IEC62055-41标准传输规范(STS).单程令牌载波系统的应用层协议.doc

IEC62055-41规范

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Landis+Gyr IEC62055-41:2007 电力计量预付费系

统

Part 41: 标准传输规范(STS) – 单向令牌介质系统的应

用层协议

前言

1) 国际电工委员会(IEC)是由所有国家的电工委员会(IEC 的国家会员)组成的一个世界性的标

准化组织。IEC 的目标是促进所有与电工和电子领域标准化相关的问题的国际合作。此外，

IEC 发布国际标准、技术规范、技术报告、公开可用规范（PAS）和指南（从此以后用

“IEC 公告（IEC Publication(s)）”泛称），他们的准备工作委托给技术委员会；任何对涉

及的议题感兴趣的 IEC 的国家会员会参与准备工作；与 IEC 有联系的国际的、政府的、非

政府的组织也会参与准备工作。IEC 与国际标准化组织（ISO）紧密合作，以保持两个组

织之间在约定条件下的一致性。

2) IEC 在技术事务上的正式决定和协议上表述的尽可能是相关议题的国际性的多数人的意见，

因为每个技术委员会代表了所有国家会员的意见。

3) IEC 公告（IEC Publication(s)）分为推荐国际使用和被 IEC 的国家会员接受两类，同时，

为保证 IEC 出版物的准确性，任何合理的努力都会去做，IEC 不会对任何终端用户的具体

用途和是否曲解承担责任。

4) 为了促进国际一致性，IEC 的国家会员承担在其国家和地区最大限度的公布 IEC 公告的义

务。

5) IEC 提供用于批准的无标记的程序文件，但不承担与 IEC 公告中提到的任何设备的一致性

的责任。

6) 所有用户必须保证他们有公告的最新版本。

7) IEC 及其主管、雇员、服务和代理人，包括独立专家、技术委员会的会员和 IEC 的国家会

员不承担下列任何联带责任：人身伤害、财产损失、或不论何种自然伤害、直接的或间接

的、或由公告、使用、依靠本 IEC 公告或其它 IEC 公告引起的成本（含法律费用）和花费。

8) 关注本公告引用的标准。使用引用公告是正确使用本公告的必要条件。

IEC 注意到以下事实：采用本文件会涉及到使用 6.3.5.2 给出的特别保留的令牌识别码的专利。

IEC 不介入有关这些专利权的证据、有效性和适用范围。这些专利权的持有者已向 IEC 承诺他

们愿意在公平合理、无歧视条款和条件的情况下与世界各地的申请人协商专利费用。在这方面，

这些专利持有人的权利声明已在 IEC 登记过，可从下面获取信息：

Address: Actaris Measurement and Systems, P.O. Box 4059,TygerValley 7536, Republic of South Africa

Tel: +27 21 914 3640

Fax: +27 21 914 3630

Website: http://www.actaris.com

Address: Merlin Gerin SA (Pty) Ltd t/a Conlog, P.O. Box 2332, Durban 4000, Republic of South Africa

Tel: +27 31 2681141

Landis+Gyr IEC62055-41:2007 电力计量预付费系

统

IEC62055 系列标准涵盖预付费系统、围绕的用户信息系统、售电系统、令牌介质、预付费电

表和存在于这些实体中的接口。在准备该标准时，IEC62055 在总标题为“电力计量预付费系

统”由下列部分组成：

Part 21: 标准框架

Part 31: 特殊要求—静止式预付费有功电能表（1 级和 2 级）

Part 41: 标准传输规范(STS) – 单向令牌介质系统的应用层协议

Part 51: 标准传输规范(STS) – 单向数字和磁卡令牌介质的物理层协议

Part 52: 标准传输规范(STS) – 直接局域联结的双向虚拟令牌介质的物理层协议

其中，Part 4x 规定了应用层协议，而 Part 5x 规定了物理层协议。

标准传输规范(STS)是一套安全消息协议，允许用于售电设备（POS）与预付费电能表之间传

递信息，它适用于几种消息类型，如：信用、配置控制、显示与测试指令。它进一步规范了实

用化的设备和编码，用于售电系统内使用的加密密钥的安全管理（产生、保存、补救和传递）。

南非国家电力公司（ESKOM）首先在 1993 年开发并发布了 STS，并在 1998 年将管理和进一

步开发的所有权转交给了 STS 协会。这是目前唯一关于单向预付费表的开放型系统，目前已有

400 万只 STS 预付费表在 28 个国家的近 400 家电力公司现场使用。STS 已经稳定使用了 10 年，

是事实上的国家和国际层面的工业标准，因此经过 WG15 进行适当的重定格式后，已经被开发

为 IEC 标准。STS 首先应用于无费率的基于购电量令牌的预付费表，但也适用于以基于购现金

额度的令牌系统。

先于 STS 开发之前，已经开发出了各种各样的不开放的预付费电能表和售电设备，它们彼此之

间是无法相互兼容的。它促使那些同时安装了各种各样的预付费电能表和售电设备的主要用户

产生了明确的需要，去推动标准化的方案去处理运行中的问题。一个标准传输规范被开发出来，

它允许在一个预付费系统安装的不同制造商的预付费表和售电设备互通互用。

本标准支持两种加密算法：STA 算法用于现有系统，DEA 用于将来的系统。

令牌介质，在这部分的 IEC62055 中没有规范，是物理设备或媒介，用于在预付费电能表和售

电设备之间传递信息。目前在 IEC62055-51 和 IEC62055-52 中规定了三种令牌介质：磁卡、数

字令牌介质、虚拟令牌介质，这些已被 STS 协会批准。新的令牌介质可以通过国家会员或 STS

协会提议为新的工作条款。

尽管 STS 主要在供电行业执行，但它本质上也适用于其它公用事业（如供水、供气）的管理。

未来的 STS 版本会支持其它技术的令牌介质，如有双向功能的智能卡、记忆钥匙，以及有实时

时钟和复杂费率功能的预付费电表。

在特定的系统构架中，并不是本标准规定的所有条款都是强制执行的，作为指南，条款 C.11

中列举了参数选项。

STS 协会与 IEC 的 TC13 委员会的 WG15 工作组建立了 D-型联络：在 STS 范围内的标准开发，

以及因此负责在这种联络关系下开发的任何 IEC 标准的维护。

 STS 协会也与 IEC 一起注册为支持 STS 维护服务的授权注册机构（从条款 C.1 中可获得更

多信息）。

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统

1 范围

这部分 IEC62055 规范了 STS 的应用层协议：用于在单向的令牌体系中从售电设备（POS）系

统向 STS 兼容的电表传送信用额度和其它管理信息。它主要打算用于无费率的基于购电量令牌

的预付费电表中，但也适用于基于购现金额度令牌的系统以及除电力以外的其它服务中。

它规范了：

 以 OSI 模型为参考的应用层协议和物理层协议架构下的由售电设备（POS）到令牌介质的

接口。

 由售电设备（POS）到预付费电表之间传递各种消息的应用层协议令牌。

 在应用层协议中的保密功能与处理：如标准传输算法（STA）和数据加密算法（DEA），

包括生成和发布相关的加密密钥。

 在预付费表的应用层协议中的保密功能与处理：如解密算法，令牌授权、确认和取消。

 规范了电表应用过程中在收到令牌后的反馈需求。

 在电表应用过程和相关联的伴随标准中预付费表功能处理框图。

 STS 兼容的密钥管理系统通用要求。

 密钥管理系统指南。

 STS 系统用到的实体与标识符。

 实用编码和来自 STS 协会的维护支持服务。

它的应用针对的是那些必须接收符合 STS 的令牌的预付费表制造商以及必须产生 STS 兼容令

牌的售电设备（POS）制造商，阅读该标准时需要与 IEC62055-5x 系列标准联系起来。

注 1: 虽然针对电能预付费系统开发，但是本标准也为其它公用事业（如供水、供气）的令牌作了预备。

注 2: STS 兼容产品要求只遵循本国际标准的选定的部分，在采购合同中必须写明（参见 C.11）。

2 参考标准

下列参考文件是应用本文件时必不可少的。对有日期的参考文件，只用列出的版本号；没有日

期的，用最新版本参考文件（包含了各种补正的）。

IEC 60050-300, International Electrotechnical Vocabulary (IEV) – Electrical and electronic

measurements and measuring instruments – Part 311: General terms relating to

measurements – Part 312: General terms relating to electrical measurements – Part 313:

Types of electrical measuring instruments – Part 314: Specific terms according to the type of

instrument

IEC 62051:1999, Electricity metering – Glossary of terms

IEC 62055-21:2005, Electricity metering – Payment systems – Part 21: Framework for

standardization

IEC 62055-31:2005, Electricity metering – Payment systems – Part 31: Particular requirements

– Static payment meters for active energy (classes 1 and 2)

IEC 62055-51, Electricity metering – Payment systems – Part 51: Standard transfer specification

– Physical layer protocol for one-way numeric and magnetic card token carriers

IEC 62055-52, Electricity metering – Payment systems – Part 52: Standard transfer

specification – Physical layer protocol for a two-way virtual token carrier for direct local

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统

connection1

ISO/IEC 7812-1:2006, Identification cards – Identification of issuers – Part 1: Numbering

system

ISO/IEC 7812-2:2000, Identification cards – Identification of issuers – Part 2: Application and

registration procedures

ANSI X3.92-1981, American National Standard Data Encryption Algorithm, American National

Standards Institute

FIPS PUB 46-3:1999, Federal Information Processing Standards Publication – Data

Encryption Standard

3 术语、定义及缩略语

3.1 术语及定义

3.1.1 概要

本文用到了IEC 60050-300，IEC 62051，IEC 62055-31中和下列术语及定义。

如果本标准的定义与其它 IEC 标准有差异，以本标准为准。

术语“电表”与“付费电表”、 “预付费电表”及“解码器”互用。其中解码器只是预付费电表的一个子

部件或复合部件。

术语“POS”与“CIS”、“MIS”及 “HHU”是用作同义词，意味着用于在实体与预付费表之间生成、传

输令牌。

术语“公用事业局（电力局）”用于表示一般意义上的服务的提供者。必须注意的是，在自由市

场，实际上较小的团体充当服务的“提供者”，对消费者而言，不是传统意义上的公用事业局

（电力局），而是第三方的服务提供者。

3.1.2 配套规范

STS 协会管理的规范，它定义了一个电表功能模块的特例（参见 5.5 和条款 C.8）。

3.1.3 解码器

预付费电表中令牌介质到电表接口的部件，执行应用层协议功能并允许发生在售电设备

（POS）到电表间的基于令牌的办理。

3.1.4 电表序列号

与电表的计量部件相关联的数字。

注意：在单元件的预付费表中，DRN 与电表序列号可以是同义词，而在多元件的电表中，可以不相同。

3.1.5 令牌

数据元的子集，包含一个发生在售电设备（POS）到令牌介质接口的应用层 APDU 指令和信息，

也用它通过令牌介质方式传输至预付费表（反之，由电表传输到 POS 也是可以的）。

3.1.6 令牌介质

用于由售电设备（POS）到令牌介质接口的物理层媒介，上面的令牌已被调制或编码，供由生

成它的节点传输到远方的可接收到的预付费电表。

3.1.7 单向令牌介质系统

付费计量系统，用令牌介质将信息仅单方向地由售电设备（POS）到预付费电表。

3.1.8 基于令牌的办理

由预付费表处理任何令牌：在预付费表的控制下将受原料影响的数量、价值、服务品质送达用

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CCS Compiler Verison install：ti-cgt-c2000_20.12.0.STS

aws-java-sdk-sts-1.11.277.jar

dbeaver-driver-all-master.zip

aliyun-java-sdk-sts-3.0.0.jar

springsource-tool-suite-3.9.11.RELEASE-e4.14.0-up.zip

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