服務(wù)熱線(xiàn)
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隨著(zhù)經(jīng)濟社會(huì )的發(fā)展，人們的住宅變得越來(lái)越智能化，而傳統水表在使用中存在著(zhù)監控困難、成本過(guò)高、穩定性差等缺點(diǎn)，NB-IoT智能水表的出現將能解決上述問(wèn)題。NB-IoT智能水表可以實(shí)現水表管理的智能化，能為未來(lái)智慧城市的發(fā)展提供技術(shù)上的支持。
一、NB-IoT智能水表的實(shí)現
智能水表是在傳統水表的技術(shù)基礎上，應用TI的微處理器、旋轉掃描接口SCANIF的一體化芯片MSP430FW42X，該芯片具有很多方面的應用優(yōu)勢，包括功耗較低、覆蓋范圍寬、準確度高、運行穩定等，在小流量的情況下能夠維持探測精度，而且長(cháng)時(shí)間使用也不會(huì )受到水銹的影響，應用加裝金屬膜的葉輪在其中旋轉，通過(guò)傳感裝置將其轉化為可傳輸的電信號，并送至微處理器的SACNIF接口，從而計算得到相應流體的流量以及方向，內部安裝的定時(shí)狀態(tài)機能夠自動(dòng)的進(jìn)行信號探測，微處理器對獲得的信號進(jìn)一步的處理，并加密后根據通信協(xié)議封裝到報文當中，經(jīng)過(guò)NBIoT通信模組向外發(fā)送。利用串口和使用標準AT命令集能夠方便的進(jìn)行控制，及時(shí)的向云平臺傳送各種采樣數據信息。
云平臺的實(shí)現：通信運營(yíng)商針對NB-IoT網(wǎng)絡(luò )技術(shù)構建了物聯(lián)網(wǎng)云平臺，使應用終端能夠在該平臺上進(jìn)行注冊，而且可以通過(guò)MQTT、HTTP，CoAP等協(xié)議來(lái)完成信息數據的及時(shí)傳送。
服務(wù)器和客戶(hù)端的實(shí)現：NB-IoT智能水表各類(lèi)功能的實(shí)現需要在水務(wù)管理中心設置相應的服務(wù)器，以用于終端控制和信息數據的處理，客戶(hù)端則選用基于B/S架構的web網(wǎng)頁(yè)系統，此外，選用MicrosoftVisualStudio2015開(kāi)發(fā)平臺，選用面向對象的C#開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，選用HTMLS，javascript和jquery等技術(shù)開(kāi)發(fā)前端頁(yè)面，數據庫的實(shí)現則選用關(guān)系型數據庫Oracle。
性能測試與分析：我們還要對NB-IoT技術(shù)的通信功能進(jìn)行測試，選擇福州市倉山區三盛巴黎島社區的397戶(hù)住戶(hù)水表進(jìn)行測試，對原有機械水表更換NB-IoT智能水表。利用小區外部的一個(gè)NB-IoT通信基站進(jìn)行信息的查收，連續運行三個(gè)月的時(shí)間后，對得到的數據進(jìn)行分析。
二、NB-IoT智能水表的技術(shù)優(yōu)勢
NB-IoT技術(shù)在智能水表領(lǐng)域的應用，能夠實(shí)現數據信息的實(shí)時(shí)獲取、系統狀態(tài)檢測、指令下發(fā)等功能，能夠分時(shí)分段設計采集頻率，在用水高峰期適當的提高頻率。將得到的用水數據信息進(jìn)行及時(shí)的整理和分析，對用水狀況進(jìn)行科學(xué)、合理的動(dòng)態(tài)化管理，提升運行效率，不斷提高服務(wù)品質(zhì)。NB-IoT智能水表，應用的是端到端的管理方案，具體來(lái)說(shuō)：
（1）針對當前水表普遍存在的問(wèn)題，智能水表能夠有效地減少抄表成本，實(shí)現實(shí)時(shí)的數據傳輸，及時(shí)的故障排查與解決，以及運營(yíng)效率的提升等。
（2）針對當前水表的問(wèn)題，通過(guò)應用端到端的解決方案，對數據進(jìn)行保障。
（3）針對當前水表的功耗問(wèn)題，通過(guò)使用低功耗的采集單元，NB-IoT技術(shù)能夠顯著(zhù)的減少能耗，實(shí)踐表明，在正常運行環(huán)境下NB-IoT水表的功耗能夠滿(mǎn)足持續使用10年的規格要求。
（4）針對當前水表的信號覆蓋問(wèn)題，NB-IoT技術(shù)，可解決水表的安裝過(guò)于密集或是過(guò)于分散，安裝環(huán)境復雜等實(shí)際問(wèn)題。
（5）針對當前水表的連接問(wèn)題，構建統一的NB-IoT平臺，能夠接受多種不同的物聯(lián)網(wǎng)應用。可解決協(xié)議的兼容性問(wèn)題，不同供應商設備的集成問(wèn)題等。同時(shí)，還能滿(mǎn)足水表終端對便捷性的需求，以及未來(lái)的大規模連接需要。
三、福州市智能水務(wù)項目進(jìn)展
由福州市政府與省經(jīng)信委、華為公司和智潤公司共同簽署《NB-IoT項目四方合作備忘錄》，計劃部署覆蓋全福州市的30萬(wàn)臺水表。國內NB-IoT規模商用的承接項目已落地福州，由市自來(lái)水公司與智潤公司簽訂福州市城市供水漏損治理合同、節水管理合同，共同打造福州市城市供水漏損治理項目，即將進(jìn)入實(shí)施階段。
（1）NB-IoT芯片模組情況
鑒于NB-IoT芯片投入大規模商用，華為公司要求適當放緩大批量商用步伐，延長(cháng)測試時(shí)間，增加正式商用測試案例后，采用新版本的芯片模組投入正式大規模商用，導致NB-IoT芯片模組的大規模供貨時(shí)間延后。7月7日華為公司正式發(fā)布NB-IoT芯片規模商用版本（Boudica120芯片B657版本），并提供給NB-IoT模組廠(chǎng)家上海移運公司進(jìn)行測試生產(chǎn)。此版本芯片完全適應水表抄表等固定場(chǎng)景的B-IoT業(yè)務(wù)，可滿(mǎn)足我市NB-IoT智能水表項目需求。目前，上海移遠公司經(jīng)過(guò)嚴格測試后已啟動(dòng)模組生產(chǎn)。
（2）NB-IoT智能水表試點(diǎn)情況
目前，智潤科技公司已完成金色家園小區（移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )）、三盛巴厘島小區（聯(lián)通網(wǎng)絡(luò )）、冬馨苑小區（電信網(wǎng)絡(luò )）三個(gè)試點(diǎn)小區無(wú)線(xiàn)NB-lot物聯(lián)網(wǎng)水表的換裝任務(wù)。三個(gè)試點(diǎn)小區共1459臺NB-IoT智能遠傳水表數據已傳回市自來(lái)水公司內網(wǎng)，可直接在線(xiàn)查看用戶(hù)每天24個(gè)時(shí)點(diǎn)用水時(shí)時(shí)在內的相關(guān)數據信息。
四、結語(yǔ)
NB-IoT智能水表的應用，解決了當前水表計量的數據準確性、實(shí)時(shí)性、便捷性等問(wèn)題。而NB-IoT技術(shù)、大數據、云計算的進(jìn)一步融合，可以運用水務(wù)信息，從而能夠智能的管理城市的供水、用水問(wèn)題，為智慧城市的建設發(fā)展提供技術(shù)上的支持。
一、NB-IoT智能水表的實(shí)現
智能水表是在傳統水表的技術(shù)基礎上，應用TI的微處理器、旋轉掃描接口SCANIF的一體化芯片MSP430FW42X，該芯片具有很多方面的應用優(yōu)勢，包括功耗較低、覆蓋范圍寬、準確度高、運行穩定等，在小流量的情況下能夠維持探測精度，而且長(cháng)時(shí)間使用也不會(huì )受到水銹的影響，應用加裝金屬膜的葉輪在其中旋轉，通過(guò)傳感裝置將其轉化為可傳輸的電信號，并送至微處理器的SACNIF接口，從而計算得到相應流體的流量以及方向，內部安裝的定時(shí)狀態(tài)機能夠自動(dòng)的進(jìn)行信號探測，微處理器對獲得的信號進(jìn)一步的處理，并加密后根據通信協(xié)議封裝到報文當中，經(jīng)過(guò)NBIoT通信模組向外發(fā)送。利用串口和使用標準AT命令集能夠方便的進(jìn)行控制，及時(shí)的向云平臺傳送各種采樣數據信息。
云平臺的實(shí)現：通信運營(yíng)商針對NB-IoT網(wǎng)絡(luò )技術(shù)構建了物聯(lián)網(wǎng)云平臺，使應用終端能夠在該平臺上進(jìn)行注冊，而且可以通過(guò)MQTT、HTTP，CoAP等協(xié)議來(lái)完成信息數據的及時(shí)傳送。
服務(wù)器和客戶(hù)端的實(shí)現：NB-IoT智能水表各類(lèi)功能的實(shí)現需要在水務(wù)管理中心設置相應的服務(wù)器，以用于終端控制和信息數據的處理，客戶(hù)端則選用基于B/S架構的web網(wǎng)頁(yè)系統，此外，選用MicrosoftVisualStudio2015開(kāi)發(fā)平臺，選用面向對象的C#開(kāi)發(fā)語(yǔ)言，選用HTMLS，javascript和jquery等技術(shù)開(kāi)發(fā)前端頁(yè)面，數據庫的實(shí)現則選用關(guān)系型數據庫Oracle。
性能測試與分析：我們還要對NB-IoT技術(shù)的通信功能進(jìn)行測試，選擇福州市倉山區三盛巴黎島社區的397戶(hù)住戶(hù)水表進(jìn)行測試，對原有機械水表更換NB-IoT智能水表。利用小區外部的一個(gè)NB-IoT通信基站進(jìn)行信息的查收，連續運行三個(gè)月的時(shí)間后，對得到的數據進(jìn)行分析。
二、NB-IoT智能水表的技術(shù)優(yōu)勢
NB-IoT技術(shù)在智能水表領(lǐng)域的應用，能夠實(shí)現數據信息的實(shí)時(shí)獲取、系統狀態(tài)檢測、指令下發(fā)等功能，能夠分時(shí)分段設計采集頻率，在用水高峰期適當的提高頻率。將得到的用水數據信息進(jìn)行及時(shí)的整理和分析，對用水狀況進(jìn)行科學(xué)、合理的動(dòng)態(tài)化管理，提升運行效率，不斷提高服務(wù)品質(zhì)。NB-IoT智能水表，應用的是端到端的管理方案，具體來(lái)說(shuō)：
（1）針對當前水表普遍存在的問(wèn)題，智能水表能夠有效地減少抄表成本，實(shí)現實(shí)時(shí)的數據傳輸，及時(shí)的故障排查與解決，以及運營(yíng)效率的提升等。
（2）針對當前水表的問(wèn)題，通過(guò)應用端到端的解決方案，對數據進(jìn)行保障。
（3）針對當前水表的功耗問(wèn)題，通過(guò)使用低功耗的采集單元，NB-IoT技術(shù)能夠顯著(zhù)的減少能耗，實(shí)踐表明，在正常運行環(huán)境下NB-IoT水表的功耗能夠滿(mǎn)足持續使用10年的規格要求。
（4）針對當前水表的信號覆蓋問(wèn)題，NB-IoT技術(shù)，可解決水表的安裝過(guò)于密集或是過(guò)于分散，安裝環(huán)境復雜等實(shí)際問(wèn)題。
（5）針對當前水表的連接問(wèn)題，構建統一的NB-IoT平臺，能夠接受多種不同的物聯(lián)網(wǎng)應用。可解決協(xié)議的兼容性問(wèn)題，不同供應商設備的集成問(wèn)題等。同時(shí)，還能滿(mǎn)足水表終端對便捷性的需求，以及未來(lái)的大規模連接需要。
三、福州市智能水務(wù)項目進(jìn)展
由福州市政府與省經(jīng)信委、華為公司和智潤公司共同簽署《NB-IoT項目四方合作備忘錄》，計劃部署覆蓋全福州市的30萬(wàn)臺水表。國內NB-IoT規模商用的承接項目已落地福州，由市自來(lái)水公司與智潤公司簽訂福州市城市供水漏損治理合同、節水管理合同，共同打造福州市城市供水漏損治理項目，即將進(jìn)入實(shí)施階段。
（1）NB-IoT芯片模組情況
鑒于NB-IoT芯片投入大規模商用，華為公司要求適當放緩大批量商用步伐，延長(cháng)測試時(shí)間，增加正式商用測試案例后，采用新版本的芯片模組投入正式大規模商用，導致NB-IoT芯片模組的大規模供貨時(shí)間延后。7月7日華為公司正式發(fā)布NB-IoT芯片規模商用版本（Boudica120芯片B657版本），并提供給NB-IoT模組廠(chǎng)家上海移運公司進(jìn)行測試生產(chǎn)。此版本芯片完全適應水表抄表等固定場(chǎng)景的B-IoT業(yè)務(wù)，可滿(mǎn)足我市NB-IoT智能水表項目需求。目前，上海移遠公司經(jīng)過(guò)嚴格測試后已啟動(dòng)模組生產(chǎn)。
（2）NB-IoT智能水表試點(diǎn)情況
目前，智潤科技公司已完成金色家園小區（移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )）、三盛巴厘島小區（聯(lián)通網(wǎng)絡(luò )）、冬馨苑小區（電信網(wǎng)絡(luò )）三個(gè)試點(diǎn)小區無(wú)線(xiàn)NB-lot物聯(lián)網(wǎng)水表的換裝任務(wù)。三個(gè)試點(diǎn)小區共1459臺NB-IoT智能遠傳水表數據已傳回市自來(lái)水公司內網(wǎng)，可直接在線(xiàn)查看用戶(hù)每天24個(gè)時(shí)點(diǎn)用水時(shí)時(shí)在內的相關(guān)數據信息。
四、結語(yǔ)
NB-IoT智能水表的應用，解決了當前水表計量的數據準確性、實(shí)時(shí)性、便捷性等問(wèn)題。而NB-IoT技術(shù)、大數據、云計算的進(jìn)一步融合，可以運用水務(wù)信息，從而能夠智能的管理城市的供水、用水問(wèn)題，為智慧城市的建設發(fā)展提供技術(shù)上的支持。
