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      Mifarel射頻卡在預(yù)付費(fèi)電能表中的應(yīng)用

      2016-10-22 01:37:22李宗洋
      數(shù)碼世界 2016年10期
      關(guān)鍵詞:射頻卡預(yù)付費(fèi)讀寫器

      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(fèi)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(fèi)電能表中涉及到的一個(gè)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(gè)中間傳遞者的作用,本文主要圍繞著Mifarel射頻卡進(jìn)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(diǎn),結(jié)合目前的現(xiàn)狀介紹了Mifarel射頻卡是預(yù)付費(fèi)電能表中的廣泛使用,Mifarel射頻卡在預(yù)付費(fèi)的電能表說明了其安全性高,無需接觸的特點(diǎn)。

      Mifarel射頻卡 預(yù)付費(fèi) 電能表

      1 電能表技術(shù)

      隨著電力行業(yè)的不斷發(fā)展進(jìn)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(diǎn)表現(xiàn)出來:1)電能發(fā)展成商品的前提是遵從“付費(fèi)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(huì)得到保障;2)按照不同時(shí)間段對應(yīng)不同電費(fèi)收費(fèi)。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(shí)的電價(jià)相對于白天的電價(jià)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(jì)算機(jī)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(jìn),而且比普通的電能表在精確性以及準(zhǔn)確度方面更高。

      2 預(yù)付費(fèi)技術(shù)

      預(yù)付費(fèi)的這個(gè)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(dòng)性很大,從而造成了電力公司在收費(fèi)這一方面有了很大障礙,面對這個(gè)問題,有的企業(yè)就構(gòu)想出了采用預(yù)付費(fèi)電能表的這種方法解決當(dāng)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(qiáng),意志也比較薄弱,所以就出現(xiàn)了欠費(fèi),偷費(fèi)等現(xiàn)象,由于中國人口眾多,所以當(dāng)出現(xiàn)這種遲交電費(fèi)或偷電費(fèi)的情況時(shí),很難通過人力去解決這個(gè)問題,所以只能通過預(yù)付費(fèi)的方式進(jìn)行收繳電費(fèi)了。預(yù)付費(fèi)電能表的出現(xiàn)并不是一蹴而就的,這個(gè)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(fèi)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(dòng)化技術(shù)以及電子計(jì)算機(jī)技術(shù)等,預(yù)付費(fèi)的電能表在設(shè)計(jì)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(diǎn):

      ①抄表采用的技術(shù)是低壓載波,實(shí)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(yuǎn)程控制的作用;

      ③抄表的操作完全是自動(dòng)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(jìn)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(dāng)該車子沿著馬路運(yùn)動(dòng)的時(shí)候,就能夠獲得電能表所發(fā)射出來的脈沖信號,而且這個(gè)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(jì)算的操作。

      3 Mifarel射頻卡主要特點(diǎn)

      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(diǎn)。Mifarel射頻卡用到的技術(shù)是最為先進(jìn)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(jìn)行運(yùn)作。工作的時(shí)候的頻率可以達(dá)到13.56MHZ。Mifarel射頻卡中有著加密的系統(tǒng),而且密碼的驗(yàn)證是雙向性的。同時(shí)也可以防止重疊。Mifarel射頻卡中的EEPROM存儲器的容量是8K,同時(shí)擁有16個(gè)扇區(qū),并且每一個(gè)單獨(dú)的扇區(qū)又可以有著4個(gè)存儲塊,進(jìn)行數(shù)據(jù)的保存,每一個(gè)扇區(qū)都會(huì)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(yùn)算電路,這個(gè)Mifarel射頻卡用在商場,地鐵,以及醫(yī)院有著很大的價(jià)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(fèi)電能表的功能

      4.1三相表

      分元的電能進(jìn)行代數(shù)的相加就是合元的結(jié)果值。

      4.2報(bào)警方式

      2.取消代理機(jī)構(gòu)在異地執(zhí)業(yè)的地域限制。2014年9月,財(cái)政部下發(fā)《關(guān)于做好政府采購代理機(jī)構(gòu)資格認(rèn)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(jī)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(jī)構(gòu),只需進(jìn)行網(wǎng)上登記,財(cái)政部門不再對網(wǎng)上登記信息和紙質(zhì)登記信息進(jìn)行事前審核。網(wǎng)上登記遵循“自愿、免費(fèi)、一地登記、全國通用”的原則。完成網(wǎng)上登記的代理機(jī)構(gòu),系統(tǒng)將自動(dòng)將其名稱納入中國政府采購網(wǎng)“政府采購代理機(jī)構(gòu)”專欄“政府采購代理機(jī)構(gòu)名單”,并授予相關(guān)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)操作權(quán)限??偣疽淹瓿擅浀怯浀?,分公司無須重復(fù)登記。

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

      4.3報(bào)警控制

      電能表進(jìn)行聲光報(bào)警的過程中,會(huì)產(chǎn)生報(bào)警的控制信號,而且這個(gè)輸出的信號和聲光報(bào)警幾乎是同時(shí)發(fā)生的,也是間隔1度電就報(bào)警,而且次數(shù)也是5次。

      4.4跳閘控制

      當(dāng)電能表的電流失在10(40)A以下的時(shí)候,電表就會(huì)發(fā)生跳閘的現(xiàn)象,跳閘產(chǎn)生的原理是因?yàn)樵诶锩婕尤肓颂l的繼電器,通過這個(gè)繼電器可以對電流所能承受的值進(jìn)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(fèi)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(fèi)的系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

      圖2 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

      用電時(shí)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(shí)候就會(huì)再次獲得新的射頻卡。而這個(gè)流程是使用者要再次開戶,然后系統(tǒng)會(huì)將使用者的相關(guān)信息保存到檔案中,以便后期的繳費(fèi),后期無論使用者做了什么操作,系統(tǒng)都會(huì)將操作記錄到該用戶的個(gè)人檔案中,接著射頻卡和電能表之間就會(huì)形成一個(gè)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(jī)軟件對用戶的信息進(jìn)行加密處理,傳遞信息的時(shí)候,內(nèi)容是以密文的形式存在著,然后解密的責(zé)任就交給了表計(jì)來完成。這里的數(shù)據(jù)還涉及到了沒有進(jìn)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?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢,比如用電的時(shí)間,用電的開銷等。管理員擁有對電能表中的日期時(shí)間修改的權(quán)限。

      6 射頻卡國際標(biāo)準(zhǔn)

      考慮到射頻卡和讀寫器進(jìn)行發(fā)射的時(shí)候的距離因素,國際標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(bǔ)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(gè)流程;②C卡和讀寫器兩者信息交換的原理是如何實(shí)現(xiàn)的;

      ③當(dāng)讀寫器中有多張卡的時(shí)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?yàn)橛兄踩愿撸瑢π畔?shí)現(xiàn)了加密的原因,本文設(shè)計(jì)的預(yù)付費(fèi)電能表主要是圍繞著Mifare1射頻卡進(jìn)行展開,介紹了Mifare1射頻卡的特點(diǎn),組成部分,Mifare1射頻卡是用戶和售電管理部門實(shí)現(xiàn)相互溝通交流的一個(gè)橋梁,用戶通過Mifare1射頻卡可以進(jìn)行繳費(fèi),Mifare1射頻卡的預(yù)付費(fèi)電能表相比于普通的電能表實(shí)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(fèi)的現(xiàn)象,Mifare1射頻卡的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對于這種現(xiàn)象的出現(xiàn)有了很大的改進(jìn)作用,也是迎合的電力市場的需求。

      [1] 李韻.基于RFID技術(shù)的智能購物車研究與設(shè)計(jì)[J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2014(07)

      [2] 許江軍.射頻識別(RFID)技術(shù)及在公交行業(yè)的應(yīng)用[J].城市公共交通. 2010(03)

      [3] 忻龍彪,王東,龍?jiān)谠?智能監(jiān)控電能表的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].自動(dòng)化與儀表. 2010(08)

      [4] 王博.預(yù)付費(fèi)電能表應(yīng)用技術(shù)探討[J]. 電子測試. 2014(S2)

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