NB-IoT-kommunikasjonen til en ultralydvannmåler er implementert basert på en ende-til-ende-arkitektur for sky-rør-ende. Hele prosessen inkluderer fire hovedtrinn:
1. Måling og datainnsamling på terminalsiden
Ultralydvannsmåleren bruker tidsforskjellsmetoden (ToF) for å måle strømning: et par ultralydtransdusere sender og mottar signaler vekselvis. Strømningshastigheten beregnes ved å måle tidsforskjellen mellom oppstrøms og nedstrøms forplantning. MCU-en samler inn strømningsdata, utfører temperaturkompensasjon og lagrer dem lokalt.
2. NB-IoT-nettverkstilgang og dataoverføring
Den innebygde NB-IoT-modulen (f.eks. BC95, A7670) vekkes av RTC-timeren. Den initierer nettverkstilgang via AT-kommandoer, fullfører operatørautentisering og oppretter en forbindelse. Data pakkes i et standardformat (f.eks. TLV/binær) med enhets-ID, tidsstempel, flyt og batteristatus, og overføres deretter ved hjelp av protokoller som CoAP/MQTT.
3. Videresending og sikkerhet på nettverkslaget
Data går gjennom NB-IoT-basestasjonen → kjernenettverket → IoT-plattformen (f.eks. OneNET). Overføringen er sikret med DTLS-kryptering og enhetsidentitetsautentisering for å forhindre manipulering og avlytting.
4. Plattformsideapplikasjon og toveiskontroll
Vannforsyningsplattformen analyserer og lagrer data, noe som muliggjør fjernavlesning, fakturering, lekkasjedeteksjon og ventilkontroll. Plattformen kan utstede kommandoer (f.eks. lese parametere, åpne/lukke ventil) til måleren, som utfører dem og returnerer resultater via NB-IoT-nettverket.
Viktige laveffektmekanismer:
PSM (strømsparingsmodus): Går inn i dyp hvilemodus etter overføring, med strøm så lavt som μA-nivå.
eDRX: Forlenger diskontinuerlig mottak for å balansere latens og strømforbruk.
Typisk daglig strømforbruk for opplink er ~18,7 mJ, noe som gir en batterilevetid på 8–10 år.
Publisert: 21. april 2026