周斌

三川智慧科技股份有限公司 江西 鹰潭 335200

引言

为解决抄表难、管理难等问题，供水公司逐渐推广应用智能水表，有效解决调试难度高、维护难度高的问题，实现对用水情况的实时监控。在智能水表中逐渐引进NB-IoT技术，有效降低了成本，提高了覆盖范围，具有更广阔的应用前景。

1 NB-loT关键技术

NB-IoT是建立在LTE技术基础上，根据NB-IoT应用需要进行改变。首先物理层采取200kHzRF带宽，数据信息均要使用调制调解器。主要在GSM、TLE、UMTS三种网络中部署，采取带内部署、独立部署以及保护带部署三种形式。上行采取SC-FDMA调制方式，发射功率为23dBm，在运营商网络下可以进行平滑升级，快速完成网络覆盖，具有较高的网络可靠性。应用网络运营商授权的频段，整个安装过程简单，方便进行维护。相比于GPRS，NB-IoT覆盖提高了20dB+，上行功率加强17dB。在2G/3G/LTE技术中，谱密度为200mW/180kHz[1]。可使用常规电池供电，使用PSM省点模式，闲置状态下收发信机关闭。采取eDRX扩展接收，信道侦听周期增加。终端在完成数据包的发送后，会自动保持休眠状态，在接到数据请求时，才会唤醒发送数据。由于使用复杂度低的基带，协议简化。使用2G/3G/4G芯片，能够完成大数率的传送，NB-IoT芯片支持低速率、窄带，对物联网采取半双工、单天线方式，对信令处理进行简化，有效降低成本。

2 在智能水表领域中NB-loT技术的应用

2.1 智能水表结构

智能水表采取应用层、终端层、物联网、网络层，网络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。……