CPU卡分為接觸式IC卡、非接觸式IC卡、兩種接口方式合一的雙界面IC卡。接觸式IC卡主要遵循的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為ISO7816系列標(biāo)準(zhǔn)，非接觸卡主要遵循的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)為ISO14443系列標(biāo)準(zhǔn)。智能電表為了保證數(shù)據(jù)安全交換及可靠認(rèn)證，表內(nèi)置ESAM芯片(也屬于CPU卡)，用于存貯剩余電費(fèi)、費(fèi)率參數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)只有通過(guò)與卡或主站加密機(jī)的雙向認(rèn)證才能修改，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性。由于CPU卡和ESAM的認(rèn)證過(guò)程中引入了分散因子及隨機(jī)數(shù)，使用CPU卡的智能電表可實(shí)現(xiàn)一卡一密、一次一密，極大提高了智能電表的數(shù)據(jù)交換及電費(fèi)、電價(jià)數(shù)據(jù)安全性。

通過(guò)IC卡表系統(tǒng)應(yīng)用，減少了大量抄表工作，實(shí)現(xiàn)了用電數(shù)據(jù)的精確管理，減少了人為抄表等造成的數(shù)據(jù)錯(cuò)誤問(wèn)題。通過(guò)IC卡實(shí)現(xiàn)了預(yù)付費(fèi)，避免了拖欠電費(fèi)情況的發(fā)生。同時(shí)電力公司沉淀了大量的資金，有利于電力公司的財(cái)務(wù)管理和經(jīng)濟(jì)利益。目前CPU預(yù)付費(fèi)表已在國(guó)網(wǎng)系統(tǒng)中大量應(yīng)用。

1.IC卡表預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)方案前期目標(biāo)•IC卡表預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)

要本著技術(shù)成熟、管理先進(jìn)、協(xié)調(diào)發(fā)展的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。•建設(shè)目標(biāo)是：在統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一管理，采用先進(jìn)成熟的計(jì)算機(jī)技術(shù)和CPU卡技術(shù)，構(gòu)筑高效信息平臺(tái)，以先進(jìn)的CPU卡和電力公司及銀行網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)的電子支付收費(fèi)體系，提供安全、方便、快捷的服務(wù)，不僅提高企業(yè)的工作效率，而且為市民提供方便的服務(wù)，提高用電管理水平。•IC卡表預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)作為用電管理的重要組成部分，要充分考慮好與其他用電管理手段的有效結(jié)合，提供可復(fù)合的綜合管理手段，建設(shè)成為國(guó)內(nèi)一流的IC預(yù)付費(fèi)卡表應(yīng)用系統(tǒng)

2.系統(tǒng)的前期需求分析

⑴、IC卡預(yù)付費(fèi)功能以IC卡作為安全的數(shù)據(jù)載體，實(shí)現(xiàn)購(gòu)電額與管理控制信息的安全存貯和傳輸。通過(guò)IC卡完成用戶新增電費(fèi)的充值，實(shí)現(xiàn)電表的預(yù)付費(fèi)功能。電能表根據(jù)用電量對(duì)預(yù)付電費(fèi)進(jìn)行扣減，當(dāng)預(yù)付的電費(fèi)為零時(shí)，切斷電源(給用戶斷電)。實(shí)現(xiàn)預(yù)付費(fèi)功能。電能表可在余額低于報(bào)警金額時(shí)，通過(guò)聲光報(bào)警提示用戶購(gòu)電。系統(tǒng)可以設(shè)置透支工作模式，通過(guò)設(shè)置透支金額，準(zhǔn)許用戶透支使用。當(dāng)用戶余額為零時(shí)，如用戶再用電時(shí)，開(kāi)始扣減透支金額，當(dāng)透支金額為零時(shí)，切斷用戶電源。

⑵、與集抄系統(tǒng)結(jié)合實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)付費(fèi)

ⅰ)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程下發(fā)電費(fèi)，電表執(zhí)行扣減和控制

ⅱ)電表帶跳閘控制、帶載波(或485通訊)抄表，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程跳閘、允許合閘功能;

ⅲ)通過(guò)終端、集中器、采集器設(shè)備，對(duì)電表實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程集抄和控制

ⅳ)用戶電費(fèi)及階梯電價(jià)參數(shù)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程下載到電表中

ⅴ)電表依據(jù)階梯電價(jià)參數(shù)進(jìn)行電費(fèi)的實(shí)時(shí)扣減。

⑶、設(shè)置與回抄核算

通過(guò)IC卡或其他介質(zhì)將用戶電表的運(yùn)行參數(shù)信息傳遞到電表中，比如：戶號(hào)、報(bào)警金額、透支金額、費(fèi)率參數(shù)、功率限額等等。方便用電管理數(shù)據(jù)的修改，無(wú)需人為操作。運(yùn)行參數(shù)涉及電表用電權(quán)限等關(guān)鍵數(shù)據(jù)控制，因此此項(xiàng)參數(shù)數(shù)據(jù)應(yīng)具有安全保證，不可隨意更改。電能表應(yīng)能通過(guò)IC卡回抄電表的運(yùn)行數(shù)據(jù)，并具備核算功能。

⑷、電量電費(fèi)接口系統(tǒng)完成建設(shè)后，營(yíng)銷系統(tǒng)可以通過(guò)電量電費(fèi)接口，獲取卡表售電系統(tǒng)的核算結(jié)果

銀行接口系統(tǒng)完成建設(shè)后，既可以實(shí)現(xiàn)電力公司自有營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的售電業(yè)務(wù)也可以通過(guò)銀行營(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)收費(fèi)代繳的功能。銀行的代收費(fèi)功能完全置于電力公司的控制之下。系統(tǒng)通過(guò)電力公司后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)和金融數(shù)據(jù)加密機(jī)進(jìn)行安全認(rèn)證。確保電力公司的利益不受損失。

系統(tǒng)技術(shù)方案•系統(tǒng)總體方案是IC卡表預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)的綱領(lǐng)性文件，IC卡表預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)建設(shè)的各個(gè)子系統(tǒng)都應(yīng)遵循這個(gè)方案。

密鑰安全★關(guān)鍵數(shù)據(jù)采用密文傳輸、MAC認(rèn)證的方式。MAC的計(jì)算通過(guò)售電PSAM卡與電表傳遞，避免被卡片跟蹤破譯的可能?！镪P(guān)鍵數(shù)據(jù)的更改采用外部認(rèn)證權(quán)限控制，保證權(quán)限使用的正確?！锟ㄆ?、表具做到一卡一密、一次一密，避免了密鑰被復(fù)制的可能性?！飳?shí)現(xiàn)系統(tǒng)的管理性只與發(fā)卡方或管理方有關(guān)，而與生產(chǎn)廠家無(wú)關(guān)。

為了加強(qiáng)系統(tǒng)范圍內(nèi)城市IC卡應(yīng)用的領(lǐng)導(dǎo)和權(quán)威性，要求制定統(tǒng)一的IC應(yīng)用密鑰管理標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，包括密鑰管理辦法和卡片結(jié)構(gòu)等要素。遵循卡片統(tǒng)一管理和統(tǒng)一發(fā)售的原則，IC卡密鑰統(tǒng)一管理是系統(tǒng)安全和統(tǒng)一的重要保證?！锩荑€管理主要包括密鑰的產(chǎn)生和發(fā)行。密鑰的產(chǎn)生在管理層完成;密鑰的發(fā)行以CPU卡為載體，利用CPU卡的高度保密性和安全性來(lái)保證系統(tǒng)密鑰的安全。

售電系統(tǒng)功能介紹：預(yù)付費(fèi)售電系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)IC卡進(jìn)行讀寫和管理，并負(fù)責(zé)管理IC卡表的電量、電費(fèi)信息。因?yàn)槭垭娤到y(tǒng)保存大量數(shù)據(jù)，且直接面對(duì)客戶，因此應(yīng)具備以下特點(diǎn)

自助柜員機(jī)接口5結(jié)束語(yǔ)CPU卡是繼存貯器卡、邏輯加密卡后的第三代IC卡，CPU卡及ESAM芯片在智能電表上的應(yīng)用為智能電表本地安全數(shù)據(jù)交換、遠(yuǎn)程加密數(shù)據(jù)通信提供了重要技術(shù)支撐，為未來(lái)智能電表的雙向信息互動(dòng)提供了很好的技術(shù)平臺(tái)。CPU卡智能電表會(huì)因其快捷的充值操作、安全的數(shù)據(jù)傳遞而受到供電局及用戶的青睞。