NB-IoT智能水表解决方案
基于NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现
基于NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现摘要：长期以来供水行业在运营管理中存在许多痛点。
目前，大多数供水企业都是通过人工以一两个月甚至更长时间为周期抄读一次水表数据，发现问题的周期长、历史用水状况无法还原，需耗费大量人力物力解决纠纷。
同时，由于水表人工管理周期长，易产生违法用水行为，从而增加了供水企业的产销差，每年由于管网漏损、计量损失、人情水、盗用水、无收益用水等导致的产销差居高不下，直接影响供水企业的经济效益。
针对产销差问题，国内许多供水企业采取了众多防控措施，但由于供水区域大、人工监控成本高、人工管理滞后等原因，产销差控制形势依然严峻，仍高达20%以上。
水表作为供水企业与客户进行贸易结算的重要依据，一旦出现故障或者人工抄录数据错误等情况，也会给客户或供水企业带来损失。
为此许多供水企业开始使用智能水表。
基于此，笔者针对NB-IoT智能水表抄表系统设计与实现相关内容展开论述，以供参考。
关键词：NB-IOT；远程抄表；智能水表1基于NB-IoT的智能水表系统架构基于NB-IoT的智能水表按照端、管、云的系统架构来建设，从下到上依次为终端层、网络层（包括基站侧的无线接入网和核心网）、IoT平台和水务应用层，如图1所示，通过物联网、云计算、大数据等技术将各个层面整合为一体，以满足未来演进的需求。
图1基于NB-IoT的智能水表系统架构NB-IoTUE：系统终端其内部集成NB-IoT标准模组，可以通过空中接口连接到NB-IoTBTS(基站)。
终端作为物联网的基础载体，通过增加用于水质监测、水压监测、流量监测等的传感器、NB-IoT通信模块使得终端可控、可管、可互通，由原有的哑终端逐步向智能终端演进。
NB-IoTBTS：主要承担空口接入处理、小区管理等相关功能，并通过S1-lite接口与NB-IoT核心网进行连接，将来自终端的非接入层数据转发给高层网元处理。
NB-IoTBTS可以独立组网，也可以与FDD-LTE融合组网。
NBLOT物联网智能水表
NB-LOT物联网智能水表一．远景优势挪动通信正在从人和人的连结，向人与物以及物与物的连结迈进，万物互联是必定趋向。
但是目前的 4G 网络在物与物连结上能力不足。
事实上，对比蓝牙、ZigBee 等短距离通信技术，挪动蜂窝网络具备广覆盖、可挪动以及大连结数等特征，能够带来更为丰富的应用处景，理应成为物联网的主要连结技术。
作为 LTE 的演进型技术， 4.5G 除了拥有高达 1Gbps 的峰值速率，还意味着鉴于蜂窝物联网的更多连结数，支持 M2M 连结以及更低时延，将助推高清视频、 VoLTE 以及物联网等应用迅速普及。
蜂窝物联网正在开启一个亘古未有的广阔市场。
关于电信营运商而言，车联网、智慧医疗、智能家居等物联网应用将产生连结，远远超出人与人之间的通信需求。
NB-LOT 具备四大特色：一是广覆盖，将供给改良的室内覆盖，在相同的频段下，NB-IOT 比现有的网络增益20dB ，相当于提高了 100 倍覆盖地区的能力；二是具备支撑连结的能力，NB-IoT 一个扇区能够支持10 万个连结，支持低延时敏感度、超低的设施成本、低设施功耗和优化的网络架构；三是更低功耗，NB-IOT 终端模块的待机时间可长达10 年；四是更低的模块成本，公司预期的单个接连模块不超出 5 美元。
NB-IOT 聚焦于低功耗广覆盖（ LPWA ）物联网（ IOT ）市场，是一种可在全世界范围内宽泛应用的新兴技术。
其拥有覆盖广、连结多、速率低、成本低、功耗低、架构优等特色。
NB-IOT 使用 License 频段，可采纳带内、保护带或独立载波三种部署方式，与现有网络共存。
因为 NB-IOT 自己具备的低功耗、广覆盖、低成本、大容量等优势，使其可以宽泛应用于多种垂直行业，如远程抄表、财产追踪、智能泊车、智慧农业等。
包含我国营运商在内诸多营运商在展开NB-IOT 和研究。
就 NB-IOT 的发展现状，余泉详尽论述了三个出色看法：一是NB-IOT 是蜂窝家产应付万物互联的一个重要时机。
基于物联网技术的智能抄表解决方案
NB物联网卡：
本方案使用的物联卡为移动的专网专号卡，卡体为贴片式
尺寸5mm*6mm， 采用工业级材质
产品介绍-平台侧
IoT平台：
面向物与物、人与物的IoT（Internet of Things）平台，支持多种垂直行业应用快 速集成，同时提供多种API满足多样化设备接入，满足运营商、企业和行业构建物联网端 到端整体解决方案。
我司为客户提NB水表、接入物联平台服务、上层应用功能、客户培训、热线电话服 务等，根据接入平台的设备数量按年收取每台设备XX元的服务费。
另外，我司根据客户需求定制化开发的功能，依照开发工作量一次性收取相应的开 发服务费（开发服务费=开发工作量* 开发单价）。
方案价值及优势
智能网络可感知、可管理
通过整合通信网络能力与 IT 运营能力，为水务公司、水表厂商提供可感知、可诊断、可控 制的智能网络，满足客户对终端的工作状态、通信状态等进行实时自主查询、管理的需求。 同时为满足物联网客户在终端制造和销售过程中的生产测试阶段、库存阶段、正式使用阶段 中对网络的不同使用需求，提供号码的一次激活期、静默期、二次激活期功能。。
产品介绍-应用侧
用户管理：
平台可以对不同权限的用户（如用户名、用户角色、手机号码、邮箱等）进行查看和 管理。
角色定义 ✓多类型用户分类 ✓多层级用户分类 权限分配
✓多类型权限分配 ✓多层级权限划分
NB-LOT智能水表介绍
宁夏银创智能电子有限公司
关于NB-LOT智能物联网水表性能简介
随着网络时代越来越发达，让万物互联的时代已经到来，作为目前受青睐度最高的水表技术——NB-LOT，已经没有比它们更“NB”的了。
加上云计算和大数据的快速兴起，NB-LOT智能水表正在被广泛关注及应用。
作为宁夏水表生产行业的新锐，本着“严谨、创新”的理念，我公司一直在生产技术上不断创新突破，由我公司自主研发的NB-LOT智能物联网水表的它具有强链接、高覆盖、低功耗、低成本的特点，一个基站就可以比传统的2G、蓝牙、WIFI多提供50-100倍的接入终端，只需一节电池设备就可以工作十年。
并且使用NB-LOT智能水表既可实时监控水表的运行状况，又可对水质、水压等进行监测，还可以提供智能收费等管理和服务，同一时间一个小区的数据就会传输到工作人员的终端中，解决了机械水表人工抄读效率低、数据误差大等问题，既方便了水务公司对居民用水进行管理，又有利于促使居民合理用水、节约用水，促进城市可持续发展建设。
有资料显示，目前我国自来水的平均漏损率约20%，每年因漏损造成的直接经济损失超过百亿元。
而我公司生产的NB-LOT智能水表不仅能够远程抄表、故障报警，还具有大流量报警等功能。
一旦出现管道破裂、漏水等问题，智能水表会立即向控制系统报警、提供故障具体位置，水务公司可以根据这些信息及时停水、维修，防止水资源的浪费。
与此同时，我公司会有专门的客服人员定期对水务公司进行售后回访，通过不断完善产品生产技术，从而提高NB-LOT智能水表的使用率。
相信我们，NB-LOT智能水表一定是您服务用户不错的选择，它不但是一次技术革新，更是我们对构建和谐社会尽的一份绵薄之力。
初探NB-IoT技术在智能水表领域中的应用
层包括核心网和基站。在不同层级中依赖于大数据以及物联网 进行连接。终端层是指用户水表端，位于物联网基层，借助于 传感装置采集流量、水质以及水压，该功能利用物联网通信组 件实现，连接物联网基站，有效提高终端控制性。网络层包括 核心网络和物联网基站，能够将终端信息传递给核心网络，并 进行终端信息的处理以及交互。转发给物联网平台进行信息处 理。核心网络包括网络供应和独立组网形式，核心网络采取多 网元结构，共同构成网管节点。物联网平台收集终端数据，通 过对数据需求和类型的分析，发放给应用服务器，实现对数据 的管理。应用服务器连接功能负责采集转发数据，并用于对设 备的管理。管理功能能够收集并储存数据，进行数据分析以及 调用。查询功能能够感知、控制并进行诊断。应用层作为最上 层，负责实现用户需求，控制能力超强，根据需求利用IoT技术 开发功能。
理，实现连接物联网。UP方案结构特点和LTE有相似之处，管 理无线资源有恢复宣贯功能。在没有数据请求时，可以临时悬 挂用户数据，产生数据可快速恢复功能。
2.3 功能实现 在传统水表基础上，添加一体化芯片，不容易受到水锈影 响，保持探测精度。加装金属膜叶轮能够通过传感装置转变为 传输电信号，运送至微处理器接口，计算得出流体流量。内部 安装定时状态机对信号自动探测，微处理器处理信号，在加密 处理后封装至报文中，最终通过NB-IoT模组向外发送。供电采 取锂电硫酰氯电池，以8.5Ah容量持续运行10年[2]。NB-IoT模组 使用BC95硬件，功耗率，接收灵敏度高，可以向云平台传送 数据。云平台则使用运营商基于NB-IoT网络建立的物联网云平 台，终端在该平台注册可以通过HTTP、MQTT以及CoAP协议 实现及时传送数据。NB-IoT智能水表在水务管理中心均具备对 应的服务器，负责对终端的管理，客户端采取B/S架构基础上的 Web网页系统。最后需要对NB-IoT技术测试，达到良好抄收成 功率后可进行应用。 2.4 优点 NB-IoT工作频段采取授权频段，在复杂接线环境中，信号 穿透能力强，能够避免通信不通畅问题，频段覆盖的范围更广， 有利于控制建设网络的成本。同时NB-IoT传输数据更加稳定， 在统一规划下能够抵抗外部干扰，可靠性高。电信运营商对NBIoT高度重视，借助于当前网络条件，建立物联网系统具备基础 条件。通过建设专用网元，能够和移动网络隔离，实现防御外部 攻击的作用，能够对终端访问权限进行控制，隔离水务部门网 间，保证物联网安全性。建立虚拟专用网络方便客户访问智能水 表内网，获取有用信息。物联网平台适应性高，协议灵活，面对 数量庞大的终端，能够在一个协议上进行入网终端的控制。由于 采取开放式应用程序，建立水务上有突出优势。利用物联网，水 务部门对智能水表终端具备感知、控制和诊断的能力，客户也可 以自由查询水表终端状态，提高交互的便捷性。
基于基带芯片OpenCPU方案的NB-IOT物联网智慧水表设计
基于基带芯片OpenCPU方案的NB-IOT物联网智慧水表设计2上海恩博力电器有限公司珠海分公司广东 519000摘要：随着物联网技术的快速发展，物联网与传统行业发生了技术融合。
在水务应用方面，传统水表抄表一直面临人工抄表效率低,工作量大，收费难，及时性低，阶梯水价实施困难，数据统计分析困难等问题。
本文通过介绍一款基于基带芯片OpenCPU方案的NB-IOT物联网智慧水表设计方案，顺应水表发展需求，实现“远抄、远控、互联、互通” ，建设并完善智能远传抄表系统，实现“抄表不入户，服务不扰民！” 造福民生，提升企业的管理和服务水平。
关键词：智能水表； NB-IOT ；物联网长期以来水务行业在运营管理中存在许多痛点。
目前，大多数水务企业都是通过人工以一两个月甚至更长时间为周期抄读一次水表数据，这样导致一些情况出现：发现问题的周期长、历史用水状况无法还原，阶梯水价实施困难，管道漏水检测困难以及需耗费大量人力物力解决纠纷。
随着物联网技术的发展，物联网与传统行业发生了技术融合，产生了各种各样的物联网无线水表，比如LoRa水表，GPRS水表，ZigBee水表，NB-IOT水表等。
物联网无线水表具有易部署，易维护，易使用，易管理方面，运维成本低，效益高等明显优势，正在逐步替代原来的人工抄表及M-BUS组网布线抄表。
NB-IOT水表相比其他物联网水表具有功耗低（相比GPRS无线水表），易安装，易维护（LoRa水表及ZigBee水表需要布置对应的LoRa基站和ZigBee基站，增加了额外的安装维护工作量）。
本文先介绍基于NB-IOT智能水表的整体水务解决方案，然后单从NB-IOT水表终端侧出发，从我司的NB-IOT水表总体设计、硬件设计及软件设计进行阐述。
一、基于NB-IOT的水务解决方案NB-IOT水表的整体解决方案按照端，管，云的系统架构进行建设，从下到上依次为终端测（NB-IOT水表）、网络侧（包括运营商基站侧的无线接入网和核心网）、运营商IOT平台及水务应用，整个解决方案如下图所示：1、终端侧（NB-IOT水表）终端侧设备是物联网的基础载体，随着物联网的发展，终端由原有的哑终端逐步向智能终端演进，通过增加各种传感器、通讯模块实现终端可控、可靠、可互通，这里的终端设备主要包含 NB-IoT 物联网智能水表、工商企业NB-IOT 物联网大表等与 NB-IoT 基站连接来实现通讯能力，然后通过 NB-IoT 基站将信息上传给 IoT 平台实现设备的数据上报。
NB-IoT技术在物联网智能水表领域的应用探讨
NB-IoT技术在物联网智能水表领域的应用探讨摘要：随着物联网技术的不断发展，供水企业统计居民的用水数据时已经不再局限于传统的抄表方式，逐渐开始使用物联网智能水表。
而且随着科技的发展以及各种智能技术的出现，逐渐地解决了传统抄表工作中工作量较大、效率极低、出错率较高的问题。
NB-IoT技术是科学技术发展的产物。
基于此，本文首先对智能水表的发展历程进行了阐述，其次分析了NB-IoT技术在物联网智能水表领域的具体应用，希望可以更加有效地解决传统抄表方式出现的问题。
关键词：NB-IoT技术；物联网智能水表领域；应用方案近年来，供水企业在统计居民用水数据时，一直受限于传统的抄表方式，导致供水企业的工作效率及低下，运营成本较高。
人工抄表方式需要工作人员对一些教程的周期进行抄写，而且在这过程中很难发现供水出现的问题，管理和统计广大居民的用水数据也存在一定的困难，甚至有时候还会因抄表的事件引发一些不必要的纠纷[1]。
除此以外，供水企业的水表一直都是人工管理，无法对每一个水表进行及时的抽检与维护，工作人员对一些违法用水的情况也很难及时地进行管理和控制，导致了供水企业存在非常高的供水产销差率。
不仅如此，供水企业的供水管网还存在损耗问题，传统水表在统计用水数量时还存在一定的误差，传统水表一旦出现故障，就有可能给供水企业带来非常大的损耗。
虽然，供水企业一直在致力于解决水表故障等一系列问题，但是由于用水用户海量，让供水企业又存在人力不足的问题，导致了对水表的维护成本较高，这些问题始终得不到有效地解决。
一、物联网智能水表的发展历程大约在2010年，我国的一些新建楼盘中已经开始使用早期的智能水表。
在这个阶段智能水表主要是通过有线技术对用水数据进行统计。
在新建楼盘中运用有线通信技术主要是因为可以在新建楼盘中布置大量的远程抄表系统，对于一些老旧的小区来说，对其进行远程抄表系统的布线和改造难度非常大。
在此之后，运用无线通信技术设计智能水表，逐渐地进入了广大用户的视野之中。
NB-IoT技术在智能水表领域中的应用研究
NB-IoT技术在智能水表领域中的应用研究摘要：“智慧水务”在我国水利领域的兴起，使得水资源计量、无线传输、远程监控和对供水设备的低能耗等方面的要求与日俱增。
在此基础上，以低功率、窄带、NB-IoT为核心的智能化电磁式仪表，实现了精确计量、高可靠性和高防护等级；低功耗，宽量程，整机采用IP68防水结构；多参数测量，多报警输出，无线数据传输等突出优势.NB-IOT无线通信系统采用RS485对电磁式仪表进行累计流量、正向流量和反向流量的测量；流量、压力、报警信息等测量资料；将蓝牙技术与近程无线技术相融合，利用移动电话应用程序进行便携读出和设定；采用 NB通信卡、电池电压、信号强度等信息及电磁式水表测量信息构成报文，通过NB-IVT技术将报文传送到城市供水系统，以达到监控系统的目的。
关键词：NB-IoT；智能水表；物联网；数据传输；低功耗引言：随着宽带网络技术的不断发展和普及，在各个大城市都逐步普及和使用，可以有效地克服系统的运行困难和维修困难，实现对用户的实际用水量进行实时监控；但仍有成本高、能耗高等问题。
为了有效地改善这种状况，近几年，在智能化计量行业引入了“窄带互联网”技术，不仅可以大大提升智能仪表的覆盖面，而且可以大大减少成本，同时也为智能化仪表的大数据化技术的发展奠定了坚实的基础。
1智能水表的发展历程在过去的几年里，智能型的水表都是通过电缆进行通讯的，比如M-BUS型智能型水表，它在国内的推广始于2010，由于其所需的线路较多，所以目前大部分都是在新建的小区中使用；由于传统的住宅小区难以进行更新，因此，利用无线通讯技术的智能化仪表逐渐走入了大众的视线。
在智能仪表中，最开始采用的是短程通讯技术，但是由于其覆盖范围很窄，而且在水表安装的情况下，总的通讯品质很差。
此后， LoRa、 Sigfox等技术相继进入了智能仪表的应用。
这两种技术来自法国， LoRa技术在信号敏感、信号稳定性和覆盖范围上都优于 LoRa技术，而 Sigfox则是采用了超窄波段技术，虽然数据处理速度很慢；但是，它的设备和维护成本都非常便宜，有着很好的应用前景。
NB-IOT智能水表解决方案白皮书-中移物联网-中国移动
NB-IOT智能水表解决方案白皮书中国移动通信集团有限公司中国移动物联网联盟2018年12月目录NB-IOT智能水表解决方案白皮书 01.序言 (3)2.行业背景 (3)2.1 行业痛点 (3)2.2行业发展及趋势 (4)2.3 市场前景 (6)2.3.1 水务行业市场前景 (6)2.3.2 智能水表市场前景 (7)3.行业解决方案 (8)3.1 整体解决方案介绍 (8)3.1.1终端层 (8)3.1.2网络层 (8)3.1.3平台层 (9)3.1.4应用层 (10)3.2水务应用性能指标 (10)3.3安全性要求 (10)4.业务功能及流程 (11)4.1表计安装 (11)4.2 表计终端上线 (12)4.3周期性业务上报 (14)4.4用户缴费 (15)4.5异常信息处理流程 (16)5.方案设计 (17)5.1低功耗设计 (17)5.2覆盖&性能 (18)5.3错峰离散 (19)5.4问题定位 (19)5.5 FOTA升级 (20)5.6话务模型 (20)5.7 IoT应用使能平台 (21)5.7连接管理平台 (22)6.NB-IOT智慧水务应用价值 (23)7.业务场景及商业模式 (23)7.1业务场景 (23)7.2 商务模式 (25)1.序言本文主要介绍NB-IOT在水务行业的应用，行业目前存在的问题，及NB-IOT技术为水务行业带来了哪些改变，解决了哪些难题。
介绍了NB-IOT智慧水务整体解决方案，并对相关技术规范应用、业务功能及流程的进行了设计与约束、定义NB-IoT水表的基本功能集、实现流程，并提供方案设计建议。
本文主要目的是服务于中国移动智慧水务相关业务开展主要有几个作用：1、约束行业业务的实现；2、给水务行业从业人员、运营商网络人员了解行业发展趋势及相关技术规范，如包括配置、安装、升级、性能指标等。
2.行业背景“十三五”时期（2016-2020年）将是我国全面建成小康社会，实现中华民族伟大复兴中国梦的关键时期，资源、能源发展面临前所未有的机遇和挑战，水资源在我国资源中占据重要地位。
nbiot水表方案
nbiot水表方案智能物联网技术的发展使得各行各业都迎来了全新的机遇和挑战。
在水资源管理和节约利用方面，nbiot水表方案应运而生，为水表行业带来了全新的可能性。
一、概述nbiot水表方案是一种基于nbiot技术的智能水表管理解决方案。
它通过在水表上添加nbiot模块，实现了水表的远程监测和数据传输功能，为水资源管理提供了更有效的手段。
二、功能特点1. 远程监测：nbiot水表方案可以实现对水表的实时监测，包括水表读数、用水量等信息的远程获取，提高了水表数据的准确性和及时性。
2. 远程抄表：传统的水表抄表工作需要人工操作，效率低下且容易出现错误。
而nbiot水表方案可以实现远程抄表，大大提高了抄表的效率和准确性。
3. 异常监测：nbiot水表方案可以监测水表是否存在异常情况，如漏水、阀门异常等，及时报警并采取相应的措施，减少了水资源的浪费。
4. 数据分析：nbiot水表方案可以将水表数据进行统计和分析，生成相应的报表和图表，为水资源管理部门提供决策参考依据。
三、应用场景nbiot水表方案可以广泛应用于以下场景：1. 小区管理：通过安装nbiot水表，物业管理人员可以实时监测小区内每个家庭的用水情况，合理安排供水计划，提高小区供水效率。
2. 商业建筑管理：商业建筑中的水表数量庞大，传统的抄表工作非常繁琐。
而采用nbiot水表方案，可以实现远程抄表，提高管理效率。
3. 农田灌溉：传统的农田灌溉方式往往存在浪费和盲目性。
采用nbiot水表方案，农民可以实时监测田地的灌溉情况，并根据需要进行调整，节约水资源。
4. 城市供水系统：nbiot水表方案可以应用于城市供水系统的监测和管理，实现对供水管网的实时监测，提高供水效率和质量。
四、优势与挑战nbiot水表方案相比传统水表具有以下优势：1. 远程监测：实现远程监测和抄表，减少人工干预，提高工作效率。
2. 实时报警：能够实时监测水表异常情况，并及时报警，减少水资源浪费。
NB-IoT技术在智能水表中的应用研究
NB-IoT技术在智能水表中的应用研究摘要：随着移动互联技术的发展，NB-IoT技术在智能水表设计中的应用空间越来越广泛。
文章结合多年工作实践，以NB-IoT技术概述作为切入点，阐述基于NB-IoT技术智能水表设计方案，利用NB-IOT窄带物联网特性，通过移动运营商专用网络实现数据交互、通知、控制功能，使用NB-IOT技术的智能水表是新一代的物联网远传水表实现智能化识别、计量、定位、跟踪、监控和管理。
关键词：NB-IoT技术；智能水表；物联网；数据传输随着大数据技术的发展，智能水务是智慧城市发展的重要组成部分。
远程抄表、管网监测、运维调度等目标需求对水务业务设施的计量精度和联网性能提出更高要求。
2017年工信部发布的《关于全面推进移动物联网(NB-IoT)建设发展的通知》要求推广NB-IoT在细分领域的应用，逐步形成规模应用体系。
2020年印发的《关于深入推进移动物联网全面发展的通知》提出要面向能源表计等重点领域，推进移动物联网终端、平台等技术标准及互联互通标准的制定与实施。
实践证明将NB-IoT技术应用到智能水表设计中是智能水务建设发展的必然趋势。
一、NB-IoT技术在智能水表中的应用价值NB-IoT全称为Narrow Band-Internet of Things，窄带物联网卡，NB-IoT属于物联网范畴的一种技术。
NB-IoT基于现有蜂窝网络的技术，可以通过升级现网来快速支持行业市场需求，成为GUL网络上的第四种模式。
结合相关文献资料，NB-IoT技术具有以下优点：一是电池使用寿命长。
通过不完全统计NB-IoT电池使用寿命超过十年，低功耗是延长使用寿命的关键因素，NB-IoT技术是在通用移动通信技术的非连续接收功能基础上进行优化，其采取功耗节省模式和增强型非连续接收模式；二是容量大。
容量大是该技术广泛应用于计量设备的重要因素，例如NB-IoT单个小区就能够支持10万连接；三是成本低。
随着互联网技术的发展，NB-IoT成本优势在各行各业中的优势逐渐突显出来，每个模块的成本不足5美元，远远低于其他网络技术；四是覆盖广。
nbiot水表方案
简介NB-IoT（Narrowband Internet of Things）是一种低功耗、远距离、广覆盖的无线通信技术，特别适合物联网设备的连接。
本文介绍了一种基于NB-IoT技术的智能水表方案，该方案能够实现水表的远程监控和数据传输，为用户提供便捷的用水管理和数据分析。
方案概述硬件部分该方案的硬件部分包括NB-IoT模块、水表传感器和微控制器。
•NB-IoT模块：采用专门设计的NB-IoT通信模块，将水表数据传输到云服务器。
该模块具有低功耗、广覆盖和长距离传输的特点，能够在室内和室外环境中稳定工作。
•水表传感器：用于测量水表的用水量，并将测量结果传输给微控制器。
传感器应具备高精度和稳定性。
•微控制器：负责采集传感器数据，将其整理并通过NB-IoT模块发送到云服务器。
微控制器还可以控制水表的开关状态，实现用户对水表的控制。
软件部分该方案的软件部分包括水表管理平台、云服务器和移动应用程序。
•水表管理平台：用于管理和监控所有连接的水表设备。
平台可以实时显示水表的用水状况，并提供数据分析和报表生成等功能。
用户可以通过该平台查看水表数据、设定报警阈值，并远程控制水表的状态。
•云服务器：作为水表数据的存储和传输中心。
云服务器接收来自水表的数据，并将其存储和处理，然后将处理后的数据发送给水表管理平台和移动应用程序。
•移动应用程序：为用户提供方便的用水管理和数据查看。
用户可以在移动应用程序上查看自己的水表数据、设置用水目标和查看报表。
同时，用户还可以接收到水表异常报警和定期用水统计。
方案优势1.高效能源利用：由于NB-IoT模块具有低功耗特性，该方案能够实现长时间的无人值守监测和数据传输，大大减少了能源消耗。
2.实时监测：通过NB-IoT技术，水表数据可以实时传输到云服务器和移动应用程序，用户可以随时查看水表的用水状况和数据。
3.远程控制：用户可以通过移动应用程序远程控制水表的开关状态，实现按需供水，提高用水效率。
NB-IoT智能物联远传水表解决方案
体验。
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2.2 智能水表行业情况
2016-2017年每年我国水表 产量7000万台，其中智能水 表1500万台，出口水表约 1000万台，国内销售的6000 万台最主要应用于新建楼盘与 住宅改造。
分类
预付费水表
有线远传集抄水表
无线远传集抄水表
物联网远传水表
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2.1 智能水表介绍
智能水表优势
替代人工抄表：随着人力成本的不断上升，人工抄表成本大幅增加，通过智能远传水表的应用，可节省大量 人力成本。同时可避免错抄、漏抄、估抄等现象；
阶梯水价的应用：支持阶梯水价，准时定点准确的抄表结算数据，消除人工抄表时间差，实现精准阶梯结算。 区域产销差应用和漏损数据分析：建立区域管网总分表关系，精确统计区域产销差，快速发现漏损现象和快
集中器管理：集中器管理是用来加载和注册采集分摊器信息的功能界面。
•18
19
4 物联网远程集抄系统平台
水表运行监控：主动上报水表运行状态信息。
历史走势分析：查看居民用水趋势,可查询 某段时间用水走势,也可查看当天用水走势。
历史用量统计：历史用量统计是用来统计用户历史用水总量。
•19
5 生产工艺
SMT
• NB-IoT智能物联远传水表是本解决方案的核心设备，具备普通水表计量功能的同时，嵌入最前 沿的NB-IoT通讯技术，无需接线和其他任何辅助设备，实现与普通水表同样的安装方式和便利 性。
• 智能水表通过与运营商NB-IoT基站直接连接，数据上传至运营商NB-IoT物联网云管理平台。
智能水表中的窄带物联网NB-IoT运用
信息工程0 引言在现代社会城市化建设不断发展的过程中，人们住宅逐渐朝着高层化、智能化的方向发展。
为了使入户抄表难、工作量大的问题得到解决，供水公司在尝试各种全新智能化抄表技术。
但是，此技术无法满足理想抄表的需求。
在新技术NB-IoT窄带物联网技术出现之后，促进了智能水表抄表技术的发展，此新型技术逐渐成为水表行业的重点[1]。
智能水表建设为智慧城市建设主要环节，NBIOT技术的智能抄表系统能够实现大数据话与智能化的管理。
1 窄带物联网NB-IoT的特点互联网络主要技术就是NB-IoT技术，其根据电信运营商传统蜂窝网络创建，信道中使用SC-FDMA通信调制方式，下行使用OFDMA通信调制方式，信号发射功率为23dBm，能够升级现有电信网络，从而全面覆盖网络。
信道占用带宽为200KHz，能够在GSM网络、TLE网络、UMTS网络中部署，信道包括带内部署、独立部署、边带部署三种。
网络连接具有较高的可靠性，比传统GPRS覆盖能力要高20dB，单一基站能够接入五万个设备终端，最大覆盖范围为15km，并且实现全面室内覆盖连接。
频段通过运营商网络授权，安全性比较高，维护和安装更加的方便[2]。
全部低功耗物联网领域设备都能够在广域网蜂窝数据连接中接入，使用不需要中继星型网络模式，能够提高低功耗设备待机时间。
由于具有庞大市场基础，并且芯片技术的成本比较低，所以能够降低成本。
NB-IoT技术具有较高的安全性、可靠性与低功耗、低成本得到特点，能够使智能水表领域存在的抄表问题得到解决。
目前物联网在蓝牙中使用，但是数据准确性比较低，功耗比较大。
物联网和广域网都能够使用纤维，但是只能够应用于带宽终端，比如摄像机等。
小容量传感器虽然在4G网络中使用，但是无法使低容量、低功耗的的需求得到满足。
另外，成本比较低。
物联网新时代逐渐来临，将云计算、大数据、物联网等技术作为基础，智慧化改造能够使城市智慧化管理水平得到提高，有效促进水务企业的管理[3]。
NB-IoT技术在智能水表领域中的应用研究
NB-IoT技术在智能水表领域中的应用研究摘要：现如今，随着城市供水领域技术的不断优化，城市的发展速度日益加快。
同时也出现了很多的问题，尤其是居民住宅楼的调试工作越来越困难。
很多维修工人反映调试难度日益提升，并且家用小型无线仪表使用时，常常因为不稳定的特点而降低了调试的效率，水表的维护难度随着居民用水的便利而日益复杂。
另外，水表这一设备虽然技术难度不大，但是需要定期维护和检查，在这一前提下，运营企业需要考虑到人工抄表的难题和传统使用的水表的实用性。
在这一前提下，新型智能水表问世，因为我国的水表智能读数功能已经取得了一定的成就，将这一技术用于抄表工作中可以解决人工抄表的问题，并且提高了查收水费的效率。
但是该研发成果有一定的缺陷，特别是在动态抄表功能方面具有一定的局限性。
例如：在智能抄表将数据传送的过程中难以实现对用水量的调查，同时获取的数据也不够精准。
并且试图让水表结果更加精确则需要付出更多的成本，但是这是非常不利于经济效益的提升的。
所以这一问题在过去多年都未能解决。
但是如今，随着物联网技术的分支---窄带物联网技术水平的提升，让抄表系统的功能完善，提高数据采集的精度方面可以改善。
这一技术就是NB-IoT技术，该技术为智能水表的发展和投入实践发挥了重要的作用，让智能水表投入千家万户成为了可能。
因此，本文主要围绕NB-IoT技术展开分析的。
首先介绍了智能水表的相关概念和发展经过。
之后将智能水表和NB-IoT技术紧密联系起来，从而分析NB-IoT技术在智能水表中的应用，并将其优势凸显出来，从而为提高抄表效率，提高供水企业的经济效益打下良好的基础。
关键词：NB-IoT技术；物联网；智能水表供水企业的生活用水收费模式一直是在居民总水管旁安装水表，水表记录用水情况，然后由抄表员确认用水量和收费金额。
这样人工记录和收费的模式给水费回收和缴纳水费带来了很大的不便，不仅不利于管理居民用水数据，还导致大量的人力和物力用于抄表，并且若超抄表员因为自身原因收费错误或者因为客观原因导致居民对用水量抱有疑虑的情况发生也会导致双方产生矛盾从而不利于供水公司回收水费。
智能水表应用过程中存在的问题与解决方案
智能水表应用过程中存在的问题与解决方案摘要：智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量，并进行用水量传递及结算交易的新型水表。
作为智慧城市建设的重要组成部分，智慧水务依托智能水表等各类智能化终端和技术，不断提升水计量行业的服务能力和水平。
在此背景下，智能水表产业迎来了良好的发展机遇，但同时也面临着一些突出问题。
关键词：智能水表;应用;发展现状;建议引言水表是一种日常用水计量器具，在用水及水资源管理方面有着不可替代的作用。
智能水表作为一种以微电子技术、传感技术等为支撑，以信息化管理为依托发展起来的高新技术产品，在产品计量性能提升和功能拓展等方面有着明显的优势。
它的应用为水务公司的供水管理提供了便利，解决了用户住宅私密性的问题，成为水务部门和用户建立信息化服务的重要渠道。
1我国水表发展的基本情况我国的水表的种类和功能多种多样，其原理、结构和用途都是不同的，而且随着科学技术的不断发展，各种先进的技术被广泛应用到其中，各种新技术和新材料不断应用到这类水表中，具有很多的优势，拓宽了水表的计量里程，水表自身的耐用性也逐渐增强。
但是，原始水表存在的缺陷是污损、堵塞，会使得水表的抄读成本和维护成本变高。
我国的民用水表都是遵循“一户一表”的制度，在线使用的水表量也在成倍增加，有关水表抄读的工作，在其中也投入了大量人力和财力，而且原始水表抄读方式不能保证每一户的水表都在供水的掌控范围中，也不能充分保证水量的抄读正确。
智能式水表也是近年来发展起来的一种新型水流量计量产品，其是我国电子技术和产业技术下的中亚产品，是以机械水表为基础，在其上加装电子装置，然后通过安装各种辅助装置实现智能化的管理。
同时，国家“一户一表”的制度也在全面发展，水资源也在不断商品化，其智能抄表和远程控制都起到了积极的作用。
2智能水表应用2.1多参数监测处理智慧水务系统的推广与应用，离不开水量、水压、水温、水质等管网运行状态实时参数的支持。
窄带物联网NB-IoT在智能水表中的应用探讨
窄带物联网 NB-IoT在智能水表中的应用探讨摘要：窄带物联网NB-IoT在智能水表中的应用具有覆盖范围广、安全性高、协同性低、可靠性强等优势特点。
伴随着现代智能化技术水平的快速进步，物联网技术在人们生活和生产中的应用越来越广泛，同时其各项技术也在不断完善。
本篇文章主要针对窄带物联网NB-IoT在智能水表中的应用作出仔细研究，首先介绍窄带物联网NB-IoT及其特点，再阐述窄带物联网NB-IoT关键技术，最后结合窄带物联网NB-IoT智能水表系统结构与具体应用进行简要论述，以期为智能水表技术与功能的完善提供一点借鉴。
关键词：窄带物联网；NB-IoT；智能水表现代科学技术进步速度不断加快，人们生活和生产中对先进技术的应用越来越多，各项电器设备的功能也越来越多样化。
水资源是人们赖以生存的必备资源之一，随着社会经济稳步增长和人口数量的不断提升，水资源需求量也急剧增大，供水企业所面对的压力越来越大。
为提高管理水平，供水企业积极引入先进智能化技术，智能水表就是在这一背景下所研发和应用的新型智能化计量设备。
而传统智能抄表技术无法做到实时监测，且整体结构较为复杂，在不同程度上增大了成本，同时技术水平不足影响下，传统智能水表通信稳定性不高。
事实上，智能水表是随着物联网技术应用所产生的，将窄带物联网NB-IoT应用在智能水表中，能够大幅度降低抄表成本，且可以实现相关管理工作的智能化，其覆盖范围较广、安全水平较高、协同性较低等特点，尤其在数据精准性方面有着较高的优势。
1.窄带物联网NB-IoT及其特点概述（一）窄带物联网NB-IoT概述物联网属于第三代伙伴协议标准化组织所予以确定的技术，本质上讲，是一种较为特殊的窄带射频技术，在实际应用当中，具有覆盖范围较广、成本较低、连通性较好且功耗较低等优势，这一技术可以融入到无线网络当中。
通常来讲，宽带网络的带宽会大于中继网络带宽。
而对于窄带物联网NB-IoT来讲，智能水表及其所涉及的相关关键技术与理论知识极为重要，如何打造先进且功能完善的智能水表，充分发挥出其所具有的功能优势，使之服务于窄带物联网NB-IoT，是众多窄带物联网NB-IoT实际应用当中所面临的重要问题。
NB-IoT智能水表验证示范平台方案
7.3 详细清单
项目提案具备明确可交付的产品，及能够被评估的资产，设备清单如下：
序列 名称
1 智能水表
2 NB-IoT 模组 3 NB-IoT 基站 4 核心网 5 IoT 平台软件 7 水务应用 8 网络安全设备
数量
10 个
10 个 1台 1套 1套 1套 1套
通信方式
水表读数和通信模块之间通过串口通 信； 应用层：基于 CoAP 厂商自定义； 链路层：NB-IoT 空口协议，符合 3GPP 标准； 应用层：CoAP 协议 NB-IoT 空口协议，符合 3GPP 标准； 3GPP 标准协议 CoAP 协议； HTTP 协议；RestFul 接口； HTTP 协议 具备防火墙、DDoS 防护功能 VPN 设备；
控制：智慧水务应用系统通过IoT平台获取来自设备层的数据，并统一管理水表、流量计、等 各种水务设备，进行远程管理和状态分析； 安全：是网络与数据在行业中应用的安全保障。NB-IoT智能水表验证示范平台设计的端到端 完整的安全体系。包括接入安全、网络安全、终端设备安全、数据安全、API接口安全、应用 权限管理等，实现对整个系统的全方位保护。
与 IoT 平台采用证书方式，防止冒用的应用 APP 接入系统；
默认不开放任何未受保护或未使用的开放端口，系统在VPN 环境中部署；
数据安全：
应用认证捆绑终端信息，数据流受控传输；
数据传输过程包含敏感数据时通过标准安全协议加密以确保安全；
系统对安全凭据存储加密；
存储安全，进行数据存储机密和校验；
覆盖验、证大示连范接的平能台力的，整相体比架传构统设的计L将T在E和工G业PR互S联网网络产，业覆联盖盟能的力指会导大下大进增行强。。测NB试-I平oT台网将络在只过需程 框基于架运的营过商程现中有提网供络反进馈行，升以级报改告造的覆形盖式。分N享B经-Io验T网。络由华为提供设备升级及维护，深圳电信 负责改造建设和运营。
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NB-IOT智能水表方案汇总笔记
做水表经销商多年，做二线性价比较高的水表居多。
最近几年NB水表火起来了，比当年智能卡表火的快多了，2019年是真正的NBIOT水表爆发年，应该会达到千万以上了，据说第一季度，前面几家的NB水表出货每家都有几十万只。
由于二线水表厂大部分用的是水表电路板方案商做的软硬件方案，最近做了下NB水表方案商的功课。
总体可以分成两类：
一类是做智能卡表方案出身的，买外面的NB通信模块，做成NB水表方案；
一类是做通信终端或模块的，用自己的通信模块外面加单片机做成NB水表方案。
几个实力比较强有代表性的的NBIOT水表软硬件方案商：
1、深圳千宝通：2009年成立的，注册资金1000万，50多人团队。
从传统卡表开始就一直在做智能抄表，运气比较好，刚好躲过了智能卡表艰难的2000-2005年。
应该是宁波水表的钦定方案商，合作很多年了，从老卡表就一直在用，千宝通在中国的IT南方门户深圳，技术实力没的说，NB表跟随宁波牌做的也比较早，价格相对较高一些，宁波和华南区域多。
2、北京集万讯：1997年成立的，注册资金1000万，2000年开始做水表和气表方案的，和千宝通差不多算是从传统智能卡表一路走过来的，华北、山东那边不少水表厂在用吧，价格相对比较适中。
3、安徽汉威：2010年成立的，60人左右吧，热表、水表、流量计、电表等方案，产品比较多，做NB水表方案也是沿着智能卡表水表一路做过来的，也有不少人水表厂在用，性价比和集万讯相当吧。
4、上海诺行：2010年成立的，注册资金3000万，120多人团队。
做4G LTE类的通信终端的，后来NBIOT出来就做NB水表，这家和上面的不同，是通信出身的，NB模块就是自己的，研发实力应该比较厉害，号称是第一家不要外边单片机，直接把水表程序做到NB 模块里边的，宁波山东的一些表厂在用，价格也不高。
5、利尔达：2001年成立的，注册资金3个亿，有几百人吧，是个集团公司。
他家也有自己的NB模块，这点和诺行差不多，不过方案和传统的卡表厂商差不多，需要外边的单片机，听说也在做不要单片机的方案，毕竟研发实力比较强的公司，不少都在研究去掉单片机的水表方案了，搞不好明年就会有几家类似的出来。
两类方案厂商的优劣和选择：
智能卡表方案出身的：上边的千宝通集万讯汉威，这类水表计量一般没问题，不过各家产品可能也有自己的专长，NB通信方面可能有先天不足，比如对NB整机射频性能，通信
功耗等方面的优化，这两年表装上去后才发现没信号的例子见很多了，不少一线表厂都有类似失败的开始；
做通信终端或模块出身的：都是最近1-2年开始做NB水表的，用自己的通信模块外面加单片机，有的甚至不加单片机，这类通信公司研发实力普遍比较厉害，NB通信这块应该做的比较好，听说NB通信测试是很复杂的，只要这个公司是专注在水表这块，计量这部分充分测试好了，应该不错。
类似的方案公司还有很多，捷先、日海等，良莠不齐吧，不过做水表方案的，服务支持太重要了，二线水表厂由于没有自己的研发，一般很依赖NB水表的方案厂商，能有就近支持的研发团队或者至少是服务支持团队是最好的。