[發明專利]一種用于超聲波水表的窄帶NB-IOT通訊模組及其使用方法

在審

• 申請號: 201711303539.4
• 申請日: 2017-12-11
• 公開（公告）號: CN109903539A
• 公開（公告）日: 2019-06-18
• 發明（設計）人: 王天際;于輝;初勇
• 申請（專利權）人: 遼寧思凱科技股份有限公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G08C23/02;H04L29/08;G01F1/66;G01F15/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明提供一種利用NB?IOT調制解調器內部的多個ARM構成的MCU中的一個ARM定義為超聲波水表ARM（MCU），將超聲波流量檢測模塊、紅外通訊模塊、按鍵處理模塊、水計量與計費功能模塊、逆流檢測功能模塊、電壓檢測功能模塊、溫度檢測模塊，液晶顯示功能模塊，數據存儲功能模塊、數據通信功能模塊，閥門控制模塊，防竊用功能模塊等全部嵌入NB?IOT調制解調芯片的一個ARM核中與NB芯片集成在一起，實現超聲波水表全部功能，并且能夠完成NB?IOT通訊功能，超聲波水表專用NB?IOT通訊模組無需在NB?IOT通訊模組外附其他MCU，解決了現在超聲波水表控制板與NB?IOT通訊模組構成的物聯網超聲波水表，成本高、體積大，結構復雜、抗干擾能力差、功耗大，電池成本高等問題。

技術領域

本發明涉及一種超聲波水表模組，特別是涉及一種用于超聲波水表的窄帶NB-IOT通訊模組及其使用方法。

背景技術

NB-IOT是2015年9月在3GPP標準組織中立項提出的一種新的窄帶蜂窩通信LPWAN技術，并于2017年推出商用NB模組。傳統的物聯網傳輸采用2G網的GPRS技術，其發射功率大，功耗大，且鏈路運算不夠高導致其覆蓋面積窄，成本高，而NB-IOT技術能夠支持海量連接，有深度覆蓋能力且功耗低，因此更適用于使用鋰電池供電的超聲波水表。

目前國內外對NB-IOT模塊的使用與傳統2G網的GPRS通訊模塊的使用方式相同，只是將NB-IOT模塊來當做通訊部件來使用，目前的NB超聲波水表構成是由，MCU微功耗處理器，超聲波時差計量模塊，液晶顯示器，NB調制解調器模組等，構成NB超聲波水表控制板；再加上換能器，管段，外殼等構成NB超聲波水表。這種方式需要超聲波水表的控制主板上具有一個MCU來實現超聲波流量檢測功能、紅外通訊功能、按鍵響應功能、計量計費功能、防竊用功能、逆流檢測功能、電池電壓檢測功能、數據存儲功能及數據加密功能等，再加上一個NB調制解調器模組。目前的這種方案，較難以滿足運行通訊十年的技術要求，會帶來成本高、結構復雜、功耗大等問題。為了滿足功耗小，成本低的市場需求，需要提供一種將超聲波水表功能內置于NB-IOT通訊模組集成的實現超聲波水表和NB通訊一體化的新型NB-IOT超聲波水表專用模組。

發明內容

本發明目的在于提供一種利用NB-IOT調制解調器內部的多個ARM構成的MCU中的一個ARM定義為超聲波水表ARM（MCU），將超聲波流量檢測模塊、紅外通訊模塊、按鍵處理模塊、水計量與計費功能模塊、逆流檢測功能模塊、電壓檢測功能模塊、溫度檢測模塊，液晶顯示功能模塊，數據存儲功能模塊、數據通信功能模塊，閥門控制模塊，防竊用功能模塊，等功能模塊， 全部嵌入NB-IOT調制解調芯片中的一個ARM核中與NB芯片集成在一起；這樣N?B物聯網超聲波水表看來就像一個獨立的超聲波水表MCU一樣，實現超聲波水表全部功能，并且能夠完成NB-IOT通訊功能，超聲波水表專用NB-IOT通訊模組無需在NB-IOT通訊模組外附其他MCU，本發明解決了現在超聲波水表控制板與NB-IOT通訊模組構成的物聯網超聲波水表，成本高、體積大，結構復雜、抗干擾能力差、功耗大，電池成本高等問題。

一種用于超聲波水表的窄帶NB-IOT通訊模組及其使用方法，包括:實現NB通訊功能的信號功率放大電路、濾波器、雙工開關、NB-IOT調制解調器、SIM卡接口模塊、實現超聲波水表功能的數據存儲功能模塊、液晶顯示控制模塊、按鍵輸入功能模塊、電池電量檢測功能模塊、超聲波流量檢測功能模塊、紅外通訊接口功能模塊、閥門控制模塊、可拓展接口功能模塊、逆流檢測功能模塊、階梯水價計費功能模塊、數據安全加密解密功能模塊等上述所有功能模塊嵌入NB芯片的一個ARM中。

本發明的特征在于超聲波水表MCU是由NB-IOT調制解調器的內部的一個ARM核及程序存儲器、存儲器數組I/O接口等資源構成；

本發明的特征在于，此超聲波水表窄帶NB-IOT通訊模組的超聲波水表的全部功能：液晶顯示功能，超聲時差測量模塊功能，溫度采集功能，紅外通訊功能，按鍵響應功能等的全部功能都由NB調制解調器內分配的ARM上的芯片內資源來實現；