Ultraäänivesimittarin NB-IoT-tiedonsiirto toteutetaan pilvi-putki-pääty-arkkitehtuurin avulla. Koko prosessi sisältää neljä keskeistä vaihetta:
1. Päätelaitteen mittaus ja tiedonkeruu
Ultraäänivesimittari käyttää aikaeromenetelmää (ToF) virtauksen mittaamiseen: pari ultraäänimuuntimia lähettää ja vastaanottaa signaaleja vuorotellen. Virtausnopeus lasketaan mittaamalla aikaero ylä- ja alavirran etenemisen välillä. MCU kerää virtausdataa, suorittaa lämpötilakompensaation ja tallentaa sen paikallisesti.
2. NB-IoT-verkon käyttö ja tiedonsiirto
Sisäänrakennettu NB-IoT-moduuli (esim. BC95, A7670) herää RTC-ajastimella. Se aloittaa verkkoyhteyden AT-komennoilla, suorittaa käyttäjän todennuksen ja muodostaa yhteyden. Tiedot pakataan standardimuotoon (esim. TLV/binääri) laitetunnuksen, aikaleiman, virtauksen ja akun tilan kera, ja lähetetään sitten CoAP/MQTT-protokollien kaltaisten protokollien avulla.
3. Verkkokerroksen edelleenlähetys ja tietoturva
Data kulkee NB-IoT-tukiaseman → ydinverkon → IoT-alustan (esim. OneNET) kautta. Tiedonsiirto on suojattu DTLS-salauksella ja laitteen identiteetin todennuksella, mikä estää peukaloinnin ja salakuuntelun.
4. Lavan puoleinen sovellus ja kaksisuuntainen ohjaus
Vesilaitosalusta jäsentää ja tallentaa tietoja, mikä mahdollistaa etäluennan, laskutuksen, vuotojen havaitsemisen ja venttiilien ohjauksen. Alusta voi antaa komentoja (esim. parametrien lukeminen, venttiilin avaaminen/sulkeminen) mittarille, joka suorittaa ne ja palauttaa tulokset NB-IoT-verkon kautta.
Keskeiset pienitehoiset mekanismit:
PSM (virransäästötila): Siirtyy syvään lepotilaan lähetyksen jälkeen, virran ollessa vain μA.
eDRX: Pidentää epäjatkuvaa vastaanottoa tasapainottaakseen latenssia ja virrankulutusta.
Tyypillinen päivittäinen uplink-virrankulutus on ~18,7 mJ, mikä mahdollistaa akun käyttöiän 8–10 vuotta.
Julkaisuaika: 21. huhtikuuta 2026