[發明專利]一種NB-IoT模組內嵌自定義程序的智能燃氣表

在審

• 申請號: 202010882113.4
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112017364A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 余書昊;倪賽格;姚振華;李文華
• 申請（專利權）人: 浙江威星智能儀表股份有限公司
• 主分類號: G07F15/06
• 分類號: G07F15/06;G07F15/00
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務所(特殊普通合伙) 33240
• 代理人: 朱月芬

本發明提供一種NB?IoT通訊模組內嵌自定義程序的智能燃氣表，包括燃氣表基表、外殼、MCU、NB?IoT模組、紅外模塊、電源模塊、閥門驅動模塊、計量取信模塊、液晶顯示模塊、按鍵模塊和RTC時鐘模塊；采用了內嵌智能燃氣表復雜業務功能的NB?IoT通訊模組，而MCU僅負責燃氣表計量功能及硬件控制程序。本發明無需外部flash存儲模塊,并且對外部MCU要求較低,無需高性能MCU,可以大大節約成本和降低電路復雜程度，通過FOTA遠程升級階梯調價模塊、計費模塊和通信控制模塊，支持階梯費控更新和通信協議的變更，方便后期的運維，大大減輕了維護的工作量，也提升了升級維護的效率。

技術領域

本發明屬于燃氣表技術領域，尤其涉及一種內嵌智能燃氣表業務功能的NB-IoT模組和負責處理底層硬件控制的MCU模塊的智能燃氣表。

背景技術

國內使用的智能燃氣表絕大多數是IC卡智能燃氣表，IC卡燃氣表雖然解決了抄表入戶難的問題，但不能及時地獲取用戶用氣數據和燃氣表狀態，無法滿足燃氣公司在實時管控、大數據分析等方面的應用需求。而NB-IoT作為LPWAN物聯網領域的主流技術，正展現出越來越強大的發展潛力。目前，基于NB-IoT技術的物聯網燃氣表因具備節省人力、氣價智能調整和信號傳輸穩定三大優勢而受追捧，被廣泛應用于智能燃氣表設計中。

而目前的智能燃氣表設置，往往是僅僅將NB-IoT模塊作為一個通訊模塊來使用，通過外接負責智能燃氣表業務功能及底層控制的MCU來進行實現。而底層控制程序往往邏輯簡單可靠，后續無需升級維護；燃氣表業務功能根據需求進行修改，這種設計功能固定，不利于智能燃氣表在運行過程中的功能優化及升級維護。而通過開發一款NB-IoT通訊模組內嵌自定義程序的智能燃氣表方案，結合NB-IoT平臺FOTA功能可以實現相對靈活而可靠的版本升級。

區別于目前已有的燃氣表設計，將燃氣表所有功能均由NB-IoT模組進行實現而無需外接MCU。該設計存在兩點問題，一是計量取信模塊每當出現用氣就會喚醒NB-IoT模組，使得NB-IoT模組長時間處于喚醒狀態，會導致燃氣表長時間處于高功耗狀態，無法滿足燃氣表長時間使用的要求；二是喚醒NB-IoT模組需要時間，會使得無法實時接收到計量取信模塊的用氣數據，造成數據丟失導致燃氣表精度不高的問題。

發明內容

本發明目的在解決以上當前燃氣表設計存在的問題，提出了一種NB-IoT通訊模組內嵌自定義程序的智能燃氣表。

本發明采用了內嵌有flash存儲芯片的NB-IoT模組，采用了NB-IoT模組的openCPU開發模式,區別于普通應用模式，NB-IoT模組不僅僅只作為一個通信模塊，而是可以視為一個MCU，對NB-IoT模組內部的處理器和flash資源進行充分利用。

本發明特征在于采取了對燃氣表內程序進行分類控制的思想，因此其程序分層也是其重要特征。在之前的燃氣表設計中，液晶顯示，按鍵，數據上報等功能模塊均由MCU內部控制處理。而本發明燃氣表中NB-IoT模組負責涉及到業務相關的功能模塊，其余程序功能依然由MCU控制。

本發明智能燃氣表采用了內嵌智能燃氣表復雜業務功能的NB-IoT通訊模組，而MCU僅負責燃氣表計量功能及硬件控制程序。

一種NB-IoT通訊模組內嵌自定義程序的智能燃氣表，包括燃氣表基表、外殼、MCU、NB-IoT模組、紅外模塊、電源模塊、閥門驅動模塊、計量取信模塊、液晶顯示模塊、按鍵模塊和RTC時鐘模塊。

所述的MCU連接NB-IoT模組、紅外模塊、電源模塊、液晶顯示模塊、按鍵模塊、計量取信模塊、閥門驅動模塊和RTC時鐘模塊，所述的計量取信模塊連接燃氣表基表，上述模塊均安裝在外殼內部；