一、推廣IC卡技術的意義
隨著世界計算機技術和信息技術的發展，全球的信息時代已來臨，各國都在高科技領域制訂適合自己的發展道路，我國政府正在致力于國民經濟信息化的建設，以“金卡工程”為代表的信息化應用工程使我們加速向全球經濟一體化邁進。
作為金卡工程的代表，IC技術無疑是當今世界最優秀應用技術。它從早期的投幣式，過渡到磁卡式，直到現在的IC卡式。IC卡即智能卡，又稱集成電路卡，它將一個集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式，其外形與覆蓋磁條的磁卡相似，開發IC卡技術的主要目的是實現現金支付和存兌的電子化、減少現金的流通量、實現電子商務、實現公用事業預付費等。IC卡的概念是20世紀70年代初提出來的，最初應用于金融、交通、醫療、身份證明等多個行業，它將微電子技術和計算機技術結合在一起，大大提高了人們生活和工作的現代化程度。后來，IC卡技術的應用逐步拓展，由過去的金融卡發展到今天的非金融卡，如各種事務管理、安全管理、職工考勤、水電氣的預付費等，其影響是前所未有的，全球發卡數量超過10億張，我國也已超過1億張。
IC卡燃氣表是近十幾年發展起來的新型燃氣表，一般由計量傳感器電路、微功耗單片機、微功耗閥門、電壓測試電路、防竊氣電路、流量監測等部分組成。具有精確記數功能、功能卡傳輸媒介功能、閥門自動處理功能、非法操作處理功能、欠壓處理功能、掉電處理功能、數據下載功能、數據顯示與聲音提示功能等。經過廣大IC卡生產廠家多年的技術改進和革新，IC卡技術日益成熟，應用也越來越普及。IC卡燃氣表基本解決了氣費收費難的問題，同時，隨著時代的進步、居民民主意識的增強、生活水平的提高，也要求改變過去落后的上門抄表收費問題，IC卡技術的推廣應用，從根本上解決了上述問題，兼顧了企業和用戶的利益。對燃氣企業來說：一是解決了入戶抄表難的問題；二是解決了催費收費難的問題；三是解決了企業和用戶的糾紛問題。對用戶來說：一是消除了抄表人員的打擾和時間預約問題；二是用氣自由；三是消除了地方性收費方式的約束限制。既方便了用戶，也減輕了企業負擔和諸多難題，簡化了操作程序，促進了社會發展，提高了人民群眾的生活質量，降低了企業的經濟成本，IC卡燃氣表是今后的發展方向。
二、IC燃氣表技術狀況分析
雖然IC卡燃氣表具有一系列優點，解決了許多實際問題，但是，IC卡燃氣表的發展并不順利，一些早期使用IC卡燃氣表的燃氣企業，由于產品質量不過關，給企業帶來了巨大的經濟損失，計量輸差幾乎全部由此產生，也使得多數燃氣公司對此望而卻步，或心有余悸；也造成多數IC卡表生產單位步履維艱，四面楚歌。
目前，國內IC卡燃氣表生產廠家較多，估計將超過100家，生產規模大小不一，產品質量參差不齊，技術水平和研究方向也存在較大差異。因此，在選用過程中，燃氣企業必須選擇適合當地使用的、具有先進技術性能的IC卡燃氣表，同時必須綜合考慮儀表的技術指標、安全性能、售后服務等因素，否則，可能因選型不當，儀表故障率高而造成較大經濟損失。
國家建設部為加強IC卡技術的應用管理，促進建設事業IC卡應用工作健康、規范、有序、安全、高效地發展，歸口領導IC卡應用試點及推廣，制訂全國建設事業IC卡應用的總體規劃和政策法規，特成立建設部IC卡應用管理領導小組，對全國建設事業IC卡應用工作實行歸口管理，建設部IC卡應用管理領導小組辦公室（簡稱IC卡辦）負責日常管理工作。
為加強IC卡燃氣表的質量管理、統一標準，提高燃氣行業經營管理水平，促進燃氣收費系統的現代化管理，國家也制定了相應的行業標準，即CJ/T112-2000《IC卡家用膜式燃氣表》，它是在GB/T6968-1997《膜式煤氣表》的基礎上，增加了預付費控制器有關技術要求，并遵循有關電子產品的標準要求。
作為新技術的推廣，不同廠家的IC卡燃氣表技術是存在較大差異的，大家工作的重點都是致力于解決智能卡的安全問題，其方案千差萬別，但是，問題的有效解決無疑是產品成熟的主要標志。IC卡技術 需要解決的主要技術問題：
1、影響IC卡安全的基本問題
智能卡和接口設備之間的信息交換：這些信息可以被截取分析，從而可被復制或插入假信號；
偽造智能卡的出現：偽造智能卡與接口設備之間的信息，使接口設備無法判斷出是合法的還是偽造的；
操作人員的作弊行為：私下的泄露密鑰和人為非法修改信息等；
用戶的非法攻擊：通過各種手段對設備的關鍵部位進行攻擊。
2、安全措施
對持卡人、卡、接口設備的合法性互相檢驗；
重要數據加密后傳送；
檢驗數據的完整性；
卡和接口設備中設置安全區，對于任何不合規范的操作，將自動禁止卡的進一步操作；
操作人員的責任與道德規范；
設置黑名單。
3、密鑰與認證：
對持卡人、卡、接口設備之間的相互認證以及數據的加密，均可采用DES和RSA兩種密碼算法中的一種；與加密有關的還有解密和密鑰管理（密鑰的生成、分配、保管、銷毀等）；對傳輸的信息進行加密，以防被竊取、更改；對存儲的信息進行加密保護，使得只有掌握密鑰的人才可以讀取信息。
為防止信息被篡改、偽造或過后否認，對傳輸的信息進行加密認證是必要的。
以上討論的問題是在接口設備完整、成熟、具有強大的抗攻擊性能的前提下進行的，設備自身的技術落后、設計缺陷或器件失效等引起的一系列問題除外。
IC卡燃氣表的硬件部分包括：
基 表：燃氣流量的原始計量
控制閥：通過信號控制閥門的關閉與開啟
控制器：包括CPU、讀寫卡接口、顯示、計數等輔助部件，是IC卡燃氣表的核心設備，具有控制、顯示、報警等功能
IC卡卡片：記錄購氣量，傳遞數據信息
銷售管理系統：包括計算機、打印機、讀寫卡器、系統軟件、應用軟件等，是必不可少的部分，完整的售氣管理系統可以實現交費售氣管理、數據查詢、用戶管理等。
IC卡卡片作為信息載體，通過IC卡實現信息傳遞，使用戶現場的IC卡燃氣表同燃氣公司的IC卡燃氣表銷售管理系統建立聯系，實現燃氣使用的預付費管理，控制器通過對基表的流量信號檢測，來控制閥門的動作，以達到燃氣用戶預付費使用天然氣的目的。
以下是典型IC卡燃氣表工作原理圖
安裝于用戶室內
IC卡燃氣表系統工作原理圖
三、實際使用中存在的問題
IC卡燃氣表在我公司使用已有6年的時間，到目前為止，IC卡用戶超過到6萬戶。在使用的初期，由于存在一系列問題，如：控制器計數亂碼、電磁閥失控、無法輸氣、傳感器存在較大誤差、電池失效、元器件故障率高等問題，以及在管理上存在的一些漏洞，使得IC卡技術應用之初便出師不利，為公司工程安裝和燃氣銷售帶來一定的工作負荷和難度。當然，隨著時間的推移，技術的進步，產品質量的提高，售后服務的完善，許多問題大都已解決。目前，我們認為，以下幾個問題是當前IC卡燃氣表中普遍存在的問題。
1、兼容問題
目前，在全市數萬IC卡用戶中，我們所使用的IC卡燃氣表有兩家，但由于兩家的IC卡售氣系統不兼容，造成日常管理較為混亂，重復設置銷售網點，居民用戶有時不了解情況，常常感到購氣不方便，因此，我們一直建議兩家能夠實現互相兼容，方便用戶。
2、電池問題
由于IC卡燃氣表安裝位置不好，一般處于高溫高濕環境中，一般電池自然漏電嚴重，常常造成電解液腐蝕電路板和電子元件，影響儀表正常工作，同時也影響用戶的正常用氣。
3、閥門問題
閥門是控制儀表的關鍵部件，但是，閥門的內漏、失靈、功耗大，易引起儀表出現故障，受到外界攻擊，使儀表無法正常工作，這是IC卡燃氣表的一個薄弱環節。
4、攻擊性問題
由于IC卡表具有預付費的優點，可以免去入戶抄表，但是，不排除一些用戶會對IC卡表進行嘗試攻擊，以達到不交費的目的，因此，儀表的抗攻擊性能顯得尤為重要。我們在對儀表檢測時，非常重視對抗攻擊性能的測試，保證燃氣公司利益不受侵害。
5、卡片發放管理問題
卡片的制造、發放、管理、服務等一系列工作，關系到燃氣企業的經濟利益，必須嚴格管理，尤其對生產卡、清零卡、測試卡等非用戶卡的管理，關系到儀表生產廠家和燃氣銷售單位、儀表檢測單位的管理。易存在一定漏洞，需嚴格管理。
6、系統安全性問題
IC卡表除了抗攻擊性問題的物理安全性之外，還有其他邏輯安全性問題，如工作人員的素質和安全意識，密碼密鑰管理的安全等。
7、一卡多用問題
現在，許多城市都在開展“一卡通”、“金卡工程”等工作，就是希望有一張IC卡就可以辦完所有的事，因此，不但要做到同一種IC卡表之間能互相使用，還要做到不同廠家IC卡表之間通用，以及水、電、氣、暖、公交、電信等等都可以互相通用，真正實現“一卡通”。
四、發展趨勢與我們的對策
目前，IC卡表在我國的應用還處于初級階段，但是，隨著國家“金卡工程”的全面開展，IC卡應用領域迅速擴大，各行各業獨自發卡的情況越來越多，彼此自成系統互不通用（包括卡和讀寫卡器），同時持卡人手中的各種卡也越來越多，產生諸多不便，也造成大量資源浪費，因此，未來的發展趨勢將是“一卡多用”，象計算機一樣普及到千家萬戶，統一協議，資源共享，互通互聯。
當然，一卡多用要涉及到不同部門、不同行業之間的合作和利益分配問題，因此協調與管理更加重要，實現一卡多用、一卡通用一定要通過國家IC卡辦和各級地方政府主管部門的積極參與和領導，組織協調這一宏偉的系統工程，到那時，IC卡燃氣表才會真正得到飛速發展。
針對我們燃氣行業，IC卡燃氣表的使用時間還不太長，今后還有更長的路要走，我們必須揚長避短，不斷開拓進取，加快科技進步和技術革新，對目前存在的各種問題，進行分析研究，制定長遠規劃，堅定不移地支持IC卡新技術、新工藝的應用推廣工作。我們不能因為暫時的困難和挫折就放棄對先進科技的追求，不能因為現在的缺陷而阻止IC卡技術的發展。IC卡表是當前的新生事物，是技術進步的具體體現，當然，此類儀表盡管還存在這樣那樣的缺點、問題，但是，并不影響它的普及應用，相信在未來的時間里，IC卡燃氣表會克服其缺陷，象普通家用煤氣表一樣，進入千家萬戶。
隨著世界計算機技術和信息技術的發展，全球的信息時代已來臨，各國都在高科技領域制訂適合自己的發展道路，我國政府正在致力于國民經濟信息化的建設，以“金卡工程”為代表的信息化應用工程使我們加速向全球經濟一體化邁進。
作為金卡工程的代表，IC技術無疑是當今世界最優秀應用技術。它從早期的投幣式，過渡到磁卡式，直到現在的IC卡式。IC卡即智能卡，又稱集成電路卡，它將一個集成電路芯片鑲嵌于塑料基片中，封裝成卡的形式，其外形與覆蓋磁條的磁卡相似，開發IC卡技術的主要目的是實現現金支付和存兌的電子化、減少現金的流通量、實現電子商務、實現公用事業預付費等。IC卡的概念是20世紀70年代初提出來的，最初應用于金融、交通、醫療、身份證明等多個行業，它將微電子技術和計算機技術結合在一起，大大提高了人們生活和工作的現代化程度。后來，IC卡技術的應用逐步拓展，由過去的金融卡發展到今天的非金融卡，如各種事務管理、安全管理、職工考勤、水電氣的預付費等，其影響是前所未有的，全球發卡數量超過10億張，我國也已超過1億張。
IC卡燃氣表是近十幾年發展起來的新型燃氣表，一般由計量傳感器電路、微功耗單片機、微功耗閥門、電壓測試電路、防竊氣電路、流量監測等部分組成。具有精確記數功能、功能卡傳輸媒介功能、閥門自動處理功能、非法操作處理功能、欠壓處理功能、掉電處理功能、數據下載功能、數據顯示與聲音提示功能等。經過廣大IC卡生產廠家多年的技術改進和革新，IC卡技術日益成熟，應用也越來越普及。IC卡燃氣表基本解決了氣費收費難的問題，同時，隨著時代的進步、居民民主意識的增強、生活水平的提高，也要求改變過去落后的上門抄表收費問題，IC卡技術的推廣應用，從根本上解決了上述問題，兼顧了企業和用戶的利益。對燃氣企業來說：一是解決了入戶抄表難的問題；二是解決了催費收費難的問題；三是解決了企業和用戶的糾紛問題。對用戶來說：一是消除了抄表人員的打擾和時間預約問題；二是用氣自由；三是消除了地方性收費方式的約束限制。既方便了用戶，也減輕了企業負擔和諸多難題，簡化了操作程序，促進了社會發展，提高了人民群眾的生活質量，降低了企業的經濟成本，IC卡燃氣表是今后的發展方向。
二、IC燃氣表技術狀況分析
雖然IC卡燃氣表具有一系列優點，解決了許多實際問題，但是，IC卡燃氣表的發展并不順利，一些早期使用IC卡燃氣表的燃氣企業，由于產品質量不過關，給企業帶來了巨大的經濟損失，計量輸差幾乎全部由此產生，也使得多數燃氣公司對此望而卻步，或心有余悸；也造成多數IC卡表生產單位步履維艱，四面楚歌。
目前，國內IC卡燃氣表生產廠家較多，估計將超過100家，生產規模大小不一，產品質量參差不齊，技術水平和研究方向也存在較大差異。因此，在選用過程中，燃氣企業必須選擇適合當地使用的、具有先進技術性能的IC卡燃氣表，同時必須綜合考慮儀表的技術指標、安全性能、售后服務等因素，否則，可能因選型不當，儀表故障率高而造成較大經濟損失。
國家建設部為加強IC卡技術的應用管理，促進建設事業IC卡應用工作健康、規范、有序、安全、高效地發展，歸口領導IC卡應用試點及推廣，制訂全國建設事業IC卡應用的總體規劃和政策法規，特成立建設部IC卡應用管理領導小組，對全國建設事業IC卡應用工作實行歸口管理，建設部IC卡應用管理領導小組辦公室（簡稱IC卡辦）負責日常管理工作。
為加強IC卡燃氣表的質量管理、統一標準，提高燃氣行業經營管理水平，促進燃氣收費系統的現代化管理，國家也制定了相應的行業標準，即CJ/T112-2000《IC卡家用膜式燃氣表》，它是在GB/T6968-1997《膜式煤氣表》的基礎上，增加了預付費控制器有關技術要求，并遵循有關電子產品的標準要求。
作為新技術的推廣，不同廠家的IC卡燃氣表技術是存在較大差異的，大家工作的重點都是致力于解決智能卡的安全問題，其方案千差萬別，但是，問題的有效解決無疑是產品成熟的主要標志。IC卡技術 需要解決的主要技術問題：
1、影響IC卡安全的基本問題
智能卡和接口設備之間的信息交換：這些信息可以被截取分析，從而可被復制或插入假信號；
偽造智能卡的出現：偽造智能卡與接口設備之間的信息，使接口設備無法判斷出是合法的還是偽造的；
操作人員的作弊行為：私下的泄露密鑰和人為非法修改信息等；
用戶的非法攻擊：通過各種手段對設備的關鍵部位進行攻擊。
2、安全措施
對持卡人、卡、接口設備的合法性互相檢驗；
重要數據加密后傳送；
檢驗數據的完整性；
卡和接口設備中設置安全區，對于任何不合規范的操作，將自動禁止卡的進一步操作；
操作人員的責任與道德規范；
設置黑名單。
3、密鑰與認證：
對持卡人、卡、接口設備之間的相互認證以及數據的加密，均可采用DES和RSA兩種密碼算法中的一種；與加密有關的還有解密和密鑰管理（密鑰的生成、分配、保管、銷毀等）；對傳輸的信息進行加密，以防被竊取、更改；對存儲的信息進行加密保護，使得只有掌握密鑰的人才可以讀取信息。
為防止信息被篡改、偽造或過后否認，對傳輸的信息進行加密認證是必要的。
以上討論的問題是在接口設備完整、成熟、具有強大的抗攻擊性能的前提下進行的，設備自身的技術落后、設計缺陷或器件失效等引起的一系列問題除外。
IC卡燃氣表的硬件部分包括：
基 表：燃氣流量的原始計量
控制閥：通過信號控制閥門的關閉與開啟
控制器：包括CPU、讀寫卡接口、顯示、計數等輔助部件，是IC卡燃氣表的核心設備，具有控制、顯示、報警等功能
IC卡卡片：記錄購氣量，傳遞數據信息
銷售管理系統：包括計算機、打印機、讀寫卡器、系統軟件、應用軟件等，是必不可少的部分，完整的售氣管理系統可以實現交費售氣管理、數據查詢、用戶管理等。
IC卡卡片作為信息載體，通過IC卡實現信息傳遞，使用戶現場的IC卡燃氣表同燃氣公司的IC卡燃氣表銷售管理系統建立聯系，實現燃氣使用的預付費管理，控制器通過對基表的流量信號檢測，來控制閥門的動作，以達到燃氣用戶預付費使用天然氣的目的。
以下是典型IC卡燃氣表工作原理圖
安裝于用戶室內
IC卡燃氣表系統工作原理圖
三、實際使用中存在的問題
IC卡燃氣表在我公司使用已有6年的時間，到目前為止，IC卡用戶超過到6萬戶。在使用的初期，由于存在一系列問題，如：控制器計數亂碼、電磁閥失控、無法輸氣、傳感器存在較大誤差、電池失效、元器件故障率高等問題，以及在管理上存在的一些漏洞，使得IC卡技術應用之初便出師不利，為公司工程安裝和燃氣銷售帶來一定的工作負荷和難度。當然，隨著時間的推移，技術的進步，產品質量的提高，售后服務的完善，許多問題大都已解決。目前，我們認為，以下幾個問題是當前IC卡燃氣表中普遍存在的問題。
1、兼容問題
目前，在全市數萬IC卡用戶中，我們所使用的IC卡燃氣表有兩家，但由于兩家的IC卡售氣系統不兼容，造成日常管理較為混亂，重復設置銷售網點，居民用戶有時不了解情況，常常感到購氣不方便，因此，我們一直建議兩家能夠實現互相兼容，方便用戶。
2、電池問題
由于IC卡燃氣表安裝位置不好，一般處于高溫高濕環境中，一般電池自然漏電嚴重，常常造成電解液腐蝕電路板和電子元件，影響儀表正常工作，同時也影響用戶的正常用氣。
3、閥門問題
閥門是控制儀表的關鍵部件，但是，閥門的內漏、失靈、功耗大，易引起儀表出現故障，受到外界攻擊，使儀表無法正常工作，這是IC卡燃氣表的一個薄弱環節。
4、攻擊性問題
由于IC卡表具有預付費的優點，可以免去入戶抄表，但是，不排除一些用戶會對IC卡表進行嘗試攻擊，以達到不交費的目的，因此，儀表的抗攻擊性能顯得尤為重要。我們在對儀表檢測時，非常重視對抗攻擊性能的測試，保證燃氣公司利益不受侵害。
5、卡片發放管理問題
卡片的制造、發放、管理、服務等一系列工作，關系到燃氣企業的經濟利益，必須嚴格管理，尤其對生產卡、清零卡、測試卡等非用戶卡的管理，關系到儀表生產廠家和燃氣銷售單位、儀表檢測單位的管理。易存在一定漏洞，需嚴格管理。
6、系統安全性問題
IC卡表除了抗攻擊性問題的物理安全性之外，還有其他邏輯安全性問題，如工作人員的素質和安全意識，密碼密鑰管理的安全等。
7、一卡多用問題
現在，許多城市都在開展“一卡通”、“金卡工程”等工作，就是希望有一張IC卡就可以辦完所有的事，因此，不但要做到同一種IC卡表之間能互相使用，還要做到不同廠家IC卡表之間通用，以及水、電、氣、暖、公交、電信等等都可以互相通用，真正實現“一卡通”。
四、發展趨勢與我們的對策
目前，IC卡表在我國的應用還處于初級階段，但是，隨著國家“金卡工程”的全面開展，IC卡應用領域迅速擴大，各行各業獨自發卡的情況越來越多，彼此自成系統互不通用（包括卡和讀寫卡器），同時持卡人手中的各種卡也越來越多，產生諸多不便，也造成大量資源浪費，因此，未來的發展趨勢將是“一卡多用”，象計算機一樣普及到千家萬戶，統一協議，資源共享，互通互聯。
當然，一卡多用要涉及到不同部門、不同行業之間的合作和利益分配問題，因此協調與管理更加重要，實現一卡多用、一卡通用一定要通過國家IC卡辦和各級地方政府主管部門的積極參與和領導，組織協調這一宏偉的系統工程，到那時，IC卡燃氣表才會真正得到飛速發展。
針對我們燃氣行業，IC卡燃氣表的使用時間還不太長，今后還有更長的路要走，我們必須揚長避短，不斷開拓進取，加快科技進步和技術革新，對目前存在的各種問題，進行分析研究，制定長遠規劃，堅定不移地支持IC卡新技術、新工藝的應用推廣工作。我們不能因為暫時的困難和挫折就放棄對先進科技的追求，不能因為現在的缺陷而阻止IC卡技術的發展。IC卡表是當前的新生事物，是技術進步的具體體現，當然，此類儀表盡管還存在這樣那樣的缺點、問題，但是，并不影響它的普及應用，相信在未來的時間里，IC卡燃氣表會克服其缺陷，象普通家用煤氣表一樣，進入千家萬戶。
