u-blox SARA-R5 기반 AI 스마트 수도미터

고객

도시 전역에 100,000개의 스마트 수도미터를 배치하여 실시간 소비 모니터링 및 누수 감지를 원하는 지방 상수도 사업자.

과제

1L/h에서 5000L/h까지의 유량 범위에서 ±1% 정확도를 유지하고, 10년 배터리 수명과 지하 맨홀에서의 NB-IoT 연결성을 갖춘 배터리 구동 초음파 수도미터 개발.

제품 개념 및 아키텍처

시스템은 STM32L4 초저전력 MCU와 u-blox SARA-R5 NB-IoT 모뎀을 사용합니다. 초음파 변환기 쌍이 비행 시간 차이(Time-of-Flight differential)를 측정하여 유량을 계산합니다.

엔지니어링 솔루션

유량 측정은 STM32L4의 고해상도 타이머를 사용하여 1ps 해상도로 TOF를 캡처합니다. 독점 적응형 샘플링 알고리즘은 유량이 없는 기간 동안 측정을 분당 1회로 줄입니다. 누수 감지는 10,000시간의 유량 프로필로 학습된 TinyML 모델을 사용하�� 파이프 누수를 나타내는 연속적인 미세 유량 패턴을 식별합니다.