基于M5310-A的脈沖式閥控水表遠程抄表解決方案

目前，供水行業(yè)商業(yè)運營模式是：供水企業(yè)-水表-客戶。作為供水企業(yè)和客戶聯(lián)系的重要紐帶——水表，對供水企業(yè)的安全運營、服務質量、經濟效益等都有著較大的影響。長期以來，供水行業(yè)在運營管理中存在許多痛點，如：因供水設備故障導致的損漏問題、因水表故障導致的貿易糾紛問題、因人工費用上升導致的運營成本問題等等。

傳統(tǒng)智能水表在使用過程中，因為數(shù)據傳輸不穩(wěn)定和數(shù)據安全性差、設備功耗較大及網絡覆蓋能力弱等問題，增加了運營的難度和成本。

• 有線連接（RS-485/MBUS）：布線施工成本高、多級網絡穩(wěn)定性差、運維成本較高；

• 無線私有組網（Zigbee /LoRa）：公用頻段易受干擾、安全性差、需自建基站、多級網絡穩(wěn)定性差、運維成本較高；

• 傳統(tǒng)蜂窩通信網絡：終端功耗較大、惡劣環(huán)境下信號無法充分覆蓋、基站并發(fā)受限；

NB-IoT作為專為物聯(lián)網而生的廣域低功耗通信技術，面向物聯(lián)網領域中具有“小數(shù)據量、低速率、低功耗”特點的應用具備良好的適用性，其運營商授權頻段下工作對數(shù)據的安全性也有一定保障?；贜B-IoT網絡的無線遠傳水表解決方案出現(xiàn)，大大促進了智慧供水行業(yè)的發(fā)展，同時也間接促進了智慧水務的建設。

• 深覆蓋、大連接，單基站終端容量5萬臺；

• 超低功耗，NB-IoT產品待機功耗低至10uA內；

• 授權頻譜，高可靠性網絡，抄表成功率高；

中國移動作為行業(yè)領先的通信運營商，借助NB-IoT領域豐富的經驗，開發(fā)了基于自研NB-IoT通信模組M5310-A的脈沖式閥控水表遠程抄表解決方案，為供水企業(yè)降本增效。

• 采樣計量：采樣接口與公共端閉合時產生一次計量數(shù)據，干簧管閉合觸發(fā)，支持強磁干擾監(jiān)測；

• 紅外光電接口：生產測試、基礎數(shù)據配置，現(xiàn)場故障分析；

• 閥門控制：通過平臺命令進行閥門開關控制，定期進行閥門維護；

• 欠壓保護：喚醒時自動檢測并上報電池電壓，當電壓低于預值時關閉閥門；

• 歷史數(shù)據存儲：存儲實時用水數(shù)據，最多記錄12個月數(shù)據；

• 觸發(fā)上線：可通過磁信號觸發(fā)數(shù)據上傳，用于臨時或緊急通信；

M5310-A是一款工作在B3/B5/B8的工業(yè)級NB-IoT模組。其尺寸僅為19mm×18.4mm×2.2mm，在支持M2M芯片和OneNET云平臺協(xié)議的基礎上，支持最新的Release 14標準，支持更高通信速率。同時，M5310-A支持OneNET FOTA功能，方便進行遠程固件升級。模塊在PSM狀態(tài)下功耗低至3.5uA。OneNET是中國移動自主研發(fā)的開放云平臺，致力于解決協(xié)議適配、海量連接、數(shù)據存儲、設備管理、事件警告等物聯(lián)網應用開發(fā)的共性問題，縮短開發(fā)周期，降低開發(fā)成本。方案中，M5310-A采用LwM2M輕量物聯(lián)網協(xié)議接入OneNET平臺，應用平臺只需按協(xié)議通過OneNET平臺獲取終端數(shù)據和發(fā)送控制命令，能夠有效縮短研發(fā)周期、節(jié)約開發(fā)成本。

經測試，基于自研的NB-IoT通信模組M5310-A的脈沖式閥控水表上傳成功率近100%，待機狀態(tài)耗流約10uA，開關閥約30mA，Active&MCU工作態(tài)約40mA。其可靠的性能和低功耗的特點，能夠在環(huán)境惡劣、無供電設備的供水場景下實現(xiàn)穩(wěn)定運營。

目前國內水表安裝存量約3.8億只，每年新增表具中智能表具約3200萬只，這是一個巨大的物聯(lián)網市場。2019年，中國移動的遠傳水表方案憑借網絡優(yōu)勢、終端優(yōu)勢、服務優(yōu)勢，在多個水表改造項目中落地，獲得良好的口碑。未來中國移動期待服務更多供水行業(yè)客戶，助力供水行業(yè)加速實現(xiàn)物聯(lián)網化！