智能IC卡水表的防攻擊和防干擾設(shè)計(jì)
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2、對(duì)IC卡水表的靜電或是大電流攻擊及解決措施
對(duì)于用戶對(duì)IC水水表的靜電攻擊，不是一個(gè)重要指標(biāo)。居家環(huán)境很少遇到高于2000伏靜電場(chǎng)這樣的狀況。一般正常使用的電磁波強(qiáng)度也不可能達(dá)到會(huì)傷害人和其它電子產(chǎn)品的強(qiáng)度，所以這個(gè)指標(biāo)定在2000伏足夠了。對(duì)于接觸式IC卡水表來(lái)說(shuō)要想完全達(dá)到那種抗大電流和靜電的攻擊是不可能的，只要能達(dá)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(rèn)為將金屬類具有破壞性的卡片插入卡座時(shí)，應(yīng)不會(huì)對(duì)水表的正常使用產(chǎn)生影響，包括電量消耗。這時(shí)可以通過(guò)軟件和硬件相結(jié)合的辦法進(jìn)行保護(hù)處理，使對(duì)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(guān)閥警的方案，攻擊取消后再開(kāi)閥。
但從實(shí)際使用情況來(lái)看，這個(gè)問(wèn)題不會(huì)太嚴(yán)重。因?yàn)镮C卡水表一般是安裝在用戶家里，使用對(duì)象明確，并且水表是用戶的財(cái)產(chǎn)，沒(méi)有特殊的理由，用戶并不會(huì)進(jìn)行機(jī)械性的方法攻擊儀表。
不能考慮無(wú)限制的加強(qiáng)儀表的抗攻擊性，而是要對(duì)故意施加的破壞行為能夠進(jìn)行認(rèn)定并進(jìn)行相應(yīng)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(shù)，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(shù)處理比如加防塵罩等就可以解決。
然而對(duì)接觸式IC卡水表，八個(gè)觸點(diǎn)是暴露在外的，這是沒(méi)法密封的，這樣的問(wèn)題就需要用軟硬件結(jié)合的方法來(lái)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(shí)又不增加功耗，只要合理安排巡檢的時(shí)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(diǎn)，所以被廣泛采用。但磁性材料比較容易受干擾，因此應(yīng)當(dāng)加以考慮。IC卡水表在遇到磁性物質(zhì)干擾后，應(yīng)會(huì)將閥門作關(guān)閉處理，關(guān)閉的時(shí)間和開(kāi)啟的時(shí)間可以根據(jù)需要進(jìn)行設(shè)定。當(dāng)然也可以通過(guò)采用非磁性信號(hào)方式來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。
現(xiàn)在一般水表廠家采用無(wú)磁傳感采樣的水表，那么這樣的問(wèn)題就少些了。
5、IC卡水表的防拆卸措施
應(yīng)在表體和接頭管件上設(shè)置鉛封口并可進(jìn)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(gè)觸動(dòng)開(kāi)關(guān)，如果用戶進(jìn)行機(jī)械拆裝的話可以進(jìn)行關(guān)閥報(bào)警。
當(dāng)然，對(duì)于濕式IC卡水表，防冷凍問(wèn)題也是一個(gè)問(wèn)題，主要是一個(gè)保管和使用方法問(wèn)題，比如說(shuō)，在結(jié)冰的溫度區(qū)，要做排水處理，防止冰漲，這顯然是個(gè)管理問(wèn)題。溫度低于零度不必考慮水表的使用，因?yàn)樗呀?jīng)結(jié)冰，無(wú)法計(jì)量。但是在運(yùn)輸和保管過(guò)程中，可能會(huì)遇到遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于零度的溫度，這就需要考慮。這個(gè)合理指標(biāo)的數(shù)值應(yīng)當(dāng)是-25度至+50度范圍內(nèi)，在這個(gè)范圍內(nèi)水表應(yīng)當(dāng)不會(huì)被凍壞，當(dāng)溫度恢復(fù)到正常溫度后，水表應(yīng)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(duì)水表的系統(tǒng)安全造成一定的威脅，在電子學(xué)中對(duì)干擾的分類大多分為燥聲干擾，電源串?dāng)_、靜電干擾。
在電子學(xué)中，干擾是這樣來(lái)定義的，干擾：在接收一所需信號(hào)時(shí)，非所需能量造成的擾亂效應(yīng)，包括其它信號(hào)的影響、雜散發(fā)射、人為燥聲等。
在國(guó)際無(wú)線電咨詢委員會(huì)的文件中，干擾的結(jié)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(gè)系統(tǒng)統(tǒng)或設(shè)備中的一個(gè)關(guān)鍵部分。
在電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，為了少走彎路和節(jié)省時(shí)間，應(yīng)充分考慮并滿足抗干擾性的要求，避免在設(shè)計(jì)完成后再去進(jìn)行抗干擾的補(bǔ)救措施。形成干擾的基本要素有三個(gè)，下面來(lái)介紹一下干擾的防范措施：
1)干擾源，指產(chǎn)生干擾的元件、設(shè)備或信號(hào)，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(jī)、高頻時(shí)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(guò)導(dǎo)線的傳導(dǎo)和空間的輻射。
3)敏感器件，指容易被干擾的對(duì)象。如：A/D、D/A變換器，單片機(jī)，數(shù)字IC，弱信號(hào)放大器等。
抗干擾設(shè)計(jì)的基本原則是：抑制干擾源，切斷干擾傳播路徑，提高敏感器件的抗干擾性能。
1、抑制干擾源
抑制干擾源就是盡可能的減小干擾源的燥聲。這是抗干擾設(shè)計(jì)中最優(yōu)先考慮和最重要的原則，常常會(huì)起到事半功倍的效果。減小干擾源的燥聲主要是通過(guò)在干擾源兩端并聯(lián)電容來(lái)實(shí)現(xiàn)。減小干擾源的則是在干擾源回路串聯(lián)電感或電阻以及增加續(xù)流二極管來(lái)實(shí)現(xiàn)。
抑制干擾源的常用措施如下：
1)電機(jī)增加續(xù)流二極管，消除線圈產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)干擾。僅加續(xù)流二極管會(huì)使電流時(shí)間滯后，再增加穩(wěn)壓二極管后為更好。給電機(jī)加濾波電路，注意電容、電感引線要盡量短
2)電路板上每個(gè)IC要并接一個(gè)0.01μF～0.1μF高頻電容，以減小IC對(duì)電源的影響。注意高頻電容的布線，連線應(yīng)靠近電源端并盡量粗短，否則，等于增大了電容的等效串聯(lián)電阻，會(huì)影響濾波效果
3)布線時(shí)避免90度折線，減少高頻噪聲發(fā)射
按干擾的傳播路徑可分為傳導(dǎo)干擾和輻射干擾兩類。所謂傳導(dǎo)干擾是指通過(guò)導(dǎo)線傳播到敏感器件的干擾。高頻干擾噪聲和有用信號(hào)的頻帶不同，可以通過(guò)在導(dǎo)線上增加濾波器的方法切斷高頻干擾噪聲的傳播，有時(shí)也可加隔離光耦來(lái)解決。電源噪聲的危害最大，要特別注意處理。所謂輻射干擾是指通過(guò)空間輻射傳播到敏感器件的干擾。一般的解決方法是增加干擾源與敏感器件的距離，用地線把它們隔離和在敏感器件上加蔽罩。
2、切斷干擾傳播路徑的常用措施如下：
1)充分考慮電源對(duì)單片機(jī)的影響。電源做得好，整個(gè)電路的抗干擾就解決了一大半。許多單片機(jī)對(duì)電源噪聲很敏感,要給單片機(jī)電源加濾波電路或穩(wěn)壓器，以減小電源噪聲對(duì)單片機(jī)的干擾。比如，可以利用磁珠和電容組成π形濾波電路，當(dāng)然條件要求不高時(shí)也可用100Ω電阻代替磁珠。
2)如果單片機(jī)的I/O口用來(lái)控制電機(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離（增加π形濾波電路）?？刂齐姍C(jī)等噪聲器件，在I/O口與噪聲源之間應(yīng)加隔離（增加π形濾波電路）。
3)注意晶振布線。晶振與單片機(jī)引腳盡量靠近，用地線把時(shí)鐘區(qū)隔離起來(lái)，晶振外殼接地并固定。此措施可解決許多疑難問(wèn)題。
4)電路板合理分區(qū)，如強(qiáng)、弱信號(hào)，數(shù)字、模擬信號(hào)。盡可能把干擾源（如電機(jī)，繼電器）與敏感元件（如單片機(jī)）遠(yuǎn)離。
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