Système et procédé de communication par carte à puce dans un réseau de distribution d' énergie ou de fluide System and method for communication by smart card in an energy or fluid distribution network
La présente invention concerne un système et un procédé de communication par carte à puce dans un réseau de distribution d'énergie et/ou d'un fluide.The present invention relates to a smart card communication system and method in an energy and / or fluid distribution network.
L'invention concerne particulièrement un système et un procédé de communication bidirectionnelle entre une pluralité de terminaux d'abonnés associés à chaque branchement d'abonné et une unité centrale de gestion destinée à traiter les informations relatives à tous les branchements les abonnés reliés audit réseau, chaque terminal étant muni d'un microprocesseur, d'une mémoire pour stocker des données techniques relatives au branchement de l'abonné et d'une unité de lecture/écriture pour transférer ces données sur la carte à puce et pour lire des consignes de branchement spécifiques à chaque abonné afin ce les charger dans la mémoire du terminal de ce dernier.The invention particularly relates to a system and a method of bidirectional communication between a plurality of subscriber terminals associated with each subscriber connection and a central management unit intended to process the information relating to all the connections the subscribers connected to said network, each terminal being equipped with a microprocessor, a memory for storing technical data relating to the subscriber connection and a read / write unit for transferring this data to the smart card and for reading connection instructions specific to each subscriber in order to load them into the memory of the terminal of the latter.
L'utilisation d'une carte à puce dans un réseau de distribution d'énergie ou d'un fluide est connue, notamment par le brevet FR 2633076, et la demande de brevet FR 2756400.The use of a smart card in an energy or fluid distribution network is known, in particular from patent FR 2633076, and patent application FR 2756400.
Le brevet FR 2633076 décrit un procédé et un dispositif de comptage de consommation de fluide ou d'énergie utilisant une carte à mémoire. Ce procédé et ce dispositif ont pour seul but de transférer une valeur représentant une quantité d'énergie ou de fluide consommée à partir du compteur de l'abonné vers la carte à mémoire, le branchement de l'abonné est coupé lorsque la mémoire de la carte est saturée.
La demande de brevet FR 2J56400 décrit un procédé d' autorisation et de contrôle de la consommation d'un fluide ou d'énergie par carte à puce. Ce procédé a uniquement pour but de transférer une valeur représentant une quantité donnée d'énergie ou de fluide de la mémoire de la carte à puce vers une mémoire associée au compteur de l'abonné, et de permettre la consommation tant qu'il y a des unités de valeur dans la mémoire du compteur.The patent FR 2633076 describes a method and a device for counting fluid or energy consumption using a memory card. The only purpose of this method and this device is to transfer a value representing an amount of energy or fluid consumed from the subscriber's counter to the memory card, the subscriber's connection is cut when the memory of the card is full. Patent application FR 2J56400 describes a process for authorizing and controlling the consumption of a fluid or energy by smart card. The only purpose of this method is to transfer a value representing a given quantity of energy or fluid from the memory of the smart card to a memory associated with the subscriber's counter, and to allow consumption as long as there is value units in the counter memory.
Les systèmes de l'art antérieur décrits ci- dessus sont exclusivement destinés à réaliser le comptage de la consommation des abonnées et ne permettent pas à la compagnie de distribution d'effectuer une gestion globale qui, en plus des aspects relatifs à la facturation, permet également de réaliser des abonnements à la carte qui soient facilement adaptables à chaque abonné ou groupe d'abonnés en prenant en compte plusieurs données techniques.The systems of the prior art described above are exclusively intended for counting subscriber consumption and do not allow the distribution company to carry out a global management which, in addition to the aspects relating to billing, allows also to make card subscriptions that are easily adaptable to each subscriber or group of subscribers taking into account several technical data.
Le but de l'invention est de proposer un système capable, non seulement de gérer la consommation de l'abonné en énergie ou en fluide, mais également de permettre un échange d'une grande quantité d' informations qui concernent également des consignes techniques spécifiques à chaque abonné afin d'adapter à tout moment le branchement au besoin de l'abonné, de gérer les éventuelles pannes et de prévenir les tentatives de fraude à l'aide d'une carte à puce à microprocesseur ou à microcontrôleur avec mémoire.The object of the invention is to propose a system capable not only of managing the subscriber's consumption of energy or of fluid, but also of allowing the exchange of a large amount of information which also relates to specific technical instructions. to each subscriber in order to adapt the connection at any time to the subscriber's needs, to manage any breakdowns and to prevent fraud attempts using a chip card with microprocessor or microcontroller with memory.
Le système selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte un module de transaction apte, d'une part, à générer tout ou partie des consignes de branchement spécifiques à chaque abonné et à transmettre ces consignes au terminal de l'abonné, et d'autre part,
à transmettre les données techniques recueillies à partir dudit terminal à l'unité centrale de gestion.The system according to the invention is characterized in that it comprises a transaction module capable, on the one hand, of generating all or part of the connection instructions specific to each subscriber and of transmitting these instructions to the subscriber's terminal, And on the other hand, to transmit the technical data collected from said terminal to the central management unit.
Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que l'on génère des consignes de branchement qu'on charge sur la carte à puce de chaque abonné, puis on transfère le contenu de chaque carte dans le terminal de l'abonné, et on enregistre dans le module de transaction des données techniques relatives au branchement qui sont chargées à partir de chaque terminal dans la carte à puce de chaque abonné.The method according to the invention is characterized in that connection instructions are generated which are loaded onto the smart card of each subscriber, then the content of each card is transferred to the subscriber's terminal, and records in the transaction module technical data relating to the connection which is loaded from each terminal into the smart card of each subscriber.
Le système et le procédé selon l'invention permettent à la compagnie de distribution de transmettre à chaque abonné des consignes de branchement adaptées à ses besoins et recevoir, en retour, des informations concernant par exemple l'état du matériel et les tentatives de fraude.The system and method according to the invention allow the distribution company to transmit to each subscriber connection instructions adapted to their needs and receive, in return, information concerning for example the state of the equipment and the fraud attempts.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le système est sécurisé par un module de sécurisation amovible géré par un microprocesseur et implanté dans chaque terminal d' abonné et dans chaque module de transaction. D' autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles:According to a preferred embodiment of the invention, the system is secured by a removable security module managed by a microprocessor and installed in each subscriber terminal and in each transaction module. Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the description which follows, taken by way of nonlimiting example, with reference to the appended figures in which:
- La figure 1 représente un schéma illustrant un système global de communication conforme à l'invention ; la figure 2 représente schématiquement une carte réalisant la communication entre un module de transaction et un terminal d' abonné intégrés au système de communication conforme à l'invention ;
la figure 3 représente schématiquement un équipement de transaction intégré au système de communication conforme à l'invention ; la figure 4 représente schématiquement une unité centrale de gestion intégrée au système de communication conforme à l'invention; la figure 5 représente schématiquement un interface de communication entre un module de transaction et une unité centrale de gestion conformes à l'invention ; la figure 6 représente schématiquement une borne publique comportant un module de transaction conforme à l'invention ; la figure 7 représente schématiquement une installation domestique de gestion et de communication susceptible d'être intégrée au système conforme à l'invention ; la figure 8 illustre schématiquement un premier mode de réalisation du procédé de communication selon l'invention ; la figure 9 illustre schématiquement un troisième mode de réalisation du procédé de communication selon l'invention ; la figure 10 illustre schématiquement un quatrième mode de réalisation du procédé de communication selon l'invention.- Figure 1 shows a diagram illustrating a global communication system according to the invention; FIG. 2 schematically represents a card carrying out the communication between a transaction module and a subscriber terminal integrated into the communication system according to the invention; FIG. 3 schematically represents transaction equipment integrated into the communication system according to the invention; FIG. 4 schematically represents a central management unit integrated into the communication system according to the invention; FIG. 5 schematically represents a communication interface between a transaction module and a central management unit according to the invention; FIG. 6 schematically represents a public terminal comprising a transaction module according to the invention; FIG. 7 schematically represents a domestic management and communication installation capable of being integrated into the system according to the invention; FIG. 8 schematically illustrates a first embodiment of the communication method according to the invention; FIG. 9 schematically illustrates a third embodiment of the communication method according to the invention; FIG. 10 schematically illustrates a fourth embodiment of the communication method according to the invention.
La figure 1 représente un système de communication bidirectionnelle par carte à puce 1 entre un terminal 2 destiné à gérer le branchement de l'abonné à un réseau de distribution d'énergie ou de fluide et une unité centrale de gestion 4 destinée à traiter les informations relatives à tous les branchements des abonnés reliés audit réseau. Le terminal 2 comporte un microprocesseur, une mémoire pour stocker des données techniques relatives au branchement de l'abonné et une
unité de lecture/écriture 6 pour transférer ces données sur la carte à puce 1 et pour lire des consignes de branchement spécifiques à chaque abonné afin de les charger dans la mémoire du terminal de l'abonné 2. Préférentiellement, le terminal est apte à recevoir, via une borne d'entrée 7, les informations techniques sur le branchement et, après les avoir traitées en relation avec les informations reçues, via l'unité de lecture/écriture 6, transmet, via une première borne de sortie 8, des ordres de commande au branchement ainsi que certaines informations à l'abonné via une deuxième borne de sortie 9.FIG. 1 represents a two-way communication system by smart card 1 between a terminal 2 intended to manage the connection of the subscriber to an energy or fluid distribution network and a central management unit 4 intended to process the information relating to all subscriber connections connected to said network. Terminal 2 includes a microprocessor, a memory for storing technical data relating to the subscriber's connection and a read / write unit 6 for transferring this data to the smart card 1 and for reading connection instructions specific to each subscriber in order to load them into the memory of the subscriber's terminal 2. Preferably, the terminal is capable of receiving , via an input terminal 7, the technical information on the connection and, after having processed it in relation to the information received, via the read / write unit 6, transmits, via a first output terminal 8, orders control connection and certain information to the subscriber via a second output terminal 9.
Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le système de communication comporte un module de transaction 3 apte, d'une part, à traiter tout ou partie des consignes de branchement et à transmettre ces consignes au terminal de l'abonné 2, et d'autre part, à transmettre les données techniques recueillies à partir dudit terminal 2 à l'unité centrale de gestion 4. Ledit module de transaction 3 comporte également un microprocesseur, une mémoire, un moyen de lecture/écriture 6 dédié à la carte à puce d'abonné 1 et au moins un module de sécurisation 12 comportant des moyens de cryptographie pour protéger tout ou partie des consignes de branchement et tout ou partie des informations échangées à l'aide de la carte à puce 1 entre le terminal d' abonné 2 et le module de transaction 3. Ce module de transaction 3 transfère les consignes relatives au branchement, à la demande et successivement vers plusieurs cartes d'abonné 1. Le moyen de lecture/écriture 6 permet de lire des informations en retour contenues dans chacune desdites cartes d'abonné 1 afin de les stocker dans la mémoire du module de transaction 3. Les opérations de transfert en lecture et en écriture doivent nécessairement être autorisées par le module de sécurisation 12.
Généralement, le module de 'transaction 3 est associé, dans un équipement de transaction 13, à un écran 16, à un clavier 18, à une imprimante 20 et à un deuxième moyen de lecture/écriture 22 dédié à une deuxième carte 24 contenant les consignes relatives au branchement .According to a preferred embodiment of the invention, the communication system comprises a transaction module 3 capable, on the one hand, of processing all or part of the connection instructions and of transmitting these instructions to the terminal of the subscriber 2, and on the other hand, to transmit the technical data collected from said terminal 2 to the central management unit 4. Said transaction module 3 also includes a microprocessor, a memory, a read / write means 6 dedicated to the card subscriber chip 1 and at least one security module 12 comprising cryptography means to protect all or part of the connection instructions and all or part of the information exchanged using the chip card 1 between the terminal subscriber 2 and the transaction module 3. This transaction module 3 transfers the instructions relating to connection, on demand and successively to several subscriber cards 1. The read / write means 6 p allows you to read the feedback information contained in each of said subscriber cards 1 in order to store it in the memory of the transaction module 3. The read and write transfer operations must necessarily be authorized by the security module 12. Generally, the module 'transaction 3 is associated in a transaction device 13, a screen 16, a keyboard 18, a printer 20 and a second medium read / write 22 dedicated to a second card 24 containing connection instructions.
Préférentiellement, le module de transaction 3 génère partiellement ou totalement lesdites consignes relatives au branchement. A cet effet, l'utilisateur autorisé du module de transaction 3 compose des codes sur le clavier 18 qui activent des instructions prédéfinies préalablement stockées dans la carte 24. Ces instructions sont enregistrées dans la carte d' abonné 1 avant d'être chargées dans la mémoire du terminal 2 de ce dernier et décodées par le microprocesseur de ce terminal 2.Preferably, the transaction module 3 partially or totally generates said connection instructions. To this end, the authorized user of the transaction module 3 composes codes on the keyboard 18 which activate predefined instructions previously stored in the card 24. These instructions are recorded in the subscriber card 1 before being loaded into the terminal 2 memory of the latter and decoded by the microprocessor of this terminal 2.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'équipement privé de transaction 13 peut être remplacé par une borne publique de transaction 38 illustrée schématiquement par le figure 6.According to another embodiment of the invention, the private transaction equipment 13 can be replaced by a public transaction terminal 38 illustrated diagrammatically in FIG. 6.
Le système de communication comporte en outre une interface de communication et d'intervention 30 destinée à assurer les échanges de données entre le terminal d'abonné 2, le module de transaction 3 et l'unité centrale de gestion 4. Ladite interface de communication 30 est munie d'un clavier 32, d'un écran 34, d'un microcontrôleur qui gère une mémoire interne apte à contenir les informations provenant d'une pluralité de terminaux d'abonné 2 et/ou d'une pluralité de modules de transaction 3. Le transfert des données est effectué à travers un moyen de connexion 36, avec ou sans contact, qui est apte, d'une part, à lire des informations contenues dans chaque carte d' abonné 1 , et à y écrire les consignes de branchement, et d'autre part, à lire les consignes contenues dans la mémoire du module de transaction 3 et à y écrire lesdites données
recueillies par chaque carte 1 à partir du terminal d'abonné 2.The communication system further comprises a communication and intervention interface 30 intended to ensure the exchange of data between the subscriber terminal 2, the transaction module 3 and the central management unit 4. Said communication interface 30 is provided with a keyboard 32, a screen 34, a microcontroller which manages an internal memory capable of containing information coming from a plurality of subscriber terminals 2 and / or from a plurality of transaction modules 3. The transfer of data is carried out through a connection means 36, with or without contact, which is able, on the one hand, to read information contained in each subscriber card 1, and to write the instructions therein. connection, and on the other hand, to read the instructions contained in the memory of the transaction module 3 and to write said data therein collected by each card 1 from the subscriber terminal 2.
Préférentiellement, l'interface 30 est équipée d'un ou de plusieurs modules de sécurisation 12. Cette interface 30 permet également à la compagnie de faire des interventions sur les terminaux d' abonné 2 en particulier lors de la mise en service du branchement, pour effectuer des vérifications, des diagnostics relatifs à des pannes ou des résiliations d'abonnements.Preferably, the interface 30 is equipped with one or more security modules 12. This interface 30 also allows the company to make interventions on the subscriber terminals 2 in particular during the commissioning of the connection, to carry out checks, diagnoses relating to breakdowns or termination of subscriptions.
La communication entre les différents éléments du système peut être effectuée selon quatre modes distincts .Communication between the different elements of the system can be carried out in four distinct modes.
Dans le premier mode illustré par la figure 8, plusieurs terminaux d' abonnés 2 peuvent communiquer au moyen d'une carte à puce 1 avec un ou plusieurs modules de transaction 3. Ceux-ci sont généralement installés à des points de vente répartis géographiquement de manière à couvrir la zone de distribution d'énergie ou de fluide. Dans ce cas, le transfert des consignes de branchement et, des informations entre les modules 3 et l'unité centrale 4 s'effectue à l'aide de l'interface de communication 30. Les modules de transaction peuvent être installés dans les équipements de transaction 13 ou dans une borne publique 38. L'interface 30 permet de communiquer avec l'unité centrale 4.In the first mode illustrated by FIG. 8, several subscriber terminals 2 can communicate by means of a smart card 1 with one or more transaction modules 3. These are generally installed at points of sale geographically distributed from so as to cover the energy or fluid distribution area. In this case, the transfer of the connection instructions and of information between the modules 3 and the central unit 4 is carried out using the communication interface 30. The transaction modules can be installed in the equipment of transaction 13 or in a public terminal 38. The interface 30 makes it possible to communicate with the central unit 4.
Dans un deuxième mode de communication directe, le module de transaction 3 est associé à l'unité centrale de gestion 4, et les terminaux d'abonné 2 communiquent directement avec ladite unité centrale de gestion 4 au moyen de la carte à puce 1.In a second direct communication mode, the transaction module 3 is associated with the central management unit 4, and the subscriber terminals 2 communicate directly with said central management unit 4 by means of the smart card 1.
Dans un troisième mode de communication illustré par la figure 9, les modules de transaction 3 et l'unité centrale de gestion 4 sont associés au modem 40 qui leur permet d'échanger les informations soit par une liaison
de type filaire, soit par une liaison radio ou par satellite .In a third communication mode illustrated in FIG. 9, the transaction modules 3 and the central management unit 4 are associated with the modem 40 which allows them to exchange information either by a link wired, either by radio or satellite.
La communication entre les terminaux d' abonné et les équipements privés de transaction ou les bornes publiques 25 est réalisée dans ce cas par la carte à puce 1.The communication between the subscriber terminals and the private transaction equipment or the public terminals 25 is carried out in this case by the smart card 1.
Dans le quatrième mode de communication illustré par la figure 10, chaque abonné dispose d'une installation domestique 48 de gestion et de communication comportant un lecteur universel 50 de carte à puce destiné à lire les informations enregistrées dans la carte à puce 1 et un modem 40 qui peut être relié à un micro-ordinateur 52. Le modem 40 permet à l'abonné d'échanger directement des informations avec l'unité centrale de gestion 4. Cette communication peut être réalisée soit à travers une ligne téléphonique, soit à travers un réseau câblé soit par satellite ou à travers tout autre moyen de communication non dédié. Dans ce cas, le module de transaction 3 peut être intégré soit à l'installation domestique 48, soit à l'unité centrale de gestion 4, chez la compagnie de distribution.In the fourth communication mode illustrated in FIG. 10, each subscriber has a domestic installation 48 for management and communication comprising a universal smart card reader 50 intended to read the information recorded in the smart card 1 and a modem 40 which can be connected to a microcomputer 52. The modem 40 allows the subscriber to exchange information directly with the central management unit 4. This communication can be carried out either through a telephone line or through a cable network either by satellite or by any other non-dedicated means of communication. In this case, the transaction module 3 can be integrated either with the domestic installation 48, or with the central management unit 4, at the distribution company.
Préférentiellement, chaque terminal d'abonné 2, et chaque module de transaction 3 comportent un ou plusieurs modules amovibles de sécurisation 12 comportant un microprocesseur avec mémoire qui coopère avec le microprocesseur du terminal d'abonné 2, du module de transaction 3 et avec la carte d'abonné 1 pour gérer les autorisations de transactions. Enfin, le système de communication autorise le chargement dans la carte d' abonné 1 de crédit monétaire auprès de terminaux bancaires du type porte-monnaie électronique. Dans ce cas, un ou plusieurs modules de sécurisation 12 comportent à la fois des dispositifs de cryptographie spécifique, d'une part, au réseau de banques, et d'autre part, à la compagnie de
distribution. Le système permet alors de recevoir un crédit monétaire d'un terminal bancaire de type xporte- onnaie électronique' et de le transférer à un terminal d' abonné 2 apte à décrypter les informations en collaboration avec un ou plusieurs modules de sécurisation 12.Preferably, each subscriber terminal 2, and each transaction module 3 comprise one or more removable security modules 12 comprising a microprocessor with memory which cooperates with the microprocessor of subscriber terminal 2, of the transaction module 3 and with the card. Subscriber 1 to manage transaction permissions. Finally, the communication system authorizes the loading into the subscriber card 1 of monetary credit with bank terminals of the electronic purse type. In this case, one or more security modules 12 include both cryptographic devices specific, on the one hand, to the network of banks, and on the other hand, to the company of distribution. The system then makes it possible to receive a monetary credit from a bank terminal of the x electronic purse type and to transfer it to a subscriber terminal 2 capable of decrypting the information in collaboration with one or more security modules 12.
Selon un autre mode de réalisation de l'invention, la carte d'abonné 1 est du type sans contact. Dans ce cas, les terminaux d'abonné 2, les modules de transaction 3 et l'interface de communication 30 comportent chacun des moyens de lecture de ladite carte à puce sans contact.
According to another embodiment of the invention, the subscriber card 1 is of the contactless type. In this case, the subscriber terminals 2, the transaction modules 3 and the communication interface 30 each comprise means for reading said contactless smart card.