De NB-IoT-communicatie van een ultrasone watermeter is gebaseerd op een end-to-end cloud-pipe-end-architectuur. Het gehele proces omvat vier belangrijke stappen:
1. Metingen en gegevensverzameling aan de terminalzijde
De ultrasone watermeter gebruikt de tijdsverschilmethode (ToF) om de doorstroming te meten: een paar ultrasone transducers zenden en ontvangen afwisselend signalen. De doorstroomsnelheid wordt berekend door het tijdsverschil tussen de stroomopwaartse en stroomafwaartse signaalvoortplanting te meten. De microcontroller verzamelt de doorstroomgegevens, voert temperatuurcompensatie uit en slaat deze lokaal op.
2. NB-IoT-netwerktoegang en gegevensoverdracht
De ingebouwde NB-IoT-module (bijv. BC95, A7670) wordt geactiveerd door de RTC-timer. Deze initieert netwerktoegang via AT-commando's, voltooit de authenticatie van de operator en legt een verbinding tot stand. De gegevens worden verpakt in een standaardformaat (bijv. TLV/Binary) met apparaat-ID, tijdstempel, flow en batterijstatus, en vervolgens verzonden met behulp van protocollen zoals CoAP/MQTT.
3. Doorsturen en beveiliging op de netwerklaag
De data wordt via het NB-IoT-basisstation → kernnetwerk → IoT-platform (bijv. OneNET) verzonden. De transmissie is beveiligd met DTLS-encryptie en authenticatie van de apparaatidentiteit om manipulatie en afluistering te voorkomen.
4. Platformtoepassing en tweewegbesturing
Het platform van het waterbedrijf analyseert en slaat gegevens op, waardoor het mogelijk is om op afstand de meterstand uit te lezen, te factureren, lekken op te sporen en kleppen te bedienen. Het platform kan commando's (bijvoorbeeld parameters uitlezen, klep openen/sluiten) naar de meter sturen, die deze uitvoert en de resultaten via het NB-IoT-netwerk terugstuurt.
Belangrijke energiezuinige mechanismen:
PSM (Energiebesparende modus): Gaat na verzending in een diepe slaapstand, waarbij het stroomverbruik zo laag is als μA.
eDRX: Verlengt de discontinue ontvangst om de latentie en het stroomverbruik in balans te brengen.
Het gemiddelde dagelijkse stroomverbruik voor de upload bedraagt ongeveer 18,7 mJ, wat een batterijduur van 8-10 jaar mogelijk maakt.
Geplaatst op: 21 april 2026