本文討論了可在智能電表中實現有效篡改檢測的垂直霍爾技術。本文討論的原理適用于多種系統。

各種機械和電子系統是磁篡改的潛在目標。不道德的個人可能會攻擊已部署的電子設備，例如智能電表。自動柜員機，賭博/游戲機，售票機或電子鎖，僅舉幾例，希望更改或禁用它們或竊取產品或服務。本文重點介紹智能電表，但是所討論的原理也直接適用于其他系統。

智能電表已在全球范圍內部署，以使能源使用情況報告和監控更加高效和準確。許多水表，煤氣表和電表都包含智能電子設備，可以自動收集和傳輸使用情況。根據Navigant Research的數據，到2018年，全球每年將售出1.31億只智能電表。電能盜竊是電網運營商和政府監管機構面臨的主要問題。智能電表正受到磁鐵的攻擊，試圖誘使電表讀取零能耗或大幅降低能耗。據估計，由于智能電表的篡改，每年將近$ 90B的能量被盜。

典型的智能電表

篡改電子表的一種方法是使用強磁鐵破壞電表檢測功耗的能力。磁體通常非常堅固，并且可能相對較大和沉重。這樣的磁鐵可以在線購買，也可以從廢棄的電子設備和計算機中回收（電子垃圾）。當這些磁鐵靠近電表時，它們開始使用于檢測通過電表的電流的電流互感器磁飽和。磁芯的飽和本質上使電表“盲”到有多少電流流過電表。

盡管對于儀表制造商而言，在使用時防止這種行為可能具有挑戰性，但很有可能檢測到篡改的企圖，以便可以采取補救措施，例如派遣服務人員或遠程禁用儀表。在全球范圍內，有許多組織致力于定義智能電表規范，其中包括對電表進行檢測企圖篡改的要求。

為了有效，用于檢測篡改的磁傳感器必須具有以下功能：

高靈敏度–即使施加在系統外部的磁體可能很堅固，但磁體的磁場強度會隨著它移得更遠而呈指數衰減。傳感器內部位置的場強可能遠低于磁體表面的場強。如果靈敏度不夠高，則儀表中使用的某些組件可能會使施加的磁場失真，從而在傳感器的檢測區域中形成“陰影”或“孔”。

高動態范圍–某些磁感應技術在磁場上具有上限。霍爾效應技術對施加的磁場沒有上限。

全極靈敏度–篡改嘗試的執行者不太可能會特別注意將磁鐵的哪個極應用于系統的情況，因為他們可能會簡單地嘗試全部找到一個有效的方法。無論磁體的方向如何，傳感器都應檢測到磁場。

全向靈敏度–可能遺留的磁傳感器僅對單個方向或平面上的場敏感。由于可以沿任何方向將外部磁體應用于儀表表面（正面，頂部，底部或側面）上的任何暴露點，因此傳感器在所有三個方向（X，Y和Z）上均應具有相同的靈敏度。

一般而言，磁體的場強隨著其遠離磁體而呈指數衰減。例如，一個表面磁場強度為6000 G（600 mT）的大型（50 mm x 50 mm x 50 mm）稀土磁體在50 mm處測量時將具有大約600 G（60 mT）的磁場（厚度的一倍）。

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