第一節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
近幾年來(lái),我國(guó)IC卡燃?xì)獗硖幱诟咚侔l(fā)展階段,較傳統(tǒng)的燃?xì)獗韥?lái)看,技術(shù)水平得到了很大的提高。目前,我國(guó)實(shí)現(xiàn)了一體化的IC卡表,且閥體全密封,對(duì)外界環(huán)境有抗干擾能力。同時(shí),在燃?xì)獗韮?nèi)增加電池和電路板的密封裝置,保護(hù)燃?xì)獗聿槐桓g,保證用戶的正常用氣。在電路中增強(qiáng)電壓檢測(cè)電路,隨時(shí)監(jiān)測(cè)電池電壓,當(dāng)電壓降至制定值時(shí),自動(dòng)關(guān)閉并發(fā)出報(bào)警提示。此外,卡座采用非接觸式IC卡卡座,這樣沒(méi)有了外露觸點(diǎn),抗攻擊性強(qiáng),不怕臟污及濕氣,大大提高了卡座的可靠性和安全性。
我國(guó)還實(shí)現(xiàn)了IC卡燃?xì)獗淼募用芗夹g(shù),對(duì)持卡人、卡、接口設(shè)備之間的相互認(rèn)證以及數(shù)據(jù)的加密。與加密有關(guān)的還有解密和密鑰管理(密鑰的生成、分配、保管、銷(xiāo)毀等);對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密,以防被竊取、更改;對(duì)存儲(chǔ)的信息進(jìn)行加密保護(hù),使得只有掌握密鑰的人才可以讀取信息。
第二節(jié) 產(chǎn)品生產(chǎn)工藝特點(diǎn)或流程
1、閥門(mén)及其驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)
Ic卡燃?xì)獗碓O(shè)計(jì)的首要問(wèn)題,是解決燃?xì)馀c大氣之間的隔離,燃?xì)馀c電子部件和導(dǎo)線的隔離等問(wèn)題。從技術(shù)角度看,該問(wèn)題主要存在于閥門(mén)的設(shè)計(jì)中。
1)閥門(mén)形式選定。閥門(mén)主要有電磁閥和電機(jī)閥兩種形式,用于控制用戶用氣量。電磁閥由于驅(qū)動(dòng)電流有限,存在著行程小、抗震能力差、無(wú)法構(gòu)成反饋控制回路等缺點(diǎn),應(yīng)逐步由電機(jī)閥取代。
2)閥門(mén)驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。確定了閥門(mén)形式后,就應(yīng)開(kāi)始著手考慮閥門(mén)的驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)。在設(shè)計(jì)中,應(yīng)將閥門(mén)和帶有磁性的橡膠閥蓋安裝在包容燃?xì)獾那惑w內(nèi)部,而將電機(jī)和帶有磁性的傳動(dòng)部件(如閥桿)安裝在包容燃?xì)馇惑w的外部,與控制電路相連。控制電路通過(guò)驅(qū)動(dòng)外部的傳動(dòng)裝置作定向運(yùn)動(dòng),以達(dá)到控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)的目的。這種結(jié)構(gòu)形式,可以將燃?xì)馀c大氣、電子部件完全隔離,保證了產(chǎn)品的安全指標(biāo)。
2、閥門(mén)控制的可靠性
具備由反饋信息構(gòu)成的閉環(huán)系統(tǒng)才能實(shí)現(xiàn)可靠的控制。一個(gè)好的IC卡燃?xì)獗碇袘?yīng)安裝有閥門(mén)位置傳感器,一是保證閥門(mén)開(kāi)關(guān)的可靠性;二是為表中的控制芯片做表體位置狀態(tài)檢測(cè)時(shí)提供反饋信息。
3、供給電源的可靠性
IC卡燃?xì)獗韺?duì)電源的要求是:
1)能長(zhǎng)期供給表中系統(tǒng)的運(yùn)行電流;
2)能夠保證閥門(mén)驅(qū)動(dòng)過(guò)程中所需的峰值電流;
3)在電源的電量不足時(shí),能夠可靠地關(guān)閉閥門(mén)。
經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明,單一干電池供電技術(shù)是較優(yōu)的電源方案。在設(shè)計(jì)中,可采取以單一干電池供電、以多層電容為后備儲(chǔ)能元件構(gòu)成的電源系統(tǒng)。這樣,在系統(tǒng)正常工作時(shí),由電池提供電能,并補(bǔ)充電容的電量;閥門(mén)動(dòng)作時(shí),由電池和電容共同供電,保證峰值電流;電池電量不足時(shí),則由電容提供電能關(guān)閉閥門(mén)。
4、中央控制器的結(jié)構(gòu)
中央控制器由單片機(jī)、單片機(jī)程序、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和外圍設(shè)備控制電路組成,用于數(shù)據(jù)的輸入、運(yùn)算、判斷和存儲(chǔ),控制外圍設(shè)備及部件的工作。在設(shè)計(jì)中,我們?cè)诒A羯鲜鼋M件上,可加裝一個(gè)控制芯片(相當(dāng)于CPU),并設(shè)置內(nèi)部程序(指令性程序和密碼程序),由它向單片機(jī)發(fā)出關(guān)閉閥門(mén)的死鎖指令。其工作原理是:在Ic卡燃?xì)獗沓鰪S時(shí),可在該芯片中設(shè)置具有最高優(yōu)先級(jí)的一個(gè)開(kāi)啟閥門(mén)的密碼,同時(shí),在相配的IC卡中加入解密鑰匙,該解密鑰匙只可使用一次,使用下一次控制芯片將不再讀取。當(dāng)用戶首次插入IC卡后,由IC卡解密,燃?xì)獗黹_(kāi)始正常工作。如果用戶動(dòng)表偷氣,控制芯片將根據(jù)位置傳感器的反饋信息發(fā)出關(guān)閉閥門(mén)的死鎖指令,當(dāng)用戶為了應(yīng)付燃?xì)夤緳z查將表裝上后,則該表將不過(guò)氣,只有燃?xì)夤緺I(yíng)業(yè)網(wǎng)點(diǎn)的工作人員才可解密。這樣,就可以防止用戶拆表偷氣。簡(jiǎn)單地說(shuō),該控制芯片的主要功能是根據(jù)對(duì)閥門(mén)傳感器所傳過(guò)來(lái)的信息進(jìn)行發(fā)布指令。
5、計(jì)量傳感器的組成
計(jì)量傳感器由機(jī)械表、信號(hào)轉(zhuǎn)換器組成,用于計(jì)量用戶的燃?xì)馐褂昧?。機(jī)械表測(cè)量流量真實(shí)值,信號(hào)轉(zhuǎn)換器應(yīng)采用磁電轉(zhuǎn)換將機(jī)械讀數(shù)轉(zhuǎn)換為中央控制器可識(shí)別的電信號(hào)。在磁電轉(zhuǎn)換裝置中,必須具備磁保護(hù)功能,用以阻擋外界磁場(chǎng)的干擾。
6、用戶界面的組成
用戶界面由IC卡接口、液晶顯示器及發(fā)光、發(fā)聲等部件組成。具有提示功能,以及用于數(shù)據(jù)輸入等情況的處理功能。
第三節(jié) 國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 分析
隨著信息技術(shù)的高速發(fā)展,IC卡技術(shù)越來(lái)越來(lái)完善。從現(xiàn)在的IC卡技術(shù)水平來(lái)看,未來(lái)我國(guó)的IC卡應(yīng)用范圍將會(huì)更廣,應(yīng)用更加靈活、方便。
IC卡技術(shù)未來(lái)需要解決的主要技術(shù)問(wèn)題:
1、影響IC卡安全的基本問(wèn)題
智能卡和接口設(shè)備之間的信息交換:這些信息可以被截取 分析 ,從而可被復(fù)制或插入假信號(hào);
偽造智能卡的出現(xiàn):偽造智能卡與接口設(shè)備之間的信息,使接口設(shè)備無(wú)法判斷出是合法的還是偽造的;
操作人員的作弊行為:私下的泄露密鑰和人為非法修改信息等;
用戶的非法攻擊:通過(guò)各種手段對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵部位進(jìn)行攻擊。
2、安全措施
對(duì)持卡人、卡、接口設(shè)備的合法性互相檢驗(yàn);
重要數(shù)據(jù)加密后傳送;
檢驗(yàn)數(shù)據(jù)的完整性;
卡和接口設(shè)備中設(shè)置安全區(qū),對(duì)于任何不合規(guī)范的操作,將自動(dòng)禁止卡的進(jìn)一步操作;
操作人員的責(zé)任與道德規(guī)范;
設(shè)置黑名單。
3、密鑰與認(rèn)證:
對(duì)持卡人、卡、接口設(shè)備之間的相互認(rèn)證以及數(shù)據(jù)的加密,均可采用DES和RSA兩種密碼算法中的一種;與加密有關(guān)的還有解密和密鑰管理(密鑰的生成、分配、保管、銷(xiāo)毀等);對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密,以防被竊取、更改;對(duì)存儲(chǔ)的信息進(jìn)行加密保護(hù),使得只有掌握密鑰的人才可以讀取信息。
為防止信息被篡改、偽造或過(guò)后否認(rèn),對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行加密認(rèn)證是必要的。
以上問(wèn)題是在接口設(shè)備完整、成熟、具有強(qiáng)大的抗攻擊性能的前提下進(jìn)行的,設(shè)備自身的技術(shù)落后、設(shè)計(jì)缺陷或器件失效等引起的一系列問(wèn)題除外。
未來(lái),我國(guó)IC卡膜式燃?xì)獗砑夹g(shù)主要圍繞解決以上問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。
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