智能IC卡水表的防攻擊和防干擾設(shè)計(jì)

IC卡水表是一種利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、IC卡技術(shù)對(duì)用水量進(jìn)行計(jì)量并進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表。隨著我國能源戰(zhàn)略方案的實(shí)施和小區(qū)智能化的要求，傳統(tǒng)的上門入戶抄表已不能適應(yīng)社會(huì)的需要，所以這種新型IC卡水表以不可阻擋的勢(shì)頭出現(xiàn)的各個(gè)新建小區(qū)中。IC卡水表除了可對(duì)用水量進(jìn)行記錄和電子顯示外，還可以按照約定對(duì)用水量自動(dòng)進(jìn)行控制，并且自動(dòng)完成水費(fèi)計(jì)算，同時(shí)可以進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)存儲(chǔ)的功能。由于其數(shù)據(jù)傳遞和交易結(jié)算通過IC卡進(jìn)行，因而可以實(shí)現(xiàn)由工作人員上門抄表收費(fèi)到用戶自己去營業(yè)所交費(fèi)的轉(zhuǎn)變。

與傳統(tǒng)的用水計(jì)量儀表相比，采用IC卡水表技術(shù)可以帶來許多新變化，給用戶帶來很大的益處。隨著水資源日益短缺，水價(jià)不斷上漲，水費(fèi)負(fù)擔(dān)越來越重，人們開始看重過去不被重視的自來水了，節(jié)水意識(shí)不斷提高。然而，很多用戶不在“節(jié)約用水”上下功夫，卻在“節(jié)約費(fèi)用”上做文章，利用現(xiàn)有一些廠家IC水表的漏洞和弱點(diǎn)進(jìn)行攻擊。再就是一些廠家的IC卡水表在設(shè)計(jì)上也存在著一些缺陷，給用戶可乘之機(jī)。

電路的運(yùn)行過程中死機(jī)，受潮電路功耗加大而導(dǎo)致電路能量耗盡而不工作等都與產(chǎn)品的防攻擊能力有關(guān)。同時(shí)有些地方用水過去吃大鍋飯，現(xiàn)在管的嚴(yán)了，用戶有一定的抵觸，所以會(huì)試探性的對(duì)其攻擊或是干攏。如果設(shè)計(jì)產(chǎn)品的時(shí)候，不做充分的考慮，會(huì)使用戶的攻擊得懲，給管理部門造成一定的損失。如果用戶的攻擊未留下任何痕跡，則攻擊是有效的。這樣的攻擊涉及經(jīng)濟(jì)的原因，后果是嚴(yán)重的。如果解決不善，就可能影響產(chǎn)品的推廣使用，嚴(yán)重著可以使企業(yè)丟掉市場(chǎng)，也有可能遭用戶索賠。

所以一款I(lǐng)C卡水表的防攻擊和防干攏的設(shè)計(jì)如何是成功的關(guān)鍵，探討一下IC卡水表的防攻擊和防干擾有非常重要的意義。

一、對(duì)IC卡水表攻擊種類

對(duì)IC卡水表的攻擊主要分為以下幾種情況:

振動(dòng)：用手敲擊水表，達(dá)到水表出現(xiàn)故障，不走或是少計(jì)量，一般用戶用手或是墊一厚墊，那么水表從外觀上是看不出來機(jī)械攻擊的。

靜電：用電子打火器伸入IC卡口，用打火器產(chǎn)生的靜電攻擊水表的電子部分，使電子部分損失達(dá)到竊水的目地。

磁攻擊：用磁石干擾水表的采樣部分及傳動(dòng)部分，使水表不計(jì)量或是少計(jì)量，從而達(dá)到竊水的目的?，F(xiàn)在市面上也時(shí)常出現(xiàn)一些不法的小商販沿街叫賣竊水器。

水攻擊：往卡座加入少許水，讓卡座受潮，從而使用戶水表的功耗加大或是損壞。

冷凍：水表的使用環(huán)境溫度不會(huì)低于零下40度，但是水表的運(yùn)輸過程中有可能在零下，所以設(shè)計(jì)過程中也要考慮這方面的原因。同時(shí)，用戶的水表還要有防拆卸功能，一旦發(fā)生拆卸，那即關(guān)閥不能用水。

以上幾種情況，我們稱之為物理攻擊。在實(shí)際的使用過程中有可能出現(xiàn)，但是對(duì)于這樣的攻擊，很難找到明顯的破壞痕跡，所以處理起來非常棘手。

同時(shí)現(xiàn)在大家公認(rèn)的原則是：如果用戶的攻擊沒留下任何痕跡而導(dǎo)致水表損壞，由于無法取證，這樣的問題都?xì)w于產(chǎn)品設(shè)計(jì)的缺陷，所以在設(shè)計(jì)的時(shí)候充分考慮，針對(duì)各種情況、采取相應(yīng)的措施，來不斷完善產(chǎn)品的可靠性。

二、對(duì)水表的物理性攻擊的防范辦法

1、對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的攻擊處理措施

在水表的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中合理地安排計(jì)量部分和閥體部分的關(guān)系結(jié)構(gòu)是一個(gè)關(guān)鍵，例如研究干簧管、磁鋼和閥體控制部分的電機(jī)的關(guān)系，使之結(jié)構(gòu)緊湊，這是一款水表的振震性的關(guān)鍵。

在實(shí)際應(yīng)用中有絕大的多數(shù)的用戶在使用中發(fā)現(xiàn)的不計(jì)量的故障多是由于振動(dòng)導(dǎo)致磁鋼同干簧的位置和距離發(fā)生了變化而引起，近了或是遠(yuǎn)了。如果近了，那么干簧管該斷開的時(shí)候彈不開；遠(yuǎn)了會(huì)不吸合，所以表現(xiàn)在水表上最直接的現(xiàn)象是不能計(jì)量，在水表的設(shè)計(jì)中如果定義成攻擊，那么這種情況水表會(huì)關(guān)閥，導(dǎo)致用戶不能用水。

這樣的故障現(xiàn)象在IC卡水表生產(chǎn)過程中一般不會(huì)體現(xiàn)出來，而是經(jīng)過運(yùn)輸，安裝的過程中出現(xiàn)。如有的水表在用戶初裝后不開閥、顯示攻擊、液晶不顯示等等。很大的一部是由于運(yùn)輸過程式中造成的，進(jìn)一步說是生產(chǎn)設(shè)計(jì)不合理造成的。

所以一般的生產(chǎn)廠家都將采樣磁鋼直接壓鑄在齒輪上，盡可能的減速少機(jī)械的連接，這不失為一個(gè)好辦法、好方案。機(jī)械的長壽命設(shè)計(jì)中關(guān)鍵的一項(xiàng)就是結(jié)構(gòu)要簡單、盡可能減少傳動(dòng)齒輪的數(shù)量，鑼釘結(jié)構(gòu)的數(shù)量。如果一個(gè)水表的閥體部分及控制部的主體結(jié)構(gòu)能夠能一次成型，那么它是最成功的。

那是一個(gè)理想狀態(tài)，實(shí)際上是不可能的，但思考的出發(fā)點(diǎn)是盡可能將一些部件的功能組合起來，重新設(shè)計(jì)一款這樣的水表，其故障率會(huì)大大減少的，也會(huì)增加其使用壽命。

在水表的運(yùn)行過程中，有一些管道振動(dòng)形成或是人為的振動(dòng)會(huì)引起水表的指針不轉(zhuǎn)，這種現(xiàn)象從原理上消除它是不可行的，但是改變它的結(jié)構(gòu)，使客觀存在的組件減少，那么這種現(xiàn)象的會(huì)大大減少的。