專利名稱：非接觸式信息安全交互電能表的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電能表，尤其是一種非接觸式信息安全交互電能表。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的非接觸式信息安全交互電能表，一般由主控制器、計量電路、存儲器、繼電器控制單元、紅外接口、RS485接口、按鍵接口等組成，這種電能表是目前比較先進的表，電力系統(tǒng)能通過電力線載波或無線通信技術(shù)遠程自動抄表，可以實現(xiàn)遠程自動抄表，然后通過柜臺繳費或者網(wǎng)絡(luò)繳費或者短信繳費或者銀行自動扣費。但是這種電能表在有些應(yīng)用環(huán)境無法支持載波或無線遠抄方式，后臺電力系統(tǒng)無法獲得用戶消費信息，無法確認用戶繳
費與實際應(yīng)收金額的一致性。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種穩(wěn)定性好，后臺電力系統(tǒng)能準確快速獲得用戶消費信息的非接觸式信息安全交互電能表。本實用新型提供的這種非接觸式信息安全交互電能表，包括主控MCU，還包括NFC控制單元和NFC安全單元，NFC控制單元帶有天線用于與外界具有NFC通信功能的手機通信，NFC控制單元與主控MCU之間通過I2C總線通信，與NFC安全單元之間通過SWP單線協(xié)議通信。由于本實用新型電能表中設(shè)有NFC控制單元和NFC安全單元，使具有NFC通信功能的手機能與之通信，因此能帶來如下優(yōu)點(I)非接觸式信息安全交互電表與具有NFC通信功能的手機之間的信息交換的安全、便捷。由于非接觸式信息安全交互電能表與具有NFC通信功能的手機之間是非接觸式通信方式(具有NFC通信功能的手機以下簡稱NFC手機)，因此使用十分方便；另外由于非接觸式信息安全交互電能表和NFC手機中都引入了 NFC安全單元，在數(shù)據(jù)交換的過程中將進行一系列的加解密、簽名和驗證簽名的操作，因此兩者之間的通信是安全的；(2)本電能表與主站之間的信息交互過程可以保證信息的私密性、完整性和新鮮性。本電能表可以支持自身與主站之間的雙向信息認證。通過在電能表與電力主站之間共享私有密鑰，并對所交互的信息進行加解密和簽名操作，可以保證兩者之間所交互信息是未被篡改的，從而保證了數(shù)據(jù)的私密性和完整性。通過在交互信息中插入與時間有關(guān)的變化量，可以保證信息的新鮮性，從而防止重放攻擊。對應(yīng)到電力公司繳費應(yīng)用中，以上三種安全性可以防止惡意用戶竊聽、篡改繳費金額或多次使用同一個繳費信息進行充值；(3)節(jié)省了電力公司用于遠程系統(tǒng)的建設(shè)成本和維護成本，使用本電能表后，電力公司可以省去原有的遠程系統(tǒng)，由用戶完成抄表、繳費和預(yù)存的工作，節(jié)省了遠程系統(tǒng)的建設(shè)和維護成本。在沒有遠程系統(tǒng)的模式下，電力公司采用預(yù)付費模式來對NFC電能表進行控制；(4)節(jié)省了電力公司的人員投入，原有的柜臺營業(yè)人員數(shù)量將會大幅度減少；[0010](5)實現(xiàn)了電費抄繳存過程的一體化，方便了用戶。本電能表支持用戶手機本地抄表遠程支付模式，用戶可以“足不出戶”地使用NFC手機完成電費的預(yù)付費功能。

圖I是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意框圖。
具體實施方式
NFC已被手機行業(yè)接收并寫入標準，加入該標準的nokia、htc、三星等眾多廠商推出的手機都將具備NFC功能，同時NFC手機支付已被中國銀聯(lián)列為標準，國內(nèi)的銀行將都能 接收該種方式的支付，更利于推廣。本實用新型實施只需現(xiàn)有智能電能表表內(nèi)增加NFC模塊，即增加NFC控制單元和NFC安全單元，并將NFC控制單元NFC控制單元與主控MCU之間通過I2C總線通信，NFC控制單元與NFC安全單元之間通過SWP單線協(xié)議通信。就可實現(xiàn)本實用新型電能表與NFC手機之間的非接觸式信息安全交互通道。圖I反映了本實用新型的構(gòu)造，從該圖中可以看出本實用新型仍具有主控MCU、電源電路、計量電路、存儲器、繼電器控制單元、紅外接口、RS485接口、按鍵接口、液晶顯示等，還有NFC控制單元與NFC安全單元，NFC控制單元帶有與外界NFC手機通信的天線，負責(zé)控制與NFC手機、NFC安全單元和主控MCU之間的信息交互。NFC安全單元負責(zé)執(zhí)行與安全相關(guān)的算法，并輸出計算結(jié)果給NFC控制單元。NFC控制單元與主控MCU之間的通信方式為I2C總線通信方式，NFC控制單元與NFC安全單元之間的通信方式為SWP單線協(xié)議。
權(quán)利要求1.一種非接觸式信息安全交互電能表，包括主控MCU，其特征在于還包括NFC控制單元和NFC安全單元，NFC控制單元帶有天線用于與外界具有NFC通信功能的手機通信，NFC控制單元與主控MCU之間通過I2C總線通信，與NFC安全單元之間通過SWP單線協(xié)議通信。
專利摘要本實用新型公開了一種非接觸式信息安全交互電能表，該電能表包括主控MCU，還包括NFC控制單元和NFC安全單元，NFC控制單元帶有天線用于與外界NFC手機通信，NFC控制單元與主控MCU之間通過I2C總線通信，與NFC安全單元之間通過SWP單線協(xié)議通信。本實用新型電能表支持用戶手機本地抄表遠程支付模式，用戶可以“足不出戶”地使用NFC手機完成電費的預(yù)付費功能。
文檔編號G07F15/06GK202534056SQ20122020796
公開日2012年11月14日 申請日期2012年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月10日
發(fā)明者侯興哲, 徐鑫, 朱政堅, 馬亮, 黃深喜 申請人:威勝集團有限公司, 重慶市電力公司電力科學(xué)研究院