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智能IC卡水表的防攻擊和防干擾設計(2) |
發(fā)表時間:2014/4/30 14:09:20 來源:泰安奇正電子科技有限公司 瀏覽次數(shù):1803 次 |
二、對水表的物理性攻擊的防范辦法 1、對機械結構的攻擊處理措施 在水表的機械結構設計中合理地安排計量部分和閥體部分的關系結構是一個關鍵,例如研究干簧管、磁鋼和閥體控制部分的電機的關系,使之結構緊湊,這是一款水表的振震性的關鍵。 在實際應用中有絕大的多數(shù)的用戶在使用中發(fā)現(xiàn)的不計量的故障多是由于振動導致磁鋼同干簧的位置和距離發(fā)生了變化而引起,近了或是遠了。如果近了,那么干簧管該斷開的時候彈不開;遠了會不吸合,所以表現(xiàn)在水表上 直接的現(xiàn)象是不能計量,在水表的設計中如果定義成攻擊,那么這種情況水表會關閥,導致用戶不能用水。 這樣的故障現(xiàn)象在IC卡水表生產過程中一般不會體現(xiàn)出來,而是經過運輸,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輸過程式中造成的,進一步說是生產設計不合理造成的。 所以一般的生產廠家都將采樣磁鋼直接壓鑄在齒輪上,盡可能的減速少機械的連接,這不失為一個好辦法、好方案。機械的長壽命設計中關鍵的一項就是結構要簡單、盡可能減少傳動齒輪的數(shù)量,鑼釘結構的數(shù)量。如果一個水表的閥體部分及控制部的主體結構能夠能一次成型,那么它是 成功的。 那是一個理想狀態(tài),實際上是不可能的,但思考的出發(fā)點是盡可能將一些部件的功能組合起來,重新設計一款這樣的水表,其故障率會大大減少的,也會增加其使用壽命。 在水表的運行過程中,有一些管道振動形成或是人為的振動會引起水表的指針不轉,這種現(xiàn)象從原理上消除它是不可行的,但是改變它的結構,使客觀存在的組件減少,那么這種現(xiàn)象的會大大減少的。 2、對IC卡水表的靜電或是大電流攻擊及解決措施 對于用戶對IC水水表的靜電攻擊,不是一個重要指標。居家環(huán)境很少遇到高于2000伏靜電場這樣的狀況。一般正常使用的電磁波強度也不可能達到會傷害人和其它電子產品的強度,所以這個指標定在2000伏足夠了。對于接觸式IC卡水表來說要想完全達到那種抗大電流和靜電的攻擊是不可能的,只要能達到卡口分壞了,整表除卡通訊部分不能正常工作外,其它部分能都正常工作就行。 有人認為將金屬類具有破壞性的卡片插入卡座時,應不會對水表的正常使用產生影響,包括電量消耗。這時可以通過軟件和硬件相結合的辦法進行保護處理,使對卡座的攻擊意義不大,即便卡座壞了,并不影響IC卡水表其它部分的正常工作。也可以采用關閥警的方案,攻擊取消后再開閥。 但從實際使用情況來看,這個問題不會太嚴重。因為IC卡水表一般是安裝在用戶家里,使用對象明確,并且水表是用戶的財產,沒有特殊的理由,用戶并不會進行機械性的方法攻擊儀表。 不能考慮無限制的加強儀表的抗攻擊性,而是要對故意施加的破壞行為能夠進行認定并進行相應處罰才行。 3、IC卡水表的防水、防油污及防潮的處理施。 防止水氣攻擊只要采用合理的密封技術,一般都能滿足要求。而防止油煙污染,只要在IC卡卡座上做一些技術處理比如加防塵罩等就可以解決。 然而對接觸式IC卡水表,八個觸點是暴露在外的,這是沒法密封的,這樣的問題就需要用軟硬件結合的方法來解決。硬件上改變上拉電阻、軟件上采用巡檢的方法,這樣即能讓卡座在潮溫的環(huán)境下工作,同時又不增加功耗,只要合理安排巡檢的時間就可以了。 4、IC卡水表的防磁措施 磁性材料由于有成本低廉的特點,所以被廣泛采用。但磁性材料比較容易受干擾,因此應當加以考慮。IC卡水表在遇到磁性物質干擾后,應會將閥門作關閉處理,關閉的時間和開啟的時間可以根據(jù)需要進行設定。當然也可以通過采用非磁性信號方式來解決這個問題。 現(xiàn)在一般水表廠家采用無磁傳感采樣的水表,那么這樣的問題就少些了。 5、IC卡水表的防拆卸措施 應在表體和接頭管件上設置鉛封口并可進行防偽鉛封處理,以防止隨意拆卸水表的行為。在電子部分上可以采取一個觸動開關,如果用戶進行機械拆裝的話可以進行關閥報警。 當然,對于濕式IC卡水表,防冷凍問題也是一個問題,主要是一個保管和使用方法問題,比如說,在結冰的溫度區(qū),要做排水處理,防止冰漲,這顯然是個管理問題。溫度低于零度不必考慮水表的使用,因為水已經結冰,無法計量。但是在運輸和保管過程中,可能會遇到遠遠低于零度的溫度,這就需要考慮。這個合理指標的數(shù)值應當是-25度至+50度范圍內,在這個范圍內水表應當不會被凍壞,當溫度恢復到正常溫度后,水表應能正常工作。 三、IC卡水表中干擾的種類。 在IC卡水表系統(tǒng)中還存在一定的干擾,對水表的系統(tǒng)安全造成一定的威脅,在電子學中對干擾的分類大多分為燥聲干擾,電源串擾、靜電干擾。 在電子學中,干擾是這樣來定義的,干擾:在接收一所需信號時,非所需能量造成的擾亂效應,包括其它信號的影響、雜散發(fā)射、人為燥聲等。 在國際無線電咨詢委員會的文件中,干擾的結果被分為三類;允許的干擾、可接受的干擾和有害的干擾。下面在水表中提到的干擾是指電子電路中的干擾,是整個系統(tǒng)統(tǒng)或設備中的一個關鍵部分。> 在電子系統(tǒng)設計中,為了少走彎路和節(jié)省時間,應充分考慮并滿足抗干擾性的要求,避免在設計完成后再去進行抗干擾的補救措施。形成干擾的基本要素有三個,下面來介紹一下干擾的防范措施: 1)干擾源,指產生干擾的元件、設備或信號,描述如下:燥聲大的地方就是干擾源。如:雷電、繼電器、可控硅、電機、高頻時鐘等都可能成為干擾源。 2)傳播路徑,指干擾從干擾源傳播到敏感器件的通路或媒介。典型的干擾傳 播路徑是通過導線的傳導和空間的輻射。 3)敏感器件,指容易被干擾的對象。如:A/D、D/A變換器,單片機,數(shù)字IC, 弱信號放大器等。 |
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