IC卡计费水表主要由阀门、流量传感器、微处理器、IC卡读/写器、显示器及电源等组成，硬件结构如图1所示。其中最主要解决的问题是低功耗和安全可靠性。
    1.低功耗解决方案
    IC卡的能耗由3部分构成：第1部分是控制器中单片机(CPU)，液晶正常运行时的持续性能耗第2部分是卡表执行机构(电控阀)动作时的瞬时能耗，第3部分是IC卡表辅助功能的功耗，如声光报警等。
    上述IC卡表能耗的第1，2部分占了总能耗的95%以上。由于这两部分能耗特征上完全不同，给选择合适的电源增加了难度。用户可以通过定期更换电池，维持IC卡表正常运行，但同时也给IC卡留下了技术安全的两大隐患。其一用户自行更换电池，意味着控制器将有更多机会遭受劣质电池的侵袭，造成元器件损坏。其二更换电池为技术性窃水提供了可能。解决的办法是采用内置式锂电池。
    为尽可能降低IC卡水表运行时的功耗，延长锂电池的使用时间，考虑以下方法实现。
    (1)选择低功耗器件
    为降低整个水表的功耗，微处理器可选用Microchip公司的低功耗芯PICl6F84。该芯片工作于休闲状态时，耗电量仅为μA级。
    另外，采用FLASHEEPROM的串行存储芯片93C46作为数据存储器。93C46是一个串行EEPROM，占用体积小，功耗低，且操作简单，主要用来存放IC卡识别字、发行密码及用水计量等数据，以作为水表识别与计量的依据。单片机的运行模式是决定单片机应用系统的功耗的主要方面。
    具有掉电模式和睡眠模式的单片机，在掉电和睡眠这2种运行方式下的功耗远远低于正常运行方式。在睡眠方式下，耗电约为lOμA(WDT开放)。因此，本系统只有在需要计数、插卡等情况下，才进入正常工作，延时一定时间后，进入睡眠状态。
    (2)选择低功耗电磁阀
    对于水表而言，阀门是被控对象，控制着进水的开/关状态。目前可控制的阀门主要是电磁阀，但常规的电磁阀是靠电的通/断来控制阀门开/关的，既要让阀门一直开着，就必须一直通电，因此耗电较大，不符合低功耗的要求。因此，必须对现有电平开关式电磁阀进行改进，采用双稳态电磁阀，即阀门开/关控制由电脉冲来实现。使得对阀门开/关只需瞬时供电，从而减少耗电量。
    (3)显示器
    液晶显示器作为水表的输出接口，显示剩余水量、电池状态及开关状态，信息。它们的有效工作时间都比较短。用户看完后，没有必要让它一直显示。为此，可利用水表上的防水盖提供信号。当盖子打开时，进入工作状态。当盖子盖上时，停止工作，从而达到节电的目的。
    2.安全性问题解决方案
    (1)售水用IC卡(用户卡)的安全性 用户卡在每次购水时，均由上位机根据剩余水量等信息随机生成3B的密码因子存入IC卡，以此对IC卡信息进行动态加密；卡表内的加密与解密程序读取IC卡信息后，进行逆向处理，达到解密目的，然后对数据进行相应处理。采用这种方法后，可有效防止IC卡的非法复制与数据非法修改，保证IC卡的安全性。
    (2)表内信息的安全性
    表内信息的安全性由以下3种措施来保证：
    第一，IC卡的有效认证：卡表自动识别有效IC卡，按预定程序与IC卡进行双向传输，一次读入全部信息，表内内存的信息一次写入IC卡。设置的读/写密码保证一表只有一张用户卡配对使用。
    第二，防开表装置：若用户私自打开水表表盖RB5状态由高到低触发中断，中断服务程序将开盖行为记录到表内的EEPROM中，并立即关断进水开关。只有自来水公司管理人员用管理卡才能消除这种不良记录。
    第三，防人为磁干扰装置：若故意用磁铁干扰水表试图窃水，卡表将自动关阀并记录下有关信息，只能由自来水公司供水管理部门开通。自来水公司可在管理系统内看到非法行为的类型，有效地杜绝窃水行为。
  (转载信息仅供参考)