作,以达到燃气用户预付费使用天然气的目的。

    IC卡燃气表系统工作原理图

三、实际使用中存在的问题

    IC卡燃气表在我公司使用已有6年的时间,到目前为止,IC卡用户超过到6万户。在使用的初期,由于存在一系列问题,如:控制器计数乱码、电磁阀失控、无法输气、传感器存在较大误差、电池失效、元器件故障率高等问题,以及在管理上存在的一些漏洞,使得IC卡技术应用之初便出师不利,为公司工程安装和燃气销售带来一定的工作负荷和难度。当然,随着时间的推移,技术的进步,产品质量的提高,售后服务的完善,许多问题大都已解决。目前,我们认为,以下几个问题是当前IC卡燃气表中普遍存在的问题。

    1、兼容问题

    目前,在全市数万IC卡用户中,我们所使用的IC卡燃气表有两家,但由于两家的IC卡售气系统不兼容,造成日常管理较为混乱,重复设置销售网点,居民用户有时不了解情况,常常感到购气不方便,因此,我们一直建议两家能够实现互相兼容,方便用户。

    2、电池问题

    由于IC卡燃气表安装位置不好,一般处于高温高湿环境中,一般电池自然漏电严重,常常造成电解液腐蚀电路板和电子元件,影响仪表正常工作,同时也影响用户的正常用气。

    3、阀门问题

    阀门是控制仪表的关键部件,但是,阀门的内漏、失灵、功耗大,易引起仪表出现故障,受到外界攻击,使仪表无法正常工作,这是IC卡燃气表的一个薄弱环节。

    4、攻击性问题

    由于IC卡表具有预付费的优点,可以免去入户抄表,但是,不排除一些用户会对IC卡表进行尝试攻击,以达到不交费的目的,因此,仪表的抗攻击性能显得尤为重要。我们在对仪表检测时,非常重视对抗攻击性能的测试,保证燃气公司利益不受侵害。

    5、卡片发放管理问题

    卡片的制造、发放、管理、服务等一系列工作,关系到燃气企业的经济利益,必须严格管理,尤其对生产卡、清零卡、测试卡等非用户卡的管理,关系到仪表生产厂家和燃气销售单位、仪表检测单位的管理。易存在一定漏洞,需严格管理。

    6、系统安全性问题

    IC卡表除了抗攻击性问题的物理安全性之外,还有其他逻辑安全性问题,如工作人员的素质和安全意识,密码密钥管理的安全等。

    7、一卡多用问题

    现在,许多城市都在开展“一卡通”、“金卡工程”等工作,就是希望有一张IC卡就可以办完所有的事,因此,不但要做到同一种IC卡表之间能互相使用,还要做到不同厂家IC卡表之间通用,以及水、电、气、暖、公交、电信等等都可以互相通用,真正实现“一卡通”。

四、发展趋势与我们的对策

    目前,IC卡表在我国的应用还处于初级阶段,但是,随着国家“金卡工程”的全面开展,IC卡应用领域迅速扩大,各行各业独自发卡的情况越来越多,彼此自成系统互不通用(包括卡和读写卡器),同时持卡人手中的各种卡也越来越多,产生诸多不便,也造成大量资源浪费,因此,未来的发展趋势将是“一卡多用”,象计算机一样普及到千家万户,统一协议,资源共享,互通互联。

    当然,一卡多用要涉及到不同部门、不同行业之间的合作和利益分配问题,因此协调与管理更加重要,实现一卡多用、一卡通用一定要通过国家IC卡办和各级地方政府主管部门的积极参与和领导,组织协调这一宏伟的系统工程,到那时,IC卡燃气表才会真正得到飞速发展。

    针对我们燃气行业,IC卡燃气表的使用时间还不太长,今后还有更长的路要走,我们必须扬长避短,不断开拓进取,加快科技进步和技术革新,对目前存在的各种问题,进行分析研究,制定长远规划,坚定不移地支持IC卡新技术、新工艺的应用推广工作。我们不能因为暂时的困难和挫折就放弃对先进科技的追求,不能因为现在的缺陷而阻止IC卡技术的发展。IC卡表是当前的新生事物,是技术进步的具体体现,当然,此类仪表尽管还存在这样那样的缺点、问题,但是,并不影响它的普及应用,相信在未来的时间里,IC卡燃气表会克服其缺陷,象普通家用煤气表一样,进入千家万户。

 
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