NB-IoT-kommunikationen i en ultralydsvandmåler er implementeret baseret på end-to-end cloud-pipe-end-arkitekturen. Hele processen omfatter fire nøgletrin:
1. Måling og dataindsamling på terminalsiden
Ultralydsvandmåleren bruger tidsforskelsmetoden (ToF) til at måle flow: et par ultralydstransducere sender og modtager signaler skiftevis. Flowhastigheden beregnes ved at måle tidsforskellen mellem opstrøms og nedstrøms udbredelse. MCU'en indsamler flowdata, udfører temperaturkompensation og lagrer dem lokalt.
2. NB-IoT-netværksadgang og dataoverførsel
Det indbyggede NB-IoT-modul (f.eks. BC95, A7670) aktiveres af RTC-timeren. Det initierer netværksadgang via AT-kommandoer, fuldfører operatørgodkendelse og etablerer en forbindelse. Data pakkes i et standardformat (f.eks. TLV/binært) med enheds-ID, tidsstempel, flow og batteristatus og transmitteres derefter ved hjælp af protokoller som CoAP/MQTT.
3. Videresendelse og sikkerhed på netværkslaget
Data passerer gennem NB-IoT-basestationen → kernenetværk → IoT-platform (f.eks. OneNET). Transmissionen er sikret med DTLS-kryptering og enhedsidentitetsgodkendelse for at forhindre manipulation og aflytning.
4. Platformsideapplikation og tovejsstyring
Vandforsyningsplatformen analyserer og lagrer data, hvilket muliggør fjernaflæsning, fakturering, lækagedetektering og ventilstyring. Platformen kan udstede kommandoer (f.eks. aflæse parametre, åbne/lukke ventil) til måleren, som udfører dem og returnerer resultater via NB-IoT-netværket.
Vigtige laveffektmekanismer:
PSM (strømbesparende tilstand): Går i dyb dvaletilstand efter transmission, med en strømstyrke så lav som μA-niveau.
eDRX: Forlænger diskontinuerlig modtagelse for at afbalancere latenstid og strømforbrug.
Typisk dagligt uplink-strømforbrug er ~18,7 mJ, hvilket giver en batterilevetid på 8-10 år.
Opslagstidspunkt: 21. april 2026