1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的日新月異，在水、電、氣等公用事業(yè)領(lǐng)域的收費(fèi)方式經(jīng)歷了從人工抄表收費(fèi)到自動(dòng)抄表收費(fèi)的轉(zhuǎn)變。自動(dòng)抄表收費(fèi)方式有效解決了人工抄表收費(fèi)方式的少抄、漏抄、錯(cuò)抄、腐敗、效率低等問題，實(shí)現(xiàn)了計(jì)量數(shù)據(jù)的自動(dòng)抄送功能，提高了公用事業(yè)管理的自動(dòng)化水平，但是還是存在收費(fèi)難等問題。在用電收費(fèi)領(lǐng)域出現(xiàn)了以IC為介質(zhì)的預(yù)付費(fèi)模式，實(shí)現(xiàn)了先交費(fèi)后使用的收費(fèi)模式，有效解決了費(fèi)用拖欠問題，但是這種模式?jīng)]有抄表環(huán)節(jié)，為了實(shí)現(xiàn)用電數(shù)據(jù)的及時(shí)采集

2、和分析，需要再設(shè)計(jì)上額外的抄表方案。
　　 本文將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于智能小區(qū)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，以終端作為傳感節(jié)點(diǎn)完成計(jì)量和用戶金額存儲(chǔ)功能，管理主站作為匯聚節(jié)點(diǎn)完成抄表和充值管理，形成基于部署知識(shí)的串狀網(wǎng)絡(luò)，在節(jié)點(diǎn)內(nèi)嵌入安全模塊實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的加密傳輸，實(shí)現(xiàn)安全的網(wǎng)絡(luò)化抄表和預(yù)付費(fèi)的功能，具體內(nèi)容如下:
　　 首先簡要介紹了課題研究的背景以及國內(nèi)外在預(yù)付費(fèi)和遠(yuǎn)程抄表方面的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了當(dāng)前IC卡預(yù)付費(fèi)模式存在的問題。然

3、后介紹了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)，以及相對(duì)傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，分析了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全威脅，明確了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的安全設(shè)計(jì)目標(biāo)和設(shè)計(jì)思路。然后研究了嵌入式安全模塊的安全機(jī)制，對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和管理機(jī)制進(jìn)行了分析。
　　 隨后在給出網(wǎng)絡(luò)預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案的前提下，著重進(jìn)行用戶終端、中繼終端和管理主站的硬件設(shè)計(jì)，主要包括PIC16F727控制器、LKT2102安全管理、CC1101無線通信、FM24CL16A存儲(chǔ)、

4、供電、LCD12864顯示和MAX3232上位機(jī)通信等單元的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了嵌入式安全模塊的文件結(jié)構(gòu)及其發(fā)行裝置，并利用嵌入式安全模塊的安全機(jī)制實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的安全目標(biāo)，保證數(shù)據(jù)傳輸過程中的機(jī)密性、完整性、新鮮性以及安全認(rèn)證，設(shè)計(jì)了安全算法和數(shù)據(jù)安全傳輸?shù)某绦蛄鞒?，?shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程抄表和預(yù)付費(fèi)充值的功能。
　　 本課題設(shè)計(jì)的基于嵌入式安全模塊無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的預(yù)付費(fèi)終端，將安全密鑰信息的設(shè)計(jì)與設(shè)備的開發(fā)分離，有效防止安全信息的泄露，可以用于智能