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卡主要遵循的國際標準為ISO7816系列標準，非接觸卡主要遵循的國際標準為ISO14443系列標準。智能電表為了保證數(shù)據(jù)安全交換及可靠認證，表內(nèi)置ESAM芯片(也屬于CPU卡)，用于存貯剩余電費、費率參數(shù)等關(guān)鍵數(shù)據(jù)，此類數(shù)據(jù)只有通過與卡或主站加密機的雙向認證才能修改，從而保證了數(shù)據(jù)的安全性。由于CPU卡和ESAM的認證過程中引入了分散因子及隨機數(shù)，使用CPU卡的智能電表可實現(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、電價數(shù)據(jù)安全性。

通過IC卡表系統(tǒng)應(yīng)用，減少了大量抄表工作，實現(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)錯誤問題。通過IC卡實現(xiàn)了預(yù)付費，避免了拖欠電費情況的發(fā)生。同時電力公司沉淀了大量的資金，有利于電力公司的財務(wù)管理和經(jīng)濟利益。目前CPU預(yù)付費表已在國網(wǎng)系統(tǒng)中大量應(yīng)用。

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

要本著技術(shù)成熟、管理先進、協(xié)調(diào)發(fā)展的原則進行設(shè)計。•建設(shè)目標是：在統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一管理，采用先進成熟的計算機技術(shù)和CPU卡技術(shù)，構(gòu)筑高效信息平臺，以先進的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)成為國內(nèi)一流的IC預(yù)付費卡表應(yīng)用系統(tǒng)

2.系統(tǒng)的前期需求分析

⑴、IC卡預(yù)付費功能以IC卡作為安全的數(shù)據(jù)載體，實現(xiàn)購電額與管理控制信息的安全存貯和傳輸。通過IC卡完成用戶新增電費的充值，實現(xiàn)電表的預(yù)付費功能。電能表根據(jù)用電量對預(yù)付電費進行扣減，當預(yù)付的電費為零時，切斷電源(給用戶斷電)。實現(xiàn)預(yù)付費功能。電能表可在余額低于報警金額時，通過聲光報警提示用戶購電。系統(tǒng)可以設(shè)置透支工作模式，通過設(shè)置透支金額，準許用戶透支使用。當用戶余額為零時，如用戶再用電時，開始扣減透支金額，當透支金額為零時，切斷用戶電源。

⑵、與集抄系統(tǒng)結(jié)合實現(xiàn)遠程預(yù)付費

ⅰ)網(wǎng)絡(luò)遠程下發(fā)電費，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，可實現(xiàn)遠程跳閘、允許合閘功能;

ⅲ)通過終端、集中器、采集器設(shè)備，對電表實現(xiàn)遠程集抄和控制

ⅳ)用戶電費及階梯電價參數(shù)通過網(wǎng)絡(luò)遠程下載到電表中

ⅴ)電表依據(jù)階梯電價參數(shù)進行電費的實時扣減。

⑶、設(shè)置與回抄核算

通過IC卡或其他介質(zhì)將用戶電表的運行參數(shù)信息傳遞到電表中，比如：戶號、報警金額、透支金額、費率參數(shù)、功率限額等等。方便用電管理數(shù)據(jù)的修改，無需人為操作。運行參數(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IC卡回抄電表的運行數(shù)據(jù)，并具備核算功能。

⑷、電量電費接口系統(tǒng)完成建設(shè)后，營銷系統(tǒng)可以通過電量電費接口，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，既可以實現(xiàn)電力公司自有營業(yè)網(wǎng)點的售電業(yè)務(wù)也可以通過銀行營業(yè)網(wǎng)點實現(xiàn)收費代繳的功能。銀行的代收費功能完全置于電力公司的控制之下。系統(tǒng)通過電力公司后臺數(shù)據(jù)庫和金融數(shù)據(jù)加密機進行安全認證。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)付費系統(tǒng)建設(shè)的綱領(lǐng)性文件，IC卡表預(yù)付費系統(tǒng)建設(shè)的各個子系統(tǒng)都應(yīng)遵循這個方案。

密鑰安全★關(guān)鍵數(shù)據(jù)采用密文傳輸、MAC認證的方式。MAC的計算通過售電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)的更改采用外部認證權(quán)限控制，保證權(quán)限使用的正確?！锟ㄆ⒈砭咦龅揭豢ㄒ幻?、一次一密，避免了密鑰被復(fù)制的可能性?！飳崿F(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)廠家無關(guān)。

為了加強系統(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)用密鑰管理標準和規(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保證系統(tǒng)密鑰的安全。

售電系統(tǒng)功能介紹：預(yù)付費售電系統(tǒng)負責對IC卡進行讀寫和管理，并負責管理IC卡表的電量、電費信息。因為售電系統(tǒng)保存大量數(shù)據(jù)，且直接面對客戶，因此應(yīng)具備以下特點

自助柜員機接口5結(jié)束語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、遠程加密數(shù)據(jù)通信提供了重要技術(shù)支撐，為未來智能電表的雙向信息互動提供了很好的技術(shù)平臺。CPU卡智能電表會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。