u-blox SARA-R5ベースのAIスマート水道メーター

クライアント

都市全体で10万台のスマート水道メーターを展開し、リアルタイムの消費量監視と漏水検知を目指す自治体水道事業体。

課題

1L/hから5000L/hの流量範囲で±1%の精度を維持し、10年のバッテリー寿命と地下ピットでのNB-IoT接続を実現する、バッテリー駆動の超音波水道メーターの開発。

製品コンセプトとアーキテクチャ

本システムは、STM32L4超低消費電力MCUとu-blox SARA-R5 NB-IoTモデムを組み合わせています。超音波トランスデューサペアが飛行時間差を計測し、流量を算出します。

エンジニアリングソリューション

流量測定には、STM32L4の高分解能タイマーを使用し、1psの分解能でTOFを取得します。独自の適応型サンプリングアルゴリズムにより、無流量期間中の測定を1分間に1回に削減します。漏水検知には、10,000時間分の流量プロファイルで学習したTinyMLモデルを使用し、パイプ漏れを示す継続的な微小流量パターンを識別します。

結果

全流量範囲で±1%の精度。10年のバッテリー寿命。98%の漏水検知精度。