Medidor de agua inteligente con IA basado en u-blox SARA-R5

Cliente

Una empresa municipal de servicios de agua que busca desplegar 100,000 medidores de agua inteligentes para monitoreo de consumo en tiempo real y detección de fugas en toda la ciudad.

Desafío

Desarrollar un medidor de agua ultrasónico alimentado por batería que mantenga una precisión de ±1% en caudales desde 1L/h hasta 5000L/h, con una vida útil de batería de 10 años y conectividad NB-IoT en pozos subterráneos.

Concepto del producto y arquitectura

El sistema utiliza un MCU de ultra bajo consumo STM32L4 combinado con un módem NB-IoT u-blox SARA-R5. Un par de transductores ultrasónicos mide el diferencial de tiempo de vuelo (Time-of-Flight) para el cálculo del flujo.

Solución de ingeniería

La medición de flujo utiliza el temporizador de alta resolución del STM32L4 capturando el TOF con una resolución de 1ps. Un algoritmo propietario de muestreo adaptativo reduce las mediciones a una por minuto durante períodos sin flujo. La detección de fugas utiliza un modelo TinyML entrenado con 10,000 horas de perfiles de flujo, identificando patrones de microflujo continuo indicativos de fugas en tuberías.

Resultado

Precisión de ±1% en todo el rango de flujo. Vida útil de batería de 10 años. 98% de precisión en detección de fugas.