CPU卡分為接觸式IC卡、非接觸式IC卡、兩種接口方式合一的雙界面IC卡。接觸式IC卡主要遵循的國際標準為ISO7816系列標準，非接觸卡主要遵循的國際標準為ISO14443系列標準。智能電表為了保證數據安全交換及可靠認證，表內置ESAM芯片(也屬于CPU卡)，用于存貯剩余電費、費率參數等關鍵數據，此類數據只有通過與卡或主站加密機的雙向認證才能修改，從而保證了數據的安全性。由于CPU卡和ESAM的認證過程中引入了分散因子及隨機數，使用CPU卡的智能電表可實現一卡一密、一次一密，極大提高了智能電表的數據交換及電費、電價數據安全性。

通過IC卡表系統應用，減少了大量抄表工作，實現了用電數據的精確管理，減少了人為抄表等造成的數據錯誤問題。通過IC卡實現了預付費，避免了拖欠電費情況的發生。同時電力公司沉淀了大量的資金，有利于電力公司的財務管理和經濟利益。目前CPU預付費表已在國網系統中大量應用。

1.IC卡表預付費系統方案前期目標•IC卡表預付費系統

要本著技術成熟、管理先進、協調發展的原則進行設計。•建設目標是：在統一規劃、統一標準、統一管理，采用先進成熟的計算機技術和CPU卡技術，構筑高效信息平臺，以先進的CPU卡和電力公司及銀行網絡為基礎的電子支付收費體系，提供安全、方便、快捷的服務，不僅提高企業的工作效率，而且為市民提供方便的服務，提高用電管理水平。•IC卡表預付費系統作為用電管理的重要組成部分，要充分考慮好與其他用電管理手段的有效結合，提供可復合的綜合管理手段，建設成為國內一流的IC預付費卡表應用系統

2.系統的前期需求分析

⑴、IC卡預付費功能以IC卡作為安全的數據載體，實現購電額與管理控制信息的安全存貯和傳輸。通過IC卡完成用戶新增電費的充值，實現電表的預付費功能。電能表根據用電量對預付電費進行扣減，當預付的電費為零時，切斷電源(給用戶斷電)。實現預付費功能。電能表可在余額低于報警金額時，通過聲光報警提示用戶購電。系統可以設置透支工作模式，通過設置透支金額，準許用戶透支使用。當用戶余額為零時，如用戶再用電時，開始扣減透支金額，當透支金額為零時，切斷用戶電源。

⑵、與集抄系統結合實現遠程預付費

ⅰ)網絡遠程下發電費，電表執行扣減和控制

ⅱ)電表帶跳閘控制、帶載波(或485通訊)抄表，可實現遠程跳閘、允許合閘功能;

ⅲ)通過終端、集中器、采集器設備，對電表實現遠程集抄和控制

ⅳ)用戶電費及階梯電價參數通過網絡遠程下載到電表中

ⅴ)電表依據階梯電價參數進行電費的實時扣減。

⑶、設置與回抄核算

通過IC卡或其他介質將用戶電表的運行參數信息傳遞到電表中，比如：戶號、報警金額、透支金額、費率參數、功率限額等等。方便用電管理數據的修改，無需人為操作。運行參數涉及電表用電權限等關鍵數據控制，因此此項參數數據應具有安全保證，不可隨意更改。電能表應能通過IC卡回抄電表的運行數據，并具備核算功能。

⑷、電量電費接口系統完成建設后，營銷系統可以通過電量電費接口，獲取卡表售電系統的核算結果

銀行接口系統完成建設后，既可以實現電力公司自有營業網點的售電業務也可以通過銀行營業網點實現收費代繳的功能。銀行的代收費功能完全置于電力公司的控制之下。系統通過電力公司后臺數據庫和金融數據加密機進行安全認證。確保電力公司的利益不受損失。

系統技術方案•系統總體方案是IC卡表預付費系統建設的綱領性文件，IC卡表預付費系統建設的各個子系統都應遵循這個方案。

密鑰安全★關鍵數據采用密文傳輸、MAC認證的方式。MAC的計算通過售電PSAM卡與電表傳遞，避免被卡片跟蹤破譯的可能。★關鍵數據的更改采用外部認證權限控制，保證權限使用的正確。★卡片、表具做到一卡一密、一次一密，避免了密鑰被復制的可能性。★實現系統的管理性只與發卡方或管理方有關，而與生產廠家無關。

為了加強系統范圍內城市IC卡應用的領導和權威性，要求制定統一的IC應用密鑰管理標準和規范，包括密鑰管理辦法和卡片結構等要素。遵循卡片統一管理和統一發售的原則，IC卡密鑰統一管理是系統安全和統一的重要保證。★密鑰管理主要包括密鑰的產生和發行。密鑰的產生在管理層完成;密鑰的發行以CPU卡為載體，利用CPU卡的高度保密性和安全性來保證系統密鑰的安全。

售電系統功能介紹：預付費售電系統負責對IC卡進行讀寫和管理，并負責管理IC卡表的電量、電費信息。因為售電系統保存大量數據，且直接面對客戶，因此應具備以下特點

自助柜員機接口5結束語CPU卡是繼存貯器卡、邏輯加密卡后的第三代IC卡，CPU卡及ESAM芯片在智能電表上的應用為智能電表本地安全數據交換、遠程加密數據通信提供了重要技術支撐，為未來智能電表的雙向信息互動提供了很好的技術平臺。CPU卡智能電表會因其快捷的充值操作、安全的數據傳遞而受到供電局及用戶的青睞。