Komunikácia ultrazvukového vodomera cez NB-IoT je implementovaná na základe komplexnej cloudovej architektúry typu „pipe-end“. Celý proces zahŕňa štyri kľúčové kroky:
1. Meranie a zber údajov na strane terminálu
Ultrazvukový vodomer používa na meranie prietoku metódu časového rozdielu (ToF): dvojica ultrazvukových prevodníkov striedavo vysiela a prijíma signály. Prietok sa vypočíta meraním časového rozdielu medzi šírením signálu proti prúdu a po prúde. Jednotka MCU zhromažďuje údaje o prietoku, vykonáva teplotnú kompenzáciu a lokálne ich ukladá.
2. Prístup k sieti NB‑IoT a prenos dát
Vstavaný modul NB-IoT (napr. BC95, A7670) sa prebúdza časovačom RTC. Inicializuje prístup k sieti prostredníctvom AT príkazov, dokončí autentifikáciu operátora a nadviaže pripojenie. Dáta sú zabalené v štandardnom formáte (napr. TLV/Binary) s ID zariadenia, časovou pečiatkou, tokom a stavom batérie a potom sú prenášané pomocou protokolov ako CoAP/MQTT.
3. Presmerovanie a zabezpečenie sieťovej vrstvy
Dáta prechádzajú cez základňovú stanicu NB‑IoT → jadrovú sieť → platformu IoT (napr. OneNET). Prenos je zabezpečený šifrovaním DTLS a overovaním identity zariadenia, aby sa zabránilo neoprávnenej manipulácii a odpočúvaniu.
4. Aplikácia na strane platformy a obojsmerné ovládanie
Platforma pre vodárenské spoločnosti analyzuje a ukladá dáta, čo umožňuje diaľkové odčítanie, fakturáciu, detekciu únikov a ovládanie ventilov. Platforma môže vydávať meraču príkazy (napr. čítať parametre, otvárať/zatvárať ventil), ktorý ich vykoná a vráti výsledky prostredníctvom siete NB‑IoT.
Kľúčové mechanizmy s nízkou spotrebou energie:
PSM (režim úspory energie): Po prenose prejde do hlbokého spánku s prúdom nízkym na úrovni μA.
eDRX: Predlžuje prerušovaný príjem, aby sa vyvážila latencia a spotreba energie.
Typická denná spotreba energie pri uplinku je ~18,7 mJ, čo umožňuje životnosť batérie 8 – 10 rokov.
Čas uverejnenia: 21. apríla 2026