1 IC卡燃氣表的工作原理
IC卡燃氣表即IC卡膜式智能型燃氣表的簡稱。它是以膜式燃氣表為基表，加裝電子控制器所組成的一種具有預付費功能的燃氣計量裝置。其控制器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、防竊氣電路等部分組成(如圖1所示)。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。其工作原理為：用戶交款后，所購氣量數據被寫入卡中，用戶再將IC卡插入燃氣表上的控制器內，卡即可取出：輸入燃氣表控制器內存的氣量，用氣時自動扣減：當表內剩余氣量小于事先設定的報警氣量時，給出聲音報警，提示用戶及時購氣；當剩余氣量為零時，關閉閥門，用戶重新購氣插卡打開閥門用氣。管理IC卡燃氣表的計算機系統功能主要有：用戶管理、售氣帳務管理、系統操作員管理、系統維護管理、測試維護管理、售氣查詢、銀行聯機售氣、POS售氣、手持機維修系統、日志管理。因而能夠生成多種統計報表，便于科學管理。
圖1 IC卡燃氣表的組成
2 IC卡燃氣表的現狀
2．1 IC卡燃氣表優勢
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，兼顧了企業和用戶的利益。從根本上解決了上述問題。對燃氣企業來說：一是解決了人戶抄表難的問題：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卡燃氣表是如今燃氣表的主流。
2．2 IC卡燃氣表存在的問題
我公司生產IC卡燃氣表已有6年的時間，到目前為止，已經生產了50多萬臺，用戶超過46萬。在使用的初期，由于存在一系列問題，如一i控制器計數亂碼、電機閥失控、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卡燃氣表技術應用并不順利，為公司工程安裝和燃氣銷售帶來一定的工作負荷和難度。但是，隨著時間的推移，技術的不斷改進，產品質量的不斷提高以及售后服務的完善，許多問題都已得到解決。根據研究及多年的實踐經驗發現，以下幾個問題是當前IC卡燃氣表中普遍存在的問題。
(1)干擾問題：IC卡燃氣表的抗干擾能力弱，特別是在環境較為惡劣的地方，如商業用戶的飲食業，潮濕、高溫、油煙、蒸汽等對其腐蝕性大，往往造成IC卡插入表后，表不讀卡現象。
(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。另一方面，IC卡表普遍使用的是堿性電池，這種設計帶來了使用的不穩定性，如果電池供電不穩，很容易造成無故關閥，而欠壓關閥后電池所提供的電壓無法打開閥門，導致用戶購氣后還是不能正常用氣。
(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)卡座問題：卡座是IC卡和燃氣表的接15部件，它負責把IC卡內的信息(用戶信息和氣量等)傳遞給燃氣表，有些卡座因為質量問題，時間一長與IC卡接觸不良，導致信息傳遞失敗或者錯誤，給用戶和燃氣公司帶來不必要的麻煩。另一方面，IC卡表的插卡口是完全開放的，用戶可使用多種方式攻擊卡15，造成控制系統失效，難以取證認定，極易發生用戶糾紛。
(5)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，如偽造智能卡的出現：偽造智能卡與接15設備之間的信息，使接15設備無法判斷出是合法的還是偽造的。
(6)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，不但要做到不同廠家IC卡表之間通用。還要做到水、電、氣、暖、公交、電信等等都可以互相通用，真正實現”一卡通”。
2．3 對策
針對以上問題我們提出以下對策：
(1)應設計一體化的IC卡表且閥體全密封，這樣才可解決外界環境所帶來的干擾。
(2)規范IC卡燃氣表的安裝位置，在燃氣表內增加電池和電路板的密封裝置，保護燃氣表不被腐蝕，保證用戶的正常用氣。在電路中增強電壓檢測電路，隨時監測電池電壓，當電壓降至制定值時，自動關閉并發出報警提示。
(3)電機是閥門的核心部件，電機的質量好壞將直接影響到閥門的可靠性。大多數閥門故障也來源于電機。因此選用質量好的電機，尤其是電機內換向片和電刷等部件的鍍層要選用耐磨性強，抗腐蝕的材料。這樣就可以避免絕大多數的閥門故障。不過這樣也會提高閥門的成本，需要儀表公司綜合考慮。
(4)卡座最主要的部件是與IC卡直接接觸的彈簧片，選用抗變形能力強，耐磨性強，抗腐蝕的材料。可大大提高卡座的可靠性。如果設計空間允許。最好選用大卡座，因為同等價格的條件下，尺寸大的卡座要比尺寸小的卡座質量好。可以采用非接觸式IC卡，這樣沒有了外露觸點，抗攻擊性強，不怕臟污及濕氣，安全可靠。
(5)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。
(6)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。
3 IC卡燃氣表的發展趨勢
目前市場上的燃氣表多種多樣，但是就目前的發展來看，燃氣表主要朝著以下幾個方向發展：
3．1 燃氣表的方便性——遠傳表
遠傳表顧名思義就是燃氣公司的電腦服務器可以隨時了解每一戶燃氣表上的數據，也可以遠程控制燃氣表閥門的開啟和關閉。一方面杜絕了抄表擾民的問題；另一方面也給燃氣公司的管理帶來極大的方便。因此遠傳抄表系統是新一代的具有城市性自動化計量收費管理系統，是提高住宅發展的必然，合乎人們高品質生活的追求，符合國家小康型住宅產業的精神。
比如中國移動GPRS系統可提供廣域的無線IP連接。在移動通信公司的GPRS業務平臺上構建遠程抄表系統，燃氣部門可將工業和民用氣表采集的系統數據實時傳送給遠程服務器，實現氣表數據的無線數據傳輸。具有時性強、集抄范圍廣、建設周期短、建設成本低而且設備安裝方便、維護簡單等優點。
3．2 燃氣表的智能性一一會說話的燃氣表
今天，數碼語音技術已經發展成為了一種時尚化、智能化、人性化的代表技術，出現在工業、交通、軍事、教育、娛樂、體育等各個領域。本公司正在研究將數碼語音技術應用到燃氣表上生產會說話的燃氣表。
通過給IC卡燃氣表控制部分增加語音芯片，就可以實現燃氣表在使用過程中的語音提示。帶語音芯片的燃氣表開發設計簡單，只要在原有的IC卡燃氣表中加入語音芯片，揚聲器即可，在控制程序上也只需增加二，三十行指令。其工作電壓為3V一6V，正好與各種IC卡燃氣表的工作電壓一致。功耗方面：靜態電流幾個微安，工作電流幾十個微安，按照實際使用過程中發聲次數推算，一副堿性電池(4節)可供語音系統使用十幾年。目前尚無IC卡燃氣表廠家的燃氣表具有語音提示功能，同時此產品的成本只比原有產品增加5元～10元，因此大大地提高了產品的市場競爭力。
3．3 燃氣表的安全性和通用性——智能卡
作為IC卡中最高級別的一種智能卡與低級別的存儲卡和邏輯加密卡相比，有以下主要優勢：智能卡具有遠高于邏輯加密卡的硬件安全機制：智能卡對網絡的要求不高，可脫機工作，而存儲卡和邏輯加密卡必須在完善的網絡環境下才能使用：可以一卡多用，方便持卡人，同時可分擔智能卡的成本。
現代化家庭中，隨著生活水平和生活質量的提高，用戶只需一張智能IC卡就可以辦完所有的事，可以擴充到水、電、氣、暖、公交、電信等等，真正實現“一卡通”，想想會有多方便！
4 結束語
針對我們燃氣儀表行業，IC卡燃氣表的使用時間還不太長，今后還有更找的路要走，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。相信在未來的時間里，IC卡燃氣表會克服其缺陷，做為生活中必不可少的一個組成部分，進入千家萬戶。
