物聯(lián)網(wǎng)表是表計(jì)行業(yè)近幾年的熱門話題，因其產(chǎn)業(yè)鏈并不完全成熟，在應(yīng)用的過程中出現(xiàn)了不少問題，我們?cè)谠O(shè)計(jì)物聯(lián)網(wǎng)表計(jì)時(shí)需要注意以下幾個(gè)設(shè)計(jì)要素。

電源與功耗管理

電壓匹配

使用堿性電池供電時(shí)要給使用LDO降壓，因?yàn)榇蠊β蔐DO靜態(tài)功耗較大，通信結(jié)束后需要斷電，無(wú)法使用PSM。

如果使用鋰電池供電，可以選擇內(nèi)置升壓芯片的模組，但能量型電池的放電電流較低，需搭配SPC電容電池，成本增加。

PSM模式選用

NB-IoT通信消耗的功耗已經(jīng)接近計(jì)量部分，為延長(zhǎng)電池壽命，盡量選用PSM模式。

網(wǎng)絡(luò)覆蓋質(zhì)量嚴(yán)重影響功耗

當(dāng)覆蓋較差時(shí)，通過多次重發(fā)提高通信成功率，但會(huì)延長(zhǎng)發(fā)送時(shí)間，從而引起功耗增加，盡量避免長(zhǎng)期在覆蓋等級(jí)2狀態(tài)下時(shí)工作。

根據(jù)PSM特性優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議

當(dāng)覆蓋較差時(shí)會(huì)出現(xiàn)多次重發(fā)，如果一直保持連接狀態(tài)，如果有多組上下行交互數(shù)據(jù)，則相當(dāng)一部分功耗浪費(fèi)在等待，此時(shí)可以進(jìn)入Idle狀態(tài)等待，以降低功耗。

遠(yuǎn)程閥控

PSM

eDRX

由于不能實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)喚醒，暫時(shí)不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)下行，eDRX的靜態(tài)功耗較高，PSM頻繁重連耗電也較高；必須由終端觸發(fā)上行后才能間接實(shí)現(xiàn)下行，例如充值時(shí)要求用戶按下按鍵。

遠(yuǎn)程升級(jí)

如果MCU實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的升級(jí)，可以靈活變更計(jì)費(fèi)模式，實(shí)現(xiàn)先部署后設(shè)定功能，降低管理難度，減少上門維護(hù)；計(jì)量功能程序僅幾十KB，NB-IoT完全能支撐遠(yuǎn)程升級(jí)；計(jì)量MCU使用低成本解決方案，F(xiàn)lash緊張，升級(jí)功能必定增加成本；部分NB-IoT模組實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程升級(jí)，可以考慮借用NB-IoT模組實(shí)現(xiàn)計(jì)量MCU升級(jí)功能。

展望未來

計(jì)量的電子化和抄表的數(shù)字化一直是智能表計(jì)發(fā)展的兩大旋律，計(jì)量通信一體化能真正做到更低成本、更低功耗、更易于升級(jí)，是自動(dòng)抄表發(fā)展趨勢(shì)之一。

1+1方案，元器件多，功耗高，升級(jí)不方便

一體化方案，節(jié)省成本，降低功耗高，便于升級(jí)

要實(shí)現(xiàn)計(jì)量和通信實(shí)現(xiàn)有機(jī)融合，需要從表計(jì)實(shí)際應(yīng)用需求出發(fā)，結(jié)合通信功能的實(shí)現(xiàn)方案，設(shè)計(jì)出專用SOC。