TM卡信息纽扣在预付费水表中的应用

TM卡信息纽扣在预付费水表中的应用

摘要：探讨预付费智能冷水表设计中的关键技术，通过与IC卡进行比较，确定应用Dallas公司的iButton信息纽扣TM卡作为预付费充值存储卡。对TM卡读写方法与信息保密机制、控制器软硬件设计、最小功耗设计与电池长寿供电方法等多方面技术进行整合，设计机电一供化系统。在设量控制精度、功耗、数据保密性、动作可靠性等方面都取得良好性能。

    关键词：预付费 冷水水表 最小功耗设 iButton信息纽扣

引言

智能水表是一种涉及到多方面技术整合的机电一体化系统，在计量控制精度、功耗、数据保密性、动作可靠性等方面都有严格的性能要求。目前，国内企业与研究机构主要致力于远传表有线水表网络和IC卡预付费智能卡无线水表网络方面的研究开发。远传表有线网络系统需要配套的远传通信网络支持，其初期投资大，因此只适用于在一些新建住宅小区组成相对独立的小网；而后者的网络服务可由银行的金融网络提供，应用储值卡作为网络传输介质，可容易地组建城域网，不但适用于新建住宅小区，还可在旧水网系统改造中发挥极大作用，特别适合我国现阶段的国情。目前，预付费智能水表主要采用IC卡，信息保密性与防盗用性能方面存在明显不足。本文研究应用Dallas公司的TM卡半导体信息纽扣作为充值存储介质，构建预付费智能卡式冷水表，在基表上附加计量控制器和管道开闭控制阀门，实现预付费智能卡式水表的设计。

1 TM卡信息纽扣应用研究

1.1 TM卡信息纽扣简介

作为一种便携式信息载体，Dallas公司的iButton信息纽扣[1]可靠安全，特别适宜作为预付费充值载体。它采直径17mm、厚3～6mm的纽扣状不锈钢外壳封装，内部由I/O处理器和存储器两个基本部分组成，其内部结构如图1所示。作为一种新颖的智能化信息载体，iButton信息纽损采用接触式存取方式的存储器（Touch Memory，简称TM卡），以1-Wire规范作为通信协议，其外壳为信号址，用1根数据线按特定的时序要求由数据线逐位与外界交换数据。与微处理器的典型接口电路如图2所示，当外部上位引线接触到其信号线时，可自动发出下拉报到脉冲，存取操作极为方便。

笔者在TM卡智能预付费冷水水表项目研究中，通过对IC卡、TM卡的存储数据格式、保密性能以及耐用性等多方面性能进行比较研究，最终选定TM卡作为水表智能信息存储介质。TM卡采用不锈钢外壳封装，无易损部件或易腐部件，具有携带方便、抗撞击、防水渍、耐腐蚀、抗磁扰、防折叠等显著特点，适用于恶劣的环境。1-Wire通信协议使得TM卡存取数据极为方便，与触头轻轻一碰，瞬间即可完成数据信息的读写操作；其完善的保密存取方式，确保数据信息具有相当高的完全可靠性，TM卡与普通IC卡的性能比较如表1所列。

表1 TM卡与IC卡的性能比较

　 TM卡 普通IC卡

耐用性 不锈钢封装，寿命在10以上 塑料卡片封装，弯曲会损坏芯片，开放的引脚裸露，容易磨损导致接触不良，18个月左右寿命

识别成功率 100% 需要一定的刷卡技巧

使用方便性 瞬间接触，无需对准 4个不同插卡方向，性只有1个方向是正确的

[1] [2] [3] [4] 

【TM卡信息纽扣在预付费水表中的应用】相关文章：

浅议预付费IC卡装置推广的几个问题03-08

现代信息技术在化学教学中的应用04-30

熵的地形信息分析在高程匹配中的应用04-28

地学信息系统在矿产预测中的应用04-26

WebGIS在土地信息管理中的应用与发展05-02

信息技术在教学中的应用的反思10-23

现代信息技术在化学教学中的应用04-30

决策理论在信息安全风险管理中的应用04-28

现代信息工具在科技俄语翻译中的应用04-26

移动应用技术在煤炭资源信息管理中的应用04-29