智能电表能够实现在优化动力运用量极大的灵活性，一起也为偷盗电力通过篡改可出现更多的时机。除了他们的脆弱性，以旧的办法物理篡改的，这些设备面对进犯的黑客更杂乱的办法。关于工程师，防篡改的智能电表的规划能够建立在一个广泛的，从制造商，包含ADI公司，Atmel公司，飞思卡尔半导体，美信集成，恩智浦半导体，脉冲电子，意法半导体和德州仪器，以及其他的规划办法和先进的设备。
据业内人士剖析，每年的窃电金额近十亿$ 90在全球具有超越一半，在全球新式商场，包含印度，巴西和俄罗斯产生的。与此一起，窃电是相同陈旧的电表自身，并学习了各式各样的改动表和它的输入，妄图影响电表的能量丈量办法。
例如，传统的模仿电表是出了名的易受相对简略的物理进犯(图1)。典型地，能量响马将打入米影响丈量组织自身或运用磁铁来混杂当时感测组织 – 一般导致假造削减在丈量运用了50%至75%。篡改触及简略地绕过米彻底或开关上的米的功效侧面线，以使转子盘以相反的方向滚动的另一种常见的办法 – 递减计数器功率过错地指示下降动力消耗。在相似的篡改办法，中线将被删去，中止转子的运动，并彻底中止计数器。一般情况下，动力响马将消除白日的篡改以躲避侦办公用事业工人的依据。
传统的模仿式电能表图片
图1：传统的模仿电表易遭到磁篡改和当时篡改，往往导致在50%到75中测得的运用量削减%。智能电表依然固然会遭到相同的问题，但供给额定的机制来检测篡改。
智能电表
智能电表的出现，既发明了更多的时机偷盗以及启用了一套先进的防篡改检测机制更广泛。专业的电能计量体系级芯片(SoC)设备，如ADI公司的ADE7763，美信集成71M654xT，和意法半导体STPM01 / 10集成电能计量和计量功用在单个芯片上的附加功用。运用这些设备，工程师能够创立杂乱的计量规划与一些额定的元件(图2)。假如没有特别的预防措施，可是，这些先进的智能电表的规划也毫不逊色天然生成简略被篡改比他们更早机械同行。
Maxim的集成杂乱的计量规划图片
图2：工程师能够运用高度集成的体系级芯片(SoC)器材通过以家庭打造智能电表与通过的邻近区域网(NAN)和动力管理体系先进的计量才能，并与智能电网简化衔接域网(HAN)。 (美信集成供给)
正如他们前期的机械式，可是，智能电表依然依赖于外部传感器，用于丈量动力运用。特别是，电流互感器一般用于丈量运用(CT)传感器出现出点缝隙运用强磁场进犯。放置在电流传感器邻近，外部磁铁由饱满的CT设备的中心或以其他办法歪曲其输出引进丈量误差。计规划者能够减轻这种类型通过运用磁屏蔽，或别的的传感器以检测一外部强磁场存在篡改。可代替地，工程师能够转向依据分流电阻或罗氏线圈不太灵敏传感器，如脉冲电子PA32XXNL系列。尽管这些代替品之间的详细挑选取决于丈量的要求，这两种类型的传感器是免疫的磁场，因而报价为减轻这种类型的危害，有吸引力的办法。
像传统的机械外表，可是，智能电表依然简略遭到篡改依据现在的操作办法。关于这种类型的篡改，动力小偷将消除零线，交流前方和零线，或毛病的负荷，削减回来电流通过流量计。在曩昔，机械米能在最佳运用丈量转子滚动方向和检测到的电流篡改的相对简略的权宜之计。跟着根据SoC的智能规划，可是，工程师们能够运用该查看的前方和零线和标志的任何不平衡到篡改妄图之间的电流平衡更杂乱的办法。
例如，意法半导体STPM01 / 10智能电表IC供给内置篡改检测功用。在正常作业期间，这些设备丈量在两个活电流和中性线与时域多路复用的办法(图3)。在每个信道被观察到的时分，该设备核算活功用量运用率。假如设备发现该活功用量丈量前方和中性线大于所述均匀的能量的必定百分比时，它进入到篡改的状况。
意法半导体STPM01和STPM10智能电表的IC图片
图3：意法半导体的STPM01和STPM10智能电表IC供给运用的前方和零线复用的丈量来找到当时篡改妄图专用的防篡改检测机制。 (意法半导体供给)
事实上，这种办法的作业原理，假如丈量均为正或许负的每个通道。该设备自动进入其篡改状况，假如丈量两个通道具有不同的标志;但即便在这种情况下，为它的终究能量核算设备将运用出现较高的绝对值的通道。工程师能够挑选6.25%或12.5%的差异阈值时，供给一个满足宽的保证金，以避免篡改事情的过错指示。此外，在单线形式下，该器材选用视在电能，而不是自动的能量篡改检测。最终，为了避免篡改，旨在修正校准参数，在一次性可编程存储器中的设备存储的校准值的测验。
高档米
关于更高档智能电表规划中，工程师一般结合独自的模仿前端(AFE)IC和微控制器，以供给更高的精确度，更高功用的，更多的功用，或这些特点的组合。尽管AFE IC供给丈量数据，一个MCU如德州仪器公司的MSP430系列和飞思卡尔半导体的Kinetis系列的设备处理能量核算和运用程序的履行。事实上，多核MCU如爱特梅尔SAM4C系列和NXP半导体LPC43xx系列一般用在这些规划分隔收入相关的核算，从运用程序的履行 – 分区计量核算在一个中心和非收入相关的代码在另一个。
规划人员能够增强这些类型与篡改检测功用的规划。例如，实时时钟等的意法半导体M41ST87W能够记载篡改事情。能够保留在电池供电的内容，这些设备供给了一个相对简略的防篡改办法，坚持相对不受意外或有意图的电源毛病。
除了通过运用加密技能维护数据自身，安全的动力米的规划需求，以保证在整个智能电网通讯遭到维护。这儿，维护用于加密的密钥是至关重要的。相同重要的是，需求的安全协议，以保证通讯衔接是用通过身份验证的主机。关于这两种密钥和认证的安全性，如Atmel的CryptoAuthentication EEPROM与ATECC508A IC器材可与主机MCU接口，供给安全的密钥存储和根据硬件的身份验证机制。
定论
窃电依赖于对电表的进犯，以现在的动力运用量的假造记载。跟着运动智能电表规划，工程师们需求采纳一系列的办法来检测篡改的妄图，抵挡动力运用数据的修正。关于智能电表的规划，工程师们能够选用多种运用现有的动力计量SoC，微控制器，以及其他防篡改维护和安全设备的篡改检测和维护机制。
