Komunikacja NB‑IoT wodomierza ultradźwiękowego jest realizowana w oparciu o architekturę typu „end-to-end” (chmura, rurociąg, koniec). Cały proces obejmuje cztery kluczowe kroki:
1. Pomiary i zbieranie danych po stronie terminala
Wodomierz ultradźwiękowy wykorzystuje metodę różnicy czasu (ToF) do pomiaru przepływu: para przetworników ultradźwiękowych naprzemiennie wysyła i odbiera sygnały. Natężenie przepływu oblicza się, mierząc różnicę czasu między propagacją w górę i w dół. Mikrokontroler (MCU) zbiera dane o przepływie, przeprowadza kompensację temperatury i przechowuje je lokalnie.
2. Dostęp do sieci NB‑IoT i transmisja danych
Wbudowany moduł NB‑IoT (np. BC95, A7670) jest aktywowany przez zegar RTC. Nawiązuje on dostęp do sieci za pomocą poleceń AT, przeprowadza uwierzytelnianie operatora i nawiązuje połączenie. Dane są pakowane w standardowym formacie (np. TLV/binarnym) z identyfikatorem urządzenia, znacznikiem czasu, przepływem i stanem baterii, a następnie przesyłane za pomocą protokołów takich jak CoAP/MQTT.
3. Przekazywanie i bezpieczeństwo warstwy sieciowej
Dane przechodzą przez stację bazową NB‑IoT → sieć szkieletową → platformę IoT (np. OneNET). Transmisja jest zabezpieczona szyfrowaniem DTLS i uwierzytelnianiem tożsamości urządzenia, co zapobiega manipulacjom i podsłuchom.
4. Zastosowanie po stronie platformy i sterowanie dwukierunkowe
Platforma wodociągowa analizuje i przechowuje dane, umożliwiając zdalny odczyt, rozliczanie, wykrywanie wycieków i sterowanie zaworami. Platforma może wydawać polecenia (np. odczyt parametrów, otwieranie/zamykanie zaworu) do licznika, który je wykonuje i zwraca wyniki za pośrednictwem sieci NB‑IoT.
Kluczowe mechanizmy niskiego poboru mocy:
PSM (tryb oszczędzania energii): przechodzi w stan głębokiego uśpienia po transmisji, przy natężeniu prądu wynoszącym zaledwie μA.
eDRX: Wydłuża nieciągły odbiór, aby zrównoważyć opóźnienia i zużycie energii.
Typowe dzienne zużycie energii w łączu zwrotnym wynosi ~18,7 mJ, co pozwala na żywotność baterii wynoszącą 8–10 lat.
Czas publikacji: 21-04-2026