[實用新型]NFC水表

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320162023.3
• 申請日: 2013-04-03
• 公開（公告）號: CN203132625U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 肖志華;朱政堅;殷琪
• 申請（專利權(quán)）人: 威勝集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01F15/00
• 分類號: G01F15/00;G08C17/02
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所 43001
• 代理人: 周詠;米中業(yè)

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種水表，特別涉及一種NFC水表。

背景技術(shù)

目前國內(nèi)居民水表主要有以下幾種：卡式預(yù)付費水表、無線遠(yuǎn)傳水表、有線遠(yuǎn)傳水表?？ㄊ筋A(yù)付費水表是通過CPU卡或邏輯加密卡來傳遞預(yù)存數(shù)據(jù)，這種方式對于預(yù)存數(shù)據(jù)來講是可靠的，但是對水司的監(jiān)管帶來許多問題，無法對用戶水表的狀態(tài)和用量信息進(jìn)行實時的監(jiān)控，造成許多管理上的漏洞。無線遠(yuǎn)傳和有線遠(yuǎn)傳都是通過組網(wǎng)集抄的方式進(jìn)行管理，組網(wǎng)成本相對較高，而且組網(wǎng)收到環(huán)境的影響比較大，給系統(tǒng)的維護(hù)帶來諸多不便，再者功耗也是集抄水表的一個技術(shù)難題，暫時還沒有有效的解決辦法。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種安全便捷的NFC水表。

本實用新型提供的這種NFC水表，包括微控制器、按鍵電路、計量電路、LCD顯示屏、告警信號電路、閥門控制電路、時鐘/電池單元、存儲器、NFC控制單元、NFC天線和ESAM模塊，NFC控制單元通過I2C接口與微控制器相連，NFC天線與NFC控制單元相連，ESAM模塊通過7816接口與控制器相連。

本實用新型采用標(biāo)準(zhǔn)接口，適合于模塊化的設(shè)計和產(chǎn)品的大規(guī)模推廣；其加密系統(tǒng)與表計生產(chǎn)廠家分開，系統(tǒng)的安全性更高；用戶在任何地方、任何地點、任何時候都能通過登錄水司后臺系統(tǒng)購買預(yù)存水量，使用更便捷；采用NFC無線通信方式與外部通信，大幅提高了其可靠性。

附圖說明

圖1是本實用新型的原理框圖。

圖2是本實用新型的一種具體實施方式示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型包括微控制器、按鍵電路、計量電路、LCD顯示屏、告警信號電路、閥門控制電路、時鐘/電池單元、存儲器、NFC控制單元、NFC天線和ESAM模塊，NFC控制單元通過I2C接口與微控制器相連，NFC天線與NFC控制單元相連，ESAM模塊通過7816接口與控制器相連。

NFC控制單元是本實用新型與外部通信的一個唯一通信接口單元，其通過天線與NFC手機進(jìn)行信息交互。ESAM模塊是用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密，NFC控制單元接收NFC手機的預(yù)存數(shù)據(jù)，通過ESAM模塊進(jìn)行解密，再由微控制器進(jìn)行處理，手機支付表計需要上傳數(shù)據(jù)也需要通過ESAM模塊對該數(shù)據(jù)進(jìn)行加密處理。計量電路負(fù)責(zé)對水量進(jìn)行計量，計量方式是通過對干簧管通斷狀態(tài)監(jiān)測來計量的。時鐘電路為系統(tǒng)提供準(zhǔn)確的時鐘，電池為系統(tǒng)提供電源。LCD顯示屏用于顯示表計的用量信息和余量信息。告警電路是通過蜂鳴器來實現(xiàn)的，在系統(tǒng)電池電壓不夠、開關(guān)閥有問題、充值成功、余量不夠的情況下，發(fā)出蜂鳴聲提醒用戶。閥門控制電路是實現(xiàn)預(yù)付費功能的一個重要組成部分，通過開關(guān)閥門來提醒和強迫用戶預(yù)存水量，實現(xiàn)預(yù)付費功能。

如圖2所示，本實用新型是將物聯(lián)網(wǎng)中的NFC技術(shù)和移動支付引入到水的計量與管理系統(tǒng)中。由本實用新型、NFC手機、Internet網(wǎng)絡(luò)以及水司后臺系統(tǒng)、銀行系統(tǒng)共同組成基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能計量雙向信息交互的系統(tǒng)，實現(xiàn)計量數(shù)據(jù)的本地采集和費用的遠(yuǎn)程支付。

本實用新型通過與NFC控制單元相連的天線與NFC手機實現(xiàn)信息交互，用戶通過NFC手機登陸水司后臺系統(tǒng)，采用在線支付的方式購買水量，然后再將購買的水量存入本實用新型，實現(xiàn)預(yù)付費功能。與此同時，本實用新型還能將用戶的用水量及狀表計態(tài)信息讀取出來，然后通過3G網(wǎng)絡(luò)上傳給水司后臺系統(tǒng)，實現(xiàn)水司對本實用新型的實時監(jiān)控。

本實用新型可滿足居民通過手機在線支付購買水量，實現(xiàn)預(yù)付費功能的需求，能夠通過NFC通信接口與NFC手機或閱讀器進(jìn)行通信，實現(xiàn)手機支付的預(yù)付費功能和表計信息的快速上傳，加快了物聯(lián)網(wǎng)的近場通信技術(shù)在能源計量與管理領(lǐng)域的應(yīng)用和推廣，具有很強的實用性。

在使用時，整個系統(tǒng)是通過PSAM/ESAM系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密，來保證數(shù)據(jù)的安全性，用戶手機對于數(shù)據(jù)來說只是一個傳輸通道，無法對數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋。由于用戶手機在整個系統(tǒng)中模擬預(yù)付費系統(tǒng)中的一張卡，為了讓用戶體驗更舒服，本實用新型與手機之間的信息交互不要太復(fù)雜，不需要太多的認(rèn)證，燃?xì)獗碜x取用戶手機上的預(yù)付費數(shù)據(jù)，通過ESAM解密就可以了。ESAM的密鑰必須跟與水表基表的表號關(guān)聯(lián)，這樣使得已經(jīng)更改密鑰的ESAM與表計一一對應(yīng)。

手機支付水表工作在READER模式，通過按鍵喚醒的方式來控制NFC模塊的電源供電，充分節(jié)省了電池電能的消耗。

本實用新型允許設(shè)備之間進(jìn)行非接觸式點對點數(shù)據(jù)交互。由于NFC控制單元工作在卡模式，功耗非常低，完全能夠滿足電池供電表計的需求。