一、推廣IC卡技術(shù)的意義

　　隨著世界計算機技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，全球的信息時代已來臨，各國都在高科技領(lǐng)域制訂適合自己的發(fā)展道路，我國政府正在致力于國民經(jīng)濟信息化的建設(shè)，以“金卡工程”為代表的信息化應(yīng)用工程使我們加速向全球經(jīng)濟一體化邁進。

　　作為金卡工程的代表，IC技術(shù)無疑是當(dāng)今世界最優(yōu)秀應(yīng)用技術(shù)。它從早期的投幣式，過渡到磁卡式，直到現(xiàn)在的IC卡式。IC卡即智能卡，又稱集成電路卡，它將一個集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式，其外形與覆蓋磁條的磁卡相似，開發(fā)IC卡技術(shù)的主要目的是實現(xiàn)現(xiàn)金支付和存兌的電子化、減少現(xiàn)金的流通量、實現(xiàn)電子商務(wù)、實現(xiàn)公用事業(yè)預(yù)付費等。IC卡的概念是20世紀70年代初提出來的，最初應(yīng)用于金融、交通、醫(yī)療、身份證明等多個行業(yè)，它將微電子技術(shù)和計算機技術(shù)結(jié)合在一起，大大提高了人們生活和工作的現(xiàn)代化程度。后來，IC卡技術(shù)的應(yīng)用逐步拓展，由過去的金融卡發(fā)展到今天的非金融卡，如各種事務(wù)管理、安全管理、職工考勤、水電氣的預(yù)付費等，其影響是前所未有的，全球發(fā)卡數(shù)量超過10億張，我國也已超過1億張。

　　IC卡燃氣表是近十幾年發(fā)展起來的新型燃氣表，一般由計量傳感器電路、微功耗單片機、微功耗閥門、電壓測試電路、防竊氣電路、流量監(jiān)測等部分組成。具有精確記數(shù)功能、功能卡傳輸媒介功能、閥門自動處理功能、非法操作處理功能、欠壓處理功能、掉電處理功能、數(shù)據(jù)下載功能、數(shù)據(jù)顯示與聲音提示功能等。經(jīng)過廣大IC卡生產(chǎn)廠家多年的技術(shù)改進和革新，IC卡技術(shù)日益成熟，應(yīng)用也越來越普及。IC卡燃氣表基本解決了氣費收費難的問題，同時，隨著時代的進步、居民民主意識的增強、生活水平的提高，也要求改變過去落后的上門抄表收費問題，IC卡技術(shù)的推廣應(yīng)用，從根本上解決了上述問題，兼顧了企業(yè)和用戶的利益。對燃氣企業(yè)來說：一是解決了入戶抄表難的問題；二是解決了催費收費難的問題；三是解決了企業(yè)和用戶的糾紛問題。對用戶來說：一是消除了抄表人員的打擾和時間預(yù)約問題；二是用氣自由；三是消除了地方性收費方式的約束限制。既方便了用戶，也減輕了企業(yè)負擔(dān)和諸多難題，簡化了操作程序，促進了社會發(fā)展，提高了人民群眾的生活質(zhì)量，降低了企業(yè)的經(jīng)濟成本，IC卡燃氣表是今后的發(fā)展方向。

　　二、IC燃氣表技術(shù)狀況分析

　　雖然IC卡燃氣表具有一系列優(yōu)點，解決了許多實際問題，但是，IC卡燃氣表的發(fā)展并不順利，一些早期使用IC卡燃氣表的燃氣企業(yè)，由于產(chǎn)品質(zhì)量不過關(guān)，給企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟損失，計量輸差幾乎全部由此產(chǎn)生，也使得多數(shù)燃氣公司對此望而卻步，或心有余悸；也造成多數(shù)IC卡表生產(chǎn)單位步履維艱，四面楚歌。

　　目前，國內(nèi)IC卡燃氣表生產(chǎn)廠家較多，估計將超過100家，生產(chǎn)規(guī)模大小不一，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，技術(shù)水平和研究方向也存在較大差異。因此，在選用過程中，燃氣企業(yè)必須選擇適合當(dāng)?shù)厥褂玫?、具有先進技術(shù)性能的IC卡燃氣表，同時必須綜合考慮儀表的技術(shù)指標、安全性能、售后服務(wù)等因素，否則，可能因選型不當(dāng)，儀表故障率高而造成較大經(jīng)濟損失。

　　國家建設(shè)部為加強IC卡技術(shù)的應(yīng)用管理，促進建設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用工作健康、規(guī)范、有序、安全、高效地發(fā)展，歸口領(lǐng)導(dǎo)IC卡應(yīng)用試點及推廣，制訂全國建設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用的總體規(guī)劃和政策法規(guī)，特成立建設(shè)部IC卡應(yīng)用管理領(lǐng)導(dǎo)小組，對全國建設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用工作實行歸口管理，建設(shè)部IC卡應(yīng)用管理領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室（簡稱IC卡辦）負責(zé)日常管理工作。

　　為加強IC卡燃氣表的質(zhì)量管理、統(tǒng)一標準，提高燃氣行業(yè)經(jīng)營管理水平，促進燃氣收費系統(tǒng)的現(xiàn)代化管理，國家也制定了相應(yīng)的行業(yè)標準，即CJ/T112-2000《IC卡家用膜式燃氣表》，它是在GB/T6968-1997《膜式煤氣表》的基礎(chǔ)上，增加了預(yù)付費控制器有關(guān)技術(shù)要求，并遵循有關(guān)電子產(chǎn)品的標準要求。

　　作為新技術(shù)的推廣，不同廠家的IC卡燃氣表技術(shù)是存在較大差異的，大家工作的重點都是致力于解決智能卡的安全問題，其方案千差萬別，但是，問題的有效解決無疑是產(chǎn)品成熟的主要標志。IC卡技術(shù) 需要解決的主要技術(shù)問題：

　　1、影響IC卡安全的基本問題

　　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；

　　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：通過各種手段對設(shè)備的關(guān)鍵部位進行攻擊。　

　　2、安全措施

　　對持卡人、卡、接口設(shè)備的合法性互相檢驗；

　　重要數(shù)據(jù)加密后傳送；

　　檢驗數(shù)據(jù)的完整性；

　　卡和接口設(shè)備中設(shè)置安全區(qū)，對于任何不合規(guī)范的操作，將自動禁止卡的進一步操作；

　　操作人員的責(zé)任與道德規(guī)范；

　　設(shè)置黑名單。

　　3、密鑰與認證：

　　對持卡人、卡、接口設(shè)備之間的相互認證以及數(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、銷毀等）；對傳輸?shù)男畔⑦M行加密，以防被竊取、更改；對存儲的信息進行加密保護，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、偽造或過后否認，對傳輸?shù)男畔⑦M行加密認證是必要的。

　　以上討論的問題是在接口設(shè)備完整、成熟、具有強大的抗攻擊性能的前提下進行的，設(shè)備自身的技術(shù)落后、設(shè)計缺陷或器件失效等引起的一系列問題除外。

　　IC卡燃氣表的硬件部分包括：

　　基 表：燃氣流量的原始計量

　　控制閥：通過信號控制閥門的關(guān)閉與開啟

　　控制器：包括CPU、讀寫卡接口、顯示、計數(shù)等輔助部件，是IC卡燃氣表的核心設(shè)備，具有控制、顯示、報警等功能

　　IC卡卡片：記錄購氣量，傳遞數(shù)據(jù)信息

　　銷售管理系統(tǒng)：包括計算機、打印機、讀寫卡器、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件等，是必不可少的部分，完整的售氣管理系統(tǒng)可以實現(xiàn)交費售氣管理、數(shù)據(jù)查詢、用戶管理等。

　　IC卡卡片作為信息載體，通過IC卡實現(xiàn)信息傳遞，使用戶現(xiàn)場的IC卡燃氣表同燃氣公司的IC卡燃氣表銷售管理系統(tǒng)建立聯(lián)系，實現(xiàn)燃氣使用的預(yù)付費管理，控制器通過對基表的流量信號檢測，來控制閥門的動作，以達到燃氣用戶預(yù)付費使用天然氣的目的。

　　以下是典型IC卡燃氣表工作原理圖
安裝于用戶室內(nèi)

IC卡燃氣表系統(tǒng)工作原理圖

　　三、實際使用中存在的問題

　　IC卡燃氣表在我公司使用已有6年的時間，到目前為止，IC卡用戶超過到6萬戶。在使用的初期，由于存在一系列問題，如：控制器計數(shù)亂碼、電磁閥失控、無法輸氣、傳感器存在較大誤差、電池失效、元器件故障率高等問題，以及在管理上存在的一些漏洞，使得IC卡技術(shù)應(yīng)用之初便出師不利，為公司工程安裝和燃氣銷售帶來一定的工作負荷和難度。當(dāng)然，隨著時間的推移，技術(shù)的進步，產(chǎn)品質(zhì)量的提高，售后服務(wù)的完善，許多問題大都已解決。目前，我們認為，以下幾個問題是當(dāng)前IC卡燃氣表中普遍存在的問題。

　　1、兼容問題

　　目前，在全市數(shù)萬IC卡用戶中，我們所使用的IC卡燃氣表有兩家，但由于兩家的IC卡售氣系統(tǒng)不兼容，造成日常管理較為混亂，重復(fù)設(shè)置銷售網(wǎng)點，居民用戶有時不了解情況，常常感到購氣不方便，因此，我們一直建議兩家能夠?qū)崿F(xiàn)互相兼容，方便用戶。

　　2、電池問題

　　由于IC卡燃氣表安裝位置不好，一般處于高溫高濕環(huán)境中，一般電池自然漏電嚴重，常常造成電解液腐蝕電路板和電子元件，影響儀表正常工作，同時也影響用戶的正常用氣。

　　3、閥門問題

　　閥門是控制儀表的關(guān)鍵部件，但是，閥門的內(nèi)漏、失靈、功耗大，易引起儀表出現(xiàn)故障，受到外界攻擊，使儀表無法正常工作，這是IC卡燃氣表的一個薄弱環(huán)節(jié)。

　　4、攻擊性問題

　　由于IC卡表具有預(yù)付費的優(yōu)點，可以免去入戶抄表，但是，不排除一些用戶會對IC卡表進行嘗試攻擊，以達到不交費的目的，因此，儀表的抗攻擊性能顯得尤為重要。我們在對儀表檢測時，非常重視對抗攻擊性能的測試，保證燃氣公司利益不受侵害。

　　5、卡片發(fā)放管理問題

　　卡片的制造、發(fā)放、管理、服務(wù)等一系列工作，關(guān)系到燃氣企業(yè)的經(jīng)濟利益，必須嚴格管理，尤其對生產(chǎn)卡、清零卡、測試卡等非用戶卡的管理，關(guān)系到儀表生產(chǎn)廠家和燃氣銷售單位、儀表檢測單位的管理。易存在一定漏洞，需嚴格管理。

　　6、系統(tǒng)安全性問題

　　IC卡表除了抗攻擊性問題的物理安全性之外，還有其他邏輯安全性問題，如工作人員的素質(zhì)和安全意識，密碼密鑰管理的安全等。

　　7、一卡多用問題

　　現(xiàn)在，許多城市都在開展“一卡通”、“金卡工程”等工作，就是希望有一張IC卡就可以辦完所有的事，因此，不但要做到同一種IC卡表之間能互相使用，還要做到不同廠家IC卡表之間通用，以及水、電、氣、暖、公交、電信等等都可以互相通用，真正實現(xiàn)“一卡通”。

　　四、發(fā)展趨勢與我們的對策

　　目前，IC卡表在我國的應(yīng)用還處于初級階段，但是，隨著國家“金卡工程”的全面開展，IC卡應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴大，各行各業(yè)獨自發(fā)卡的情況越來越多，彼此自成系統(tǒng)互不通用（包括卡和讀寫卡器），同時持卡人手中的各種卡也越來越多，產(chǎn)生諸多不便，也造成大量資源浪費，因此，未來的發(fā)展趨勢將是“一卡多用”，象計算機一樣普及到千家萬戶，統(tǒng)一協(xié)議，資源共享，互通互聯(lián)。

　　當(dāng)然，一卡多用要涉及到不同部門、不同行業(yè)之間的合作和利益分配問題，因此協(xié)調(diào)與管理更加重要，實現(xiàn)一卡多用、一卡通用一定要通過國家IC卡辦和各級地方政府主管部門的積極參與和領(lǐng)導(dǎo)，組織協(xié)調(diào)這一宏偉的系統(tǒng)工程，到那時，IC卡燃氣表才會真正得到飛速發(fā)展。

　　針對我們?nèi)細庑袠I(yè)，IC卡燃氣表的使用時間還不太長，今后還有更長的路要走，我們必須揚長避短，不斷開拓進取，加快科技進步和技術(shù)革新，對目前存在的各種問題，進行分析研究，制定長遠規(guī)劃，堅定不移地支持IC卡新技術(shù)、新工藝的應(yīng)用推廣工作。我們不能因為暫時的困難和挫折就放棄對先進科技的追求，不能因為現(xiàn)在的缺陷而阻止IC卡技術(shù)的發(fā)展。IC卡表是當(dāng)前的新生事物，是技術(shù)進步的具體體現(xiàn)，當(dāng)然，此類儀表盡管還存在這樣那樣的缺點、問題，但是，并不影響它的普及應(yīng)用，相信在未來的時間里，IC卡燃氣表會克服其缺陷，象普通家用煤氣表一樣，進入千家萬戶。