La comunicación NB-IoT de un contador de agua ultrasónico se implementa basándose en la arquitectura de extremo a extremo nube-tubería-extremo. Todo el proceso incluye cuatro pasos clave:
1. Medición y recopilación de datos en el terminal
El medidor de agua ultrasónico utiliza el método de diferencia de tiempo (ToF) para medir el caudal: un par de transductores ultrasónicos transmiten y reciben señales alternativamente. El caudal se calcula midiendo la diferencia de tiempo entre la propagación aguas arriba y aguas abajo. La MCU recopila los datos de caudal, realiza la compensación de temperatura y los almacena localmente.
2. Acceso a la red NB-IoT y transmisión de datos
El módulo NB-IoT integrado (por ejemplo, BC95, A7670) se activa mediante el temporizador RTC. Inicia el acceso a la red mediante comandos AT, completa la autenticación del operador y establece una conexión. Los datos se empaquetan en un formato estándar (por ejemplo, TLV/Binario) con la identificación del dispositivo, la marca de tiempo, el flujo y el estado de la batería, y se transmiten mediante protocolos como CoAP/MQTT.
3. Reenvío y seguridad de la capa de red
Los datos se transmiten a través de la estación base NB-IoT → red central → plataforma IoT (por ejemplo, OneNET). La transmisión está protegida mediante cifrado DTLS y autenticación de identidad del dispositivo para evitar manipulaciones e interceptaciones.
4. Aplicación en la plataforma y control bidireccional
La plataforma de la empresa de suministro de agua procesa y almacena datos, lo que permite la lectura remota, la facturación, la detección de fugas y el control de válvulas. La plataforma puede enviar comandos (por ejemplo, leer parámetros, abrir/cerrar válvulas) al contador, que los ejecuta y devuelve los resultados a través de la red NB-IoT.
Mecanismos clave de bajo consumo:
PSM (Modo de ahorro de energía): Entra en modo de suspensión profunda después de la transmisión, con una corriente tan baja como el nivel de μA.
eDRX: Amplía la recepción discontinua para equilibrar la latencia y el consumo de energía.
El consumo típico diario de energía para la conexión ascendente es de aproximadamente 18,7 mJ, lo que permite una duración de la batería de entre 8 y 10 años.
Fecha de publicación: 21 de abril de 2026