AI-Smart-Wasserzähler basierend auf u-blox SARA-R5

Kunde

Ein kommunales Wasserwerk, das 100.000 intelligente Wasserzähler für Echtzeit-Verbrauchsüberwachung und Leckerkennung in der gesamten Stadt einsetzen möchte.

Herausforderung

Entwicklung eines batteriebetriebenen Ultraschall-Wasserzählers, der eine Genauigkeit von ±1% über Durchflussraten von 1L/h bis 5000L/h beibehält, mit 10 Jahren Batterielebensdauer und NB-IoT-Konnektivität in unterirdischen Schächten.

Produktkonzept & Architektur

Das System verwendet einen STM32L4 Ultra-Low-Power-MCU in Kombination mit einem u-blox SARA-R5 NB-IoT-Modem. Ein Ultraschall-Wandlerpaar misst die Time-of-Flight-Differenz zur Durchflussberechnung.

Technische Lösung

Die Durchflussmessung nutzt den hochauflösenden Timer des STM32L4, der TOF mit 1ps Auflösung erfasst. Ein proprietärer adaptiver Sampling-Algorithmus reduziert die Messungen auf eine pro Minute in Phasen ohne Durchfluss. Die Leckerkennung verwendet ein TinyML-Modell, das auf 10.000 Stunden von Durchflussprofilen trainiert wurde und kontinuierliche Mikro-Durchflussmuster identifiziert, die auf Rohrlecks hinweisen.