白雪鹏[1]2004年在《基于智能卡的预付费煤气表应用系统》文中研究指明本文详细论述了煤气计量收费的发展历程，IC卡预付费煤气表应用系统的构成，IC卡的分类以及智能卡预付费煤气表的应用分析。全文的展开分为IC卡的种类及特点、基于智能卡的预付费煤气表应用系统的硬件设计、基于智能卡的预付费煤气表应用系统的软件设计叁大部分，并提出了基于智能卡的预付费煤气表应用系统的各部分构成及应用分析。其中，关键技术主要包括：传感器技术、单片机及接口技术、IC卡技术、信息处理技术和精密机械技术。设计的第一部分是IC卡的种类及特点。根据IC卡内所镶嵌集成电路的不同，可以将IC卡分成存储卡、逻辑加密卡、智能卡（CPU卡）等，它们各自具有不同的数据保护安全级别。从卡的物理结构及安全机制出发，对存储卡、逻辑加密卡、智能卡（CPU卡）进行了深入的研究，通过对存储卡、逻辑加密卡、智能卡（CPU卡）的物理结构及安全机制分析可以看出智能卡具有较高的安全级别。本文针对IC卡的内部结构和应用安全性分析，提出了选用智能卡作为预付费煤气表应用系统的存储媒介的设计方案。基于智能卡的预付费煤气表应用系统的设计极大地提高了系统的稳定性和安全性。本部分的研究也同时为第二部分基于智能卡的预付费煤气表应用系统的硬件设计中IC卡的选型提供了参考依据。设计的第二部分是基于智能卡的预付费煤气表应用系统的硬件设计。从系统的稳定性、可靠性和抗干扰能力出发，同时考虑区域差异、现场环境、操作人员技术水平等因素，对本系统中各个硬件组成环节进行了深入研究，设计了相应的硬件系统。选用智能卡
陈伟, 杜晓婷, 郭红丹[2]2008年在《基于MCS-51单片机的预付费煤气表的系统设计》文中认为为了解决当前集中供气计费方式的入户难,工作效率低,窃用煤气等问题,本文实现了一种基于AT89C51具有低功耗、高可靠性供气计费系统的设计方法,从而使煤气的预付费智能控制和精确计量真正结合起来,从根本上解决上述问题。本系统由控制模块、射频卡读写模块、lcm103液晶显示模块、max706电源电路、24c02掉电保护电路、各种检测和控制电路组成,通过单片机编程,实现射频卡和单片机的双向通信,并具有防伪卡和防作弊,出错声光提示并自动关闭供气通道等功能,通过射频卡进行数据传输,对数据进行管理,计算机系统可将购气情况传入智能表实现实时监控。
王淑晶[3]2013年在《基于单片机的智能煤气表系统的设计》文中研究说明该文介绍了一种以单片机AT89S52为核心的智能煤气表系统的设计方案,阐明了该系统的总体结构和各模块的功能。本系统可以实现煤气表用量显示、实时计费、智能卡余额查询、智能卡余额为零自动断气、报警、手动控制等功能。增加了用户使用的方便性和减少燃气管理的费用。
杜雪亮[4]2005年在《射频识别技术及其在预付费智能表系统中的应用》文中进行了进一步梳理目前，射频识别技术不断出现在各种各样的应用领域，逐渐开始影响我们的生产生活方式。 目前的接触式IC卡预付费智能表系统中由于存在IC卡触点，易污染、易磨损，使用不便，而且导致智能表不能完全密封。随着射频识别技术的出现，可以用非接触式IC卡代替传统的接触式IC卡，以解决预付费智能表系统中所存在的上述问题。非接触式IC卡系统通常采用无源电感耦合式射频识别系统。如何用非接触式IC卡技术改造传统的户用仪表是本文研究的内容。 针对以上射频识别技术的理论和实际问题，本文旨在给出一种无源电感耦合式射频识别系统读写器天线的优化设计方案，并提出一种基于射频识别技术的非接触式IC卡预付费智能表系统的整体应用框架。本文的主要内容如下： 1．介绍了射频识别技术的产生、发展和应用，对其基本概念、原理和研究现状做出了系统的阐释。总结了自动抄表技术的发展历程，并指出了接触式IC卡预付费智能表系统的不足。 2．针对无源电感耦合式射频识别系统，在阐明其能量和数据传输原理的基础上，提出了一个读写器方型天线线圈的最佳边长值的计算公式，进而给出了整个天线的优化设计、制作和调整步骤，包括线圈匝数、带宽、品质因数等参数的确定。 3．针对接触式IC卡预付费智能表系统的缺陷，在分析了射频IC卡的优点和掌上电脑的特点的基础上，提出了一种带有掌上电脑的射频IC卡预付费智能表系统。该系统便于现场调试、维护和服务。并基于Mifare系列射频卡详细地讨论了该系统的具体设计实现。 最后对全文进行概括性总结，并提出若干有待进一步深入研究的问题。
奥飚[5]2011年在《运用CPU卡的电力收费系统中密钥管理系统的安全性研究与设计》文中提出传统的电力行业收费模式为人工抄表收费方式,导致管理成本高,工作量大,且难以避免营私舞弊。目前流行的IC卡预付费方式发展迅速,但其安全问题日益突出,如何解决这个问题变得非常迫切。CPU卡采用特殊的加密技术,不仅可以验证信息的正确性,同时还能检查通信双方身份的合法性,从而保证信息传送的安全性。基于此,本文根据CPU卡的安全性和加密算法相关理论,借鉴密钥管理相关技术研究成果,针对IC卡预付费安全性这一普遍关注的问题,从理论设计及技术实现两个方面开展研究与探索,主要研究成果及工作如下：1.开展了基于电力收费CPU卡安全性和高安全性加密算法国内外研究现状的凋研与综述。2.设计了一种通过CPU卡安全性和DES加密算法相结合来保证预付费IC卡安全性的系统,并根据设计开发实现了一个基于电力收费CPU卡密钥管理系统。系统采用安全性高的CPU卡作为密钥的产生、存储和传递介质,并对整个过程中所使用的临时变量进行加密处理,对传递过程进行线路加密,保证了密钥在生成和传递过程的安全性。3.基于电力收费CPU卡密钥管理系统设计采用了分级传递的结构,使系统具有一定的扩展性,既支持独立系统,也可方便的应用于分布式系统。本系统改善了CPU卡在管理上出现的漏洞,可以杜绝伪造卡、伪造终端、伪造交易,能够保证电力收费系统的安全性。
杨盛华[6]2012年在《基于FPGA的燃气表的设计与实现》文中研究表明随着信息技术的快速发展,人们的生活方式变得越加智能化。IC卡技术的广泛应用极大的提高了人们的生活水平。IC卡预付费管理的智能燃气表比过去人工抄表的燃气表系统有了很大的改进,提高了设备的智能性和工作人员的效率,但由于系统集成度低、故障范围大,使的燃气公司需要更多的人力、财力进行产品的后期维护。专用芯片可以提高系统的集成度和降低故障率,便于快速检修排出故障,因此,燃气表芯片的设计使用对智能IC卡燃气表的发展有着重大的现实意义。本文通过了解当前燃气表的现状,分析产品上的优缺点,根据智能燃气表的功能,设计了以FPGA平台为核心,各功能电路模块为外设,IC卡为信息载体的智能IC卡燃气表。整个系统包括硬件电路设计和调试、软件设计和调试、低功耗设计、平台分析和系统的软硬件联调。硬件主要包括Altera系列FPGA、数据存储电路、IC卡读写电路、段式液晶显示电路、电源稳压和检测电路、电机阀门驱动电路和硬件看门狗电路。软件主要分为主控制模块、数据存储模块、计量和电源电压检测电路、IC卡读写模块驱动和液晶驱动等软件设计。通过系统软硬件联调来验证外围电路的功能,使得系统功能齐全、性能稳定。论文通过分析FPGA工作时的静态功耗和动态功耗,寻找降低功耗的途径和切实可行的方法来降低系统功耗。通过门控时钟和状态机优化等调整软件架构的设计方法来降低工作功耗,同时对带有低功耗模式FPGA选型和IGLOO系列低功耗结构分析,在满足产品需求的情况下确定芯片流片平台。本文还通过介绍仿真平台来验证ASIC模型并进行综合分析,根据结果修改软件。通过整个系统的软硬件设计,满足了燃气公司对下一代智能燃气表的功能需求,同时对当前使用的燃气表进行了结构简化,集成了逻辑电路和液晶驱动芯片,从而降低了硬件成本和产品后期的维护难度。通过使用FPGA平台,设计了燃气表芯片的前期设计模型,采用了低功耗的模式设计满足了燃气表对低功耗的苛刻要求。
曹海涛[7]2007年在《非接触式IC卡热量计量系统的设计》文中指出我国城市供热系统的按住宅面积收费不合理的问题日益突出,已经制约了城市集中供热的进一步发展。热量表是实施城市供热体制改革,推行按热量收费的关键设备。热量表作为一种分户计热收费的依据和手段,正在逐渐的被用户所接受,而且由于用热量与费用直接相关,也加强了用户的节能意识。使用热量表进行热量计量收费更为科学也更为合理,既方便了用户,又便于管理。本文介绍了热量计量的方法以及系统构成,回顾了国内外热计量技术的发展历程及现状,分析了我国目前供热计量领域存在的问题,阐述了基于热量表的热计量系统的原理和功能,提出了热量表开发过程中需要解决的技术问题,并根据所要达到的技术指标,详细的论述了热计量系统的开发过程。在系统的实现上,论文分析了目前几种常用的流量计量传感器原理及应用特点,结合我国热量计量中面临的实际情况,综合比较其性能优劣,选用无磁流量计作为热量计量系统的基表,并利用铂电阻测量温度,采用改进的测温电桥实现温度信号的采集。论文完成了液晶显示、阀门控制以及电源管理等硬件电路的设计,并对测量系统进行了精度和功耗分析,提出了改进方案,达到了热量计量系统的总体设计要求。软件部分采用模块化、结构化编程思想,实现了基本的热量计量、非接触式IC卡的数据交互、控制及显示等功能。论文对今后非接触式IC卡热量计量系统的设计与应用提出了建设性意见。
刘波, 王大伟[8]2007年在《浅谈IC卡燃气表的应用》文中进行了进一步梳理本文根据 IC 卡燃气表在沈阳地区应用的过程中出现的故障、问题和在全国其它城市的应用状况,介绍了 IC 卡燃气表的技术、性能及推广使用的意义,提出了 IC 卡燃气表现阶段急待解决的问题和它的未来发展方向。
张文胜[9]2005年在《基于SSL协议的数据采集与传输系统的研究与应用》文中指出家庭计量仪表(主要是:水、电、热、煤气表)的数据采集和传输是智能化小区建设中重要的环节。随着当前科技水平、经济水平以及居民生活水平的不断提高,人们迫切要求改变过去那种落后的数据采集方式和数据传输方式,建立智能化的安全的数据处理系统。 由于计算机与网络技术的飞速发展,计算机网络在带给人们巨大利益的同时也提出了严峻的挑战。网络安全问题日益突出,该问题在有些方面所造成的破坏几乎超越了网络创造的价值。网络安全问题已经引起了人们的高度重视,成为当前研究的热点。 本论文根据当前网络安全技术的发展现状,结合已经开发的智能热表项目,以SSL协议为基础,利用开放源代码的OpenSSL软件包,初步构建了安全的数据采集与传输系统基本框架。论文重点讨论了建立安全数据传输隧道采用的技术、数据结构、功能模块等。 该系统主要应用了数据加密、身份认证等技术来保证数据的保密性、完整性以及数据传输双方身份的合法性和不可否认性。系统主要由数掘采集部分和数据传输部分构成。数据采集部分,提出了采用串行口方式和TM卡方式采集数据。在TM卡方式中为了提高数据采集的安全性和降低嵌入式设备的负荷,将简化的DES加密算法和TM卡的密钥方式相结合,保护了数据。数据传输部分,构建了C/S结构的安全数据传输隧道,为数据传输两端提供了安全的数据传输。系统中的安全数据采集与传输方式可以为其他应用提供借鉴作用,另外安全传输隧道模块可以独立出来作为单独的模块或控件嵌入到其他应用中。 当前论文初步构建了整个系统的框架和主要功能模块,制定了基本的数据结构,数据采集端实现了应用简化DES加密算法的TM卡采集模式,在数据传输端实现了安全数据传输隧道模块。但是整个系统还处于试验阶段,还有许多需要改进和完善的地方,同时这些方面也是以后研究工作的方向。
李龙[10]2007年在《基于CPU卡的智能水表控制系统设计》文中指出目前，我国传统的人工抄表方式给水利管理部门带来的费用增多、抄表工劳动强度增加，以及漏抄、少抄、欠费等种种弊端日趋严重。当前伴随着“金卡工程”的广泛实施，采用IC卡技术的各种智能终端开始走进千家万户，一些智能小区也已经开始使用IC卡智能水表，不过这种普通的IC卡在安全性方面存在许多的弊端。为了杜绝偷水、漏水这种现象的发生，本文研究了一种使用CPU卡为核心技术的智能水表系统，其主要研究内容如下：在整个系统硬件上，设计了以MSP430F413为中央处理器的一系列低功耗外围电路，包括CPU卡接口电路、电机驱动电路、电源电压检测电路、流量检测电路、ESAM模块接口电路、LCD显示电路等。在保证外围电路完成各自功能的同时，通过对单片机外围电路的各种优化设计，合理分配单片机IO口，降低了整个硬件电路的功耗，并增强了硬件平台的抗干扰能力。CPU卡智能水表设计软件采用C语言编写，编译环境为IAR嵌入式编译环境。整个系统采用了模块化的程序设计方法，使智能水表能够完成与CPU卡的信息交互、液晶和阀门电路的驱动、流量检测以及阶梯水费的计算、以及对时间日期的计算等功能。在实现了精确计量水费基本功能的同时，保证了智能水表的。上位机管理系统采用VC6.0编写，整个系统充分考虑了预付费行业在运营过程所出现的问题，功能完善，界面友好，为管理部门和用户提供了一个良好的交易平台。本论文注重理论与工程实际的结合，并在此研制过程中取得了比较全面的资料和数据，积累了经验。在成功实现CPU卡智能水表各种功能的同时，本文开展了对CPU卡内部操作系统、加密算法、IC卡传输协议的研究，增强了系统的稳定性，解决了IC卡在数据传输时的安全性问题，实现了整个硬件系统的低功耗，为CPU卡智能水表能够广泛投入到市场提供了更好的保证。最后，对系统尚存在的问题及进一步开发和完善的内容和方向进行了探讨。
参考文献：
[1]. 基于智能卡的预付费煤气表应用系统[D]. 白雪鹏. 吉林大学. 2004
[2]. 基于MCS-51单片机的预付费煤气表的系统设计[J]. 陈伟, 杜晓婷, 郭红丹. 科技信息. 2008
[3]. 基于单片机的智能煤气表系统的设计[J]. 王淑晶. 科技创新导报. 2013
[4]. 射频识别技术及其在预付费智能表系统中的应用[D]. 杜雪亮. 浙江大学. 2005
[5]. 运用CPU卡的电力收费系统中密钥管理系统的安全性研究与设计[D]. 奥飚. 华北电力大学（北京）. 2011
[6]. 基于FPGA的燃气表的设计与实现[D]. 杨盛华. 武汉理工大学. 2012
[7]. 非接触式IC卡热量计量系统的设计[D]. 曹海涛. 天津大学. 2007
[8]. 浅谈IC卡燃气表的应用[C]. 刘波, 王大伟. 中国土木工程学会城市燃气分会输配专业委员会2007年会论文集. 2007
[9]. 基于SSL协议的数据采集与传输系统的研究与应用[D]. 张文胜. 山东大学. 2005
[10]. 基于CPU卡的智能水表控制系统设计[D]. 李龙. 武汉理工大学. 2007
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