Mifarel射頻卡在預(yù)付費電能表中的應(yīng)用

李宗洋

遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

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Mifarel射頻卡在預(yù)付費電能表中的應(yīng)用

李宗洋

遼寧錦州渤海大學(xué)工學(xué)院

預(yù)付費電能表中涉及到的一個重要的部件就是Mifarel射頻卡，Mifarel射頻卡在售電的相關(guān)部門和用戶之間所扮演的角色就是一個中間傳遞者的作用，本文主要圍繞著Mifarel射頻卡進行介紹，本文中分析了Mifarel射頻卡的組成部分，分析了其部分特點，結(jié)合目前的現(xiàn)狀介紹了Mifarel射頻卡是預(yù)付費電能表中的廣泛使用，Mifarel射頻卡在預(yù)付費的電能表說明了其安全性高，無需接觸的特點。

Mifarel射頻卡 預(yù)付費 電能表

1　電能表技術(shù)

隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展進步，目前市場對電量的收繳，核算等問題的需求越來越高，可以從下面幾點表現(xiàn)出來：1）電能發(fā)展成商品的前提是遵從“付費在前，用電在后”的原則，只有這樣電力工業(yè)在資金方面才會得到保障；2）按照不同時間段對應(yīng)不同電費收費。一般大部分白天上班，晚上下班，那么這種情況下，白天的用電使用量相對于晚上就要少些，所以晚上是用電高峰期，此時的電價相對于白天的電價稍微有所增加，這樣的設(shè)置比較合理，對于電力方面出現(xiàn)供不應(yīng)求的改善有很大的益處；3）電能表中加入相關(guān)的計算機技術(shù)，通信技術(shù)這相比較于普通的電能表在人員方面的損耗就有很大的改進，而且比普通的電能表在精確性以及準確度方面更高。

2　預(yù)付費技術(shù)

預(yù)付費的這個術(shù)語最先出現(xiàn)是在歐洲。世界第二次大戰(zhàn)后，由于人口的流動性很大，從而造成了電力公司在收費這一方面有了很大障礙，面對這個問題，有的企業(yè)就構(gòu)想出了采用預(yù)付費電能表的這種方法解決當前所面臨的問題。相比于外國關(guān)于電能表的出現(xiàn)，我國有所不同。由于我國的一些公民的法制意識不強，意志也比較薄弱，所以就出現(xiàn)了欠費，偷費等現(xiàn)象，由于中國人口眾多，所以當出現(xiàn)這種遲交電費或偷電費的情況時，很難通過人力去解決這個問題，所以只能通過預(yù)付費的方式進行收繳電費了。預(yù)付費電能表的出現(xiàn)并不是一蹴而就的，這個出現(xiàn)在人們的視線中是處于這種環(huán)境氛圍下產(chǎn)生的。

預(yù)付費電能表所涉及的技術(shù)十分多，主要包括了通訊方面的技術(shù)，自動化技術(shù)以及電子計算機技術(shù)等，預(yù)付費的電能表在設(shè)計上外形精美，容易攜帶，而且功率損耗也比較低，調(diào)整起來比較方便。

隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，電表技術(shù)不斷走向多元化的道路。相比較于傳統(tǒng)的電能表，新型的電能表的優(yōu)勢包括了幾點：

①抄表采用的技術(shù)是低壓載波，實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的傳遞；

②新型的電能表可以控制音頻的接收情況，而且還可以對用戶的日常生活中的電器在某種程度上可以起到遠程控制的作用；

③抄表的操作完全是自動化，普通的電能表是需要電力企業(yè)的員工親自到各門各戶進行抄表，這樣一來在人力方面分配上得到了大大地改善。新型的電能表的抄表采用了無線車載抄表系統(tǒng)，當該車子沿著馬路運動的時候，就能夠獲得電能表所發(fā)射出來的脈沖信號，而且這個信號的頻率是高頻的，然后借用無線技術(shù)把接收的信號傳遞到售電管理系統(tǒng)中，這樣就完成了用戶的電量計算的操作。

3　Mifarel射頻卡主要特點

Mifarel射頻卡中的重要組成部件是微晶片，是由Philips公司研發(fā)生產(chǎn)的，該微晶片直接決定著卡片中讀寫器的性能以及卡片的特點。Mifarel射頻卡用到的技術(shù)是最為先進的工藝技術(shù)，而且Mifarel射頻卡里面附帶著MCU，EEPROM等。其中的讀寫器電路組成原理圖如圖1所示。

圖1　讀寫器電路組成原理圖

Mifarel射頻卡沒有電源，能量的獲取是通過讀寫器中的天線將載波信號發(fā)送到卡片的天線上，從而生成電，該電量通常情況下可以是超過2V，該電量足夠提供給IC卡進行運作。工作的時候的頻率可以達到13.56MHZ。Mifarel射頻卡中有著加密的系統(tǒng)，而且密碼的驗證是雙向性的。同時也可以防止重疊。Mifarel射頻卡中的EEPROM存儲器的容量是8K，同時擁有16個扇區(qū)，并且每一個單獨的扇區(qū)又可以有著4個存儲塊，進行數(shù)據(jù)的保存，每一個扇區(qū)都會有對應(yīng)著各自的加密系統(tǒng)，此外在卡片中還有相應(yīng)的運算電路，這個Mifarel射頻卡用在商場，地鐵，以及醫(yī)院有著很大的價值。Mifarel射頻卡中的數(shù)據(jù)能夠存儲到至少10年，而且數(shù)據(jù)的讀寫至少是10萬次。

4　射頻預(yù)付費電能表的功能

4.1三相表

分元的電能進行代數(shù)的相加就是合元的結(jié)果值。

4.2報警方式

2.取消代理機構(gòu)在異地執(zhí)業(yè)的地域限制。2014年9月，財政部下發(fā)《關(guān)于做好政府采購代理機構(gòu)資格認定行政許可取消后相關(guān)政策銜接工作的通知》，提出將代理機構(gòu)資格管理審批制改為登記制。有意從事政府采購業(yè)務(wù)的代理機構(gòu)，只需進行網(wǎng)上登記，財政部門不再對網(wǎng)上登記信息和紙質(zhì)登記信息進行事前審核。網(wǎng)上登記遵循“自愿、免費、一地登記、全國通用”的原則。完成網(wǎng)上登記的代理機構(gòu)，系統(tǒng)將自動將其名稱納入中國政府采購網(wǎng)“政府采購代理機構(gòu)”專欄“政府采購代理機構(gòu)名單”，并授予相關(guān)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)操作權(quán)限。總公司已完成名錄登記的，分公司無須重復(fù)登記。

報警的聲音是從蜂鳴器中傳出來的。警報的顯示是通過觀察指示燈進行顯示的。通過聲光的方式進行報警稱作是間隙式，其中沒一度電的時候電能表就報警5下。

4.3報警控制

電能表進行聲光報警的過程中，會產(chǎn)生報警的控制信號，而且這個輸出的信號和聲光報警幾乎是同時發(fā)生的，也是間隔1度電就報警，而且次數(shù)也是5次。

4.4跳閘控制

當電能表的電流失在10（40）A以下的時候，電表就會發(fā)生跳閘的現(xiàn)象，跳閘產(chǎn)生的原理是因為在里面加入了跳閘的繼電器，通過這個繼電器可以對電流所能承受的值進行控制，而且輸出的控制信號采用的方式是外接跳閘和合閘的。

5　Mifare1射頻卡在電能表中的應(yīng)用

在預(yù)付費的系統(tǒng)中電能表扮演的角色是終端的設(shè)備，電能表和售電平臺之間的相互溝通的橋梁是Mifare1射頻卡。預(yù)付費的系統(tǒng)的總體設(shè)計結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

用電時遵循的原則是“一家一表，一表一卡”，如果使用者決定要辦理一張新的電能表的時候就會再次獲得新的射頻卡。而這個流程是使用者要再次開戶，然后系統(tǒng)會將使用者的相關(guān)信息保存到檔案中，以便后期的繳費，后期無論使用者做了什么操作，系統(tǒng)都會將操作記錄到該用戶的個人檔案中，接著射頻卡和電能表之間就會形成一個買電，測試的關(guān)系。在購買電的過程中售電管理部門利用上位機軟件對用戶的信息進行加密處理，傳遞信息的時候，內(nèi)容是以密文的形式存在著，然后解密的責任就交給了表計來完成。這里的數(shù)據(jù)還涉及到了沒有進行加密的，主要是用戶用電的歷史記錄，用戶的用電余額的多少。用戶還可以對關(guān)于存儲在電能表中的部分數(shù)據(jù)進行查詢，比如用電的時間，用電的開銷等。管理員擁有對電能表中的日期時間修改的權(quán)限。

6　射頻卡國際標準

考慮到射頻卡和讀寫器進行發(fā)射的時候的距離因素，國際標準定義了三種類型的讀寫器，具體如表1所示。

表1　讀寫器讀寫距離表

讀寫器與工射頻卡通信流程圖如圖3所示。

圖3　讀寫器與工射頻卡通信流程圖

對于國際上標準的射頻卡，研究的比較多的是關(guān)于射頻卡的特性。相比于接觸式的IC卡，射頻卡彌補了其缺陷如下：

①解釋了IC卡在工作電壓方面如何獲取的這個流程；②C卡和讀寫器兩者信息交換的原理是如何實現(xiàn)的；

③當讀寫器中有多張卡的時候，如果出現(xiàn)了相互的沖突，具體的解決措施是什么。

7　結(jié)語

隨著電子信息技術(shù)的不斷發(fā)展，人們生活的不斷提高，射頻技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)越來越廣泛，射頻技術(shù)之所以能適應(yīng)市場的需求，這是因為有著安全性高，對信息實現(xiàn)了加密的原因，本文設(shè)計的預(yù)付費電能表主要是圍繞著Mifare1射頻卡進行展開，介紹了Mifare1射頻卡的特點，組成部分，Mifare1射頻卡是用戶和售電管理部門實現(xiàn)相互溝通交流的一個橋梁，用戶通過Mifare1射頻卡可以進行繳費，Mifare1射頻卡的預(yù)付費電能表相比于普通的電能表實現(xiàn)起來更方便，而且易于操作，由于我國人口很多，所以出現(xiàn)很多用戶偷電，欠費的現(xiàn)象，Mifare1射頻卡的預(yù)付費系統(tǒng)的設(shè)計對于這種現(xiàn)象的出現(xiàn)有了很大的改進作用，也是迎合的電力市場的需求。

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