移动支付近场通信智能水表系统

针对传统的预付费水表缺乏便利性和实时性等问题,实现了一种具有移动支付功能和数据查询功能的近场通信（NFC）智能水表系统。首先,根据水表的预付费业务需求,设计了基于NFC技术的水表系统整体架构并且完成了软硬件设计;其次,提出了一种通过检测外部磁场变化唤醒水表的低功耗机制;最后,结合NFC安全协议分析了系统在移动支付水费过程中的安全性。经测试,该水表系统支持用户利用NFC手机等移动终端进行动态唤醒,并实现移动支付和数据查询上传功能。     

适用于多层住宅楼结构的无线智能水表抄表系统

针对通用无线传感器网络（WSN）平台无法满足无线智能水表抄表系统（SWWMRS）低成本、低功耗、高效和高可靠性等方面实际应用需求的问题,设计并实现了一种改进的无线智能水表抄表系统。该系统以适合多层住宅楼结构的抄表应用为目标,结合无线智能水表抄表系统特点、部署环境特征和抄表业务逻辑,提出了一种改进的全网络节点邻接链路发现算法来实现自动组网和集中式的路由管理,在抄表过程中,采用最小化全局转发次数的策略结合最小剩余能量节点避免策略来均衡节点能耗,同时,优化了媒体访问控制（MAC）层防碰撞机制和低功耗空闲监听方案。最后,选取了一栋常规结构的24层居民楼进行测试。实验结果表明：系统在通信距离、功耗、可靠性等方面均能满足实际应用需要,对比通用WSN平台CC2530,系统在通信距离、抄表成功率、效率和功耗方面具有一定的优势。     

一种NFC智能水表的设计与实现

为改进传统预付费水表的不足,从NFC(Near Field Communication)工作模式及协议架构出发,利用NFC协议唤醒机制大大降低系统功耗,设计并实现了具有NFC通信功能的预付费智能水表。用户无需移步至水费充值网点在家即可充值水费或查询用水量,管理部门也可及时获取水表状态和掌握用户详细的历史用水数据。既满足用户快捷的支付需求,也可方便水司管理。     

一种适用于NFC移动设备的双向认证安全方案

近场无线通信(NFC)是一种已经被广泛应用的短距无线通信技术.其中最常见的是将NFC技术应用于移动支付和门禁访问控制等应用.从技术上讲,这些应用利用NFC模拟卡模式将NFC设备模拟成银行卡或门禁卡,然后等待外部阅读器验证.在这类应用场景下,选取合适的安全认证方案是非常重要的.首先,介绍了现有的NFC认证系统和安全方案并分析了系统安全需求和潜在的安全风险.然后,采用Hash、AES和口令Key动态更新机制,提出了一种适用于NFC移动设备的双向认证安全方案,并设计了自同步机制.最后,利用GNY逻辑以形式化证明的形式证明了方案的安全性,分析表明该方案能解决伪造、重放攻击、窃听、篡改、异步攻击等安全问题.