NB-IoT智能水表的原理及设计
基于NB.LOT物联网水表通讯原理
基于NB.LOT物联网水表通讯原理摘要:物联网NB-IoT技术在智能水表中的应用，其优点是覆盖范围广、安全性高、协同性低、可靠性高。
随着现代智能技术的飞速发展，物联网技术已被广泛地运用于人类的日常生活和生产中，各种技术都得到了进一步的发展。
本文重点介绍了NB-IoT物联网技术在智能水表中的应用，并将其与物联网NB-IoT智能水表的体系结构及具体应用进行了探讨，希望能为智能水表的技术和性能改进提供一些参考。
关键词:NB-IoT;物联网;智能水表引言:现代科学技术进步速度不断加快,人们生活和生产中对先进技术的应用越来越多,各项电器设备的功能也越来越多样化。
水资源是人们赖以生存的必备资源之一,随着社会经济稳步增长和人口数量的不断提升,水资源需求量也急剧增大,供水企业所面对的压力越来越大。
为提高管理水平,供水企业积极引入先进智能化技术,智能水表就是在这一背景下所研发和应用的新型智能化计量设备。
而传统智能抄表技术无法做到实时监测,且整体结构较为复杂,在不同程度上增大了成本,同时技术水平不足影响下,传统智能水表通信稳定性不高。
事实上,智能水表是随着物联网技术应用所产生的,将物联网NB-IoT应用在智能水表中,能够大幅度降低抄表成本,且可以实现相关管理工作的智能化,其覆盖范围较广、安全水平较高、协同性较低等特点,尤其在数据精准性方面有着较高的优势[1]。
一、当前城市自来水管线存在问题虽然随着我国城镇化进行的推进,城市供水行业取得了长足发展,但当前城市中的自来水管线仍存在诸多问题亟待解决。
首先是现有水表老旧问题,虽然近年来物联网远传水表发展迅速,但我国大部分城市并未实现全城区范围内的自来水水表更换,水表老旧问题仍然严重。
其次是抄表周期长问题,由于远传水表未能实现城区全覆盖,智能化远传水表应用系统的广泛运用仍然缺失,大多供水公司仍然采用传统的人工抄表方式进行水表查抄,相较于智能远传水表应用系统的方便快捷,传统人工抄表模式需要逐一现场进行查抄,大量不可控因素会对水表查抄工作造成阻碍,进而导致抄表周期长的问题。
基于NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现
基于NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现摘要：长期以来供水行业在运营管理中存在许多痛点。
目前，大多数供水企业都是通过人工以一两个月甚至更长时间为周期抄读一次水表数据，发现问题的周期长、历史用水状况无法还原，需耗费大量人力物力解决纠纷。
同时，由于水表人工管理周期长，易产生违法用水行为，从而增加了供水企业的产销差，每年由于管网漏损、计量损失、人情水、盗用水、无收益用水等导致的产销差居高不下，直接影响供水企业的经济效益。
针对产销差问题，国内许多供水企业采取了众多防控措施，但由于供水区域大、人工监控成本高、人工管理滞后等原因，产销差控制形势依然严峻，仍高达20%以上。
水表作为供水企业与客户进行贸易结算的重要依据，一旦出现故障或者人工抄录数据错误等情况，也会给客户或供水企业带来损失。
为此许多供水企业开始使用智能水表。
基于此，笔者针对NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现相关内容展开论述，以供参考。
关键词：NB-IOT；远程抄表；智能水表1基于NB-IoT的智能水表系统架构基于NB-IoT的智能水表按照端、管、云的系统架构来建设，从下到上依次为终端层、网络层（包括基站侧的无线接入网和核心网）、IoT平台和水务应用层，如图1所示，通过物联网、云计算、大数据等技术将各个层面整合为一体，以满足未来演进的需求。
图1基于NB-IoT的智能水表系统架构NB-IoTUE：系统终端其内部集成NB-IoT标准模组，可以通过空中接口连接到NB-IoTBTS(基站)。
终端作为物联网的基础载体，通过增加用于水质监测、水压监测、流量监测等的传感器、NB-IoT通信模块使得终端可控、可管、可互通，由原有的哑终端逐步向智能终端演进。
NB-IoTBTS：主要承担空口接入处理、小区管理等相关功能，并通过S1-lite接口与NB-IoT核心网进行连接，将来自终端的非接入层数据转发给高层网元处理。
NB-IoTBTS可以独立组网，也可以与FDD-LTE融合组网。
NB-IoT技术在智能水表领域中的应用研究
NB-IoT技术在智能水表领域中的应用研究随着物联网技术的不断发展，智能水表已经成为现代化水务系统中的重要组成部分。
智能水表具有实时计量、自动抄表、泄漏检测等多种功能，可以大大提高水务系统的水量管理效率。
然而，智能水表的大规模推广面临着技术和成本等方面的问题。
近年来，窄带物联网（Narrowband-IoT，简称NB-IoT）技术的出现，为智能水表的实现提供了新的可能。
本文将重点探讨NB-IoT技术在智能水表领域中的应用研究。
一、NB-IoT技术的基本概念和特点NB-IoT技术是一种窄带通信技术，可以在现有移动通信网络中进行低功耗长距离传输。
它是由3GPP组织在2016年6月发布的一项标准，是支持物联网通信的一种低功耗广域网协议。
NB-IoT技术具有以下几个特点：1) 低功耗：NB-IoT技术采用的是窄带通信技术，发送的数据量较小，功耗较低。
2) 广覆盖：NB-IoT技术可以在现有移动通信网络中进行低功耗长距离传输，覆盖范围广。
3) 信号穿透能力强：NB-IoT技术可以在建筑物、地下室等室内环境中进行通信，信号的穿透能力强。
4) 支持大规模连接：NB-IoT技术可以支持大规模设备的连接，每个基站最多可以连接10万台设备。
1) 实时计量功能：NB-IoT技术可以实现智能水表的实时计量功能，可以方便用户随时了解自己的用水情况。
2) 远程抄表功能：传统的抄表方式需要人工前往现场进行抄表，耗费时间和人力成本。
而采用NB-IoT技术，可以实现智能水表的远程抄表功能，免去人工抄表的烦恼。
3) 泄漏监测功能：智能水表还可以配备传感器进行泄漏检测，当水表检测到水漏时，可以自动发送警报到相关人员，方便及时处理漏水问题。
4) 远程控制功能：NB-IoT技术可以实现远程控制功能，可以远程对智能水表进行开关阀控制，方便水务部门进行用水管理。
1) 技术成熟度高：NB-IoT技术是一种成熟度较高的传输技术，已经在国内外得到大规模部署和应用。
NBLOT物联网智能水表
NB-LOT物联网智能水表一．远景优势挪动通信正在从人和人的连结，向人与物以及物与物的连结迈进，万物互联是必定趋向。
但是目前的 4G 网络在物与物连结上能力不足。
事实上，对比蓝牙、ZigBee 等短距离通信技术，挪动蜂窝网络具备广覆盖、可挪动以及大连结数等特征，能够带来更为丰富的应用处景，理应成为物联网的主要连结技术。
作为 LTE 的演进型技术， 4.5G 除了拥有高达 1Gbps 的峰值速率，还意味着鉴于蜂窝物联网的更多连结数，支持 M2M 连结以及更低时延，将助推高清视频、 VoLTE 以及物联网等应用迅速普及。
蜂窝物联网正在开启一个亘古未有的广阔市场。
关于电信营运商而言，车联网、智慧医疗、智能家居等物联网应用将产生连结，远远超出人与人之间的通信需求。
NB-LOT 具备四大特色：一是广覆盖，将供给改良的室内覆盖，在相同的频段下，NB-IOT 比现有的网络增益20dB ，相当于提高了 100 倍覆盖地区的能力；二是具备支撑连结的能力，NB-IoT 一个扇区能够支持10 万个连结，支持低延时敏感度、超低的设施成本、低设施功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IOT 终端模块的待机时间可长达10 年；四是更低的模块成本，公司预期的单个接连模块不超出 5 美元。
NB-IOT 聚焦于低功耗广覆盖（ LPWA ）物联网（ IOT ）市场，是一种可在全世界范围内宽泛应用的新兴技术。
其拥有覆盖广、连结多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特色。
NB-IOT 使用 License 频段，可采纳带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存。
因为 NB-IOT 自己具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，使其可以宽泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、财产追踪、智能泊车、智慧农业等。
包含我国营运商在内诸多营运商在展开NB-IOT 和研究。
就 NB-IOT 的发展现状，余泉详尽论述了三个出色看法：一是NB-IOT 是蜂窝家产应付万物互联的一个重要时机。
nb远传水表工作原理(一)
nb远传水表工作原理(一)NB远传水表工作原理什么是NB远传水表？NB远传水表是一种利用NB-IoT技术实现远程数据传输的水表。
它可以实现水表的远程抄表、数据监测和管理，为水务公司提供了更加便捷高效的水资源管理方式。
1. 工作原理概述NB远传水表的工作原理可以简单归纳为以下几个步骤：•步骤1：水表采集数据•步骤2：数据传输至NB-IoT网络•步骤3：云平台接收数据•步骤4：数据处理和分析•步骤5：数据展示和管理2. 水表采集数据NB远传水表内部配有传感器，用于实时监测水表的用水情况。
传感器可以测量流量、压力、温度等相关参数，并将采集到的数据进行处理和存储。
3. 数据传输至NB-IoT网络NB远传水表通过NB-IoT通信模块将采集到的数据传输至NB-IoT 网络。
NB-IoT是一种低功耗广域网技术，具有覆盖范围广、穿透能力强的特点，适用于物联网设备的远程通信。
4. 云平台接收数据NB-IoT网络将水表采集到的数据传输至云平台。
云平台是数据存储和处理的中心，它接收并存储大量的水表数据，并提供相应的数据管理和查询接口。
5. 数据处理和分析云平台接收到水表的数据后，对数据进行处理和分析。
通过数据处理算法，可以提取出水表的用水量、用水趋势、异常情况等相关信息。
这些信息对水务公司进行水资源管理和用户用水监测具有重要意义。
6. 数据展示和管理经过数据处理和分析后，云平台将结果展示给水务公司和用户。
水务公司可以通过可视化界面查看水表的实时用水情况和历史用水记录，以便进行调度和管理。
用户可以通过手机APP等方式了解自己的用水情况，并根据用水趋势合理规划用水方案。
综上所述，NB远传水表通过采集数据、传输至NB-IoT网络、云平台处理和分析，并最终提供数据展示和管理功能。
这种智能水表的应用可以极大地提高水资源利用效率和管理水平，为社会和个人带来更多便利。
7. 优势和应用场景NB远传水表相比传统水表具有以下优势：•高效管理：通过远程抄表、数据监测和管理，大大提高了水务公司的工作效率，减少了人力资源的投入。
nb iot 原理
nb iot 原理
NB-IoT是窄带物联网（Narrowband Internet of Things）的缩写，是一种低功耗、窄带宽的无线通信技术。
它基于蜂窝网络，具有广域覆盖、低功耗、低成本、高连接密度等特点，专门用于连接广泛分布的物联网设备。
NB-IoT的工作原理如下：
1. 窄带：NB-IoT使用较窄的频带宽度进行通信，可以在现有
的蜂窝网络中分配小的带宽资源，这样可以提高频谱效率和网络容量。
2. 降低功耗：NB-IoT采用低功耗的传输模式，使物联网设备
能够以较低的功耗进行通信。
这是通过减小信道带宽、降低传输速率和调整信号传输的时间来实现的。
3. 延长电池寿命：由于NB-IoT设备通信消耗的能量较低，其
电池的寿命相对较长。
这使得NB-IoT非常适合在电池供电的
物联网设备中使用，例如智能水表、智能电表等。
4. 具备多连接密度：NB-IoT支持高密度的连接，一个基站可
以同时连接大量的物联网设备，使得网络能够支持大规模的设备连接。
5. 广域覆盖：NB-IoT通过网络的覆盖扩展，能够实现室内和
室外的广域覆盖，从而确保物联网设备在不同的环境下都能够稳定地传输数据。
总之，NB-IoT是一种适用于物联网的通信技术，其工作原理是基于窄带、低功耗和高连接密度的特点。
通过使用NB-IoT 技术，可以实现低成本、长电池寿命、广域覆盖的物联网设备连接。
nb物联水表规格
nb物联水表规格1. 引言物联网（Internet of Things，简称IoT）是指通过互联网连接和管理各种物理设备的技术和概念。
nb物联水表是一种基于物联网技术开发的智能水表，具有传感器、通信模块和数据处理单元等功能模块，可以实时监测水表的用水情况，并将数据传输至云平台进行分析和管理。
本文将详细介绍nb物联水表的规格及其应用。
2. nb物联水表规格2.1 传感器nb物联水表配备了高精度的流量传感器，能够准确测量水表的用水量。
传感器采用数字信号输出，具有高灵敏度、低功耗和抗干扰能力强的特点。
同时，传感器还具备自动校准和故障检测功能，能够提高水表的测量准确性和可靠性。
2.2 通信模块nb物联水表采用Narrow Band IoT（窄带物联网）通信技术，具有低功耗、广覆盖和大连接数的特点。
通过nb物联水表的通信模块，可以将水表的用水数据传输至云平台，实现远程监控和管理。
通信模块还支持多种通信协议，如MQTT和CoAP，可以与不同的云平台进行数据交互。
2.3 数据处理单元nb物联水表的数据处理单元负责接收、处理和存储水表的用水数据。
数据处理单元具有高性能的处理器和存储器，能够实时处理大量的数据，并支持数据的压缩和加密。
同时，数据处理单元还可以进行数据分析和算法运算，提供用水趋势分析、异常检测等功能。
2.4 电池和供电管理nb物联水表采用可替换的锂电池作为电源，具有长时间的续航能力。
同时，水表还配备了电池管理模块，能够实时监测电池电量，并进行智能管理。
当电池电量低于阈值时，系统会发送警报信息，提醒用户更换电池。
2.5 外观设计nb物联水表外观简洁、美观，采用防水、防尘和耐腐蚀材料制作，能够适应各种恶劣环境。
水表的显示屏采用液晶显示技术，可以显示用水量、剩余电量等信息。
同时，水表还具备防拆功能，一旦遭到破坏，系统会立即发送报警信息。
3. nb物联水表的应用3.1 智能水表管理系统nb物联水表可以与智能水表管理系统相连接，实现对水表的远程监控和管理。
nb水表参数
nb水表参数NB水表参数详解一、NB水表概述NB水表是一种基于NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）技术的智能水表，它通过无线网络连接，实现对水表的远程监控和管理。
NB水表具有精准度高、节能环保、安全可靠等特点，被广泛应用于居民小区、工业园区、商业建筑等各个领域。
二、NB水表参数分析1. 通信方式NB水表采用NB-IoT通信方式，利用蜂窝通信技术将数据传输到云平台，实现与用户的远程通信和数据交互。
2. 采集精度NB水表具有高精度的数据采集功能，能够准确测量水表读数，并实时上传到云平台。
其采集精度通常在0.01m³以下，能够满足用户对水量数据的精确管理需求。
3. 测量范围NB水表的测量范围通常在0.5m³/h至10m³/h之间，可以满足不同场景下的用水需求。
同时，NB水表还可以根据用户的实际需求进行定制，提供更大或更小的测量范围。
4. 防止逆流功能NB水表具备防止逆流功能，能够准确判断水流的方向，防止非法倒流。
这一功能可以有效避免用户因为水源问题或其他原因导致的水量计算错误，保障水量计算的准确性和公正性。
5. 漏水检测NB水表支持漏水检测功能，能够实时监测水表周围的水压和水流情况，一旦发现异常情况，及时报警并通知用户，帮助用户及时发现和解决水表漏水问题，避免浪费水资源和用户财产损失。
6. 长寿命电池NB水表采用低功耗设计，配备高容量电池，能够实现长时间的使用。
智能的电池管理系统可根据实际使用情况进行电池寿命预测和自动更换电池，确保水表长期稳定运行。
7. 数据存储和传输安全性NB水表具备数据存储和传输的安全性，采用加密传输技术，确保数据的机密性和完整性。
同时，NB水表还具备远程固件升级功能，可以及时更新安全补丁和升级功能，提高系统的稳定性和安全性。
8. 远程管理和实时监控NB水表通过云平台，实现对水表的远程管理和实时监控。
用户可以通过手机APP或电脑端软件，随时查看水表读数、水量统计、用水趋势等信息，方便进行用水管理和费用核算。
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NB-IoT智能水表的原理及设计
今天为大家介绍一项国家发明授权专利——NB-IoT智能水表。
该专利由益都智能技术（北京）股份有限公司申请，并于2018年9月28日获得授权公告。
内容说明本实用新型具体涉及NB-IoT智能水表。
发明背景水表作为一种计量器具，大多是水的累计流量测量。
一般分为容积式水表和速度式水表两类，采用活动壁容积测量室的直接机械运动过程或水流流速对翼轮的作用以计算流经自来水管道的水流体积的流量计，现有的水表均为自来水厂安装在各用户的房屋门口的进水口端，传统的水表需要工作人员逐个观察记录，这样十分浪费时间；为了解决上述问题，在水表内设置采集单元、近距离通信单元及相关信号处理单元，将水表的读数发送至工作人员的手持终端上，这样一来，工作人员便可批量化的获取水表读数。
现如今的采用的方式是在原有的老式水表的指针上加上小磁铁，并在水表内部加上一个磁敏传感器与外部采集电路板，通过导线将传感器与外部采集电路板相联，其通过检测指针转动的圈数来达到计量用水量的目的，存在智能化程度低的问题。
再者，这种水表由于上述电路元件是设置在水表内部的，其需要作一定的防水处理，无疑的增加了水表的报价；且电路板部分和传感器部分为易损件，维修时需要打开整个水表进行修理，甚至需要将水表完全更换，这样一来浪费人力物力，二来也浪费了材料，且其信号传递是通过磁场，这样就存在可能被外部磁场干扰的情况，这时的传感器都会检测到恒定磁信号，传感器就无法计数或计数错误。
发明内容有鉴于此，本实用新型目的是提供一种传输方式多样化、检测信息准确和智能化程度高的NB-IoT智能水表。
为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种NB-IoT智能水表，包括水表壳体，及设置在水表壳体上方的、且与水表壳体固定的信号采集装置；所述信号采集装置包括外壳体，及设置在外壳体内部一端、且与外壳体固定的CMOS数字图像传感器，及设置在CMOS数字图像传感器上方的、并与CMOS数字图像传感器连接的、用于显示数值。