一种基于蓝牙通信的STS预付费物联网水表的制作方法

本技术涉及无线蓝牙通信技术、sts加密解码技术以及nb-iot数据传输的水表，具体涉及一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表。

背景技术：

1、近几年随着物联网技术的大热及水表市场农村改造的快速发展，物联网水表居民用户数量逐年增加。而现市场上的智能水表在解决水表用户痛点时存在着许多问题，如在通信方式方面，新兴的nb-iot、lora、4g等通信技术虽然拥有广覆盖、低功耗、大连接、低成本的独特优势，但其依赖于运营商的网络平台建立，在无网络的情况下，并不能达到人和预付费水表直接进行信息交互的目的。且在除了水表周期上报的时间外，用户家中的表皆处于睡眠模式，必须人为触发才能唤醒，不便于后期生产厂家和水务公司对产品进行维护。在预付费模式方面，如ic卡预付费水表因不同的厂家使用的存储文件格式和加密方式不同，及大多水表安装井下环境原因导致水务公司预付费系统兼容和扩展性差，导致会有很多种不同协议、不同方式的系统存在，加大了维护的成本。基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表可以方便用户更直接的去获取表的信息，通过手机app能进行充值、开关阀门，与水表能直接进行信息交互，并且安全性、可靠性会有很大的提升，并且节约了成本，更加的经济；操作也相对简单、快捷。以上所使用的手机水表app都是由水务公司统一开发、专门管理。

技术实现思路

1、为了解决上述问题，本申请提供了一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，为了更好的满足用户使用方便以及水务公司对高安全、高可靠性、低成本的要求，发明一种便于用户实时操作、充值安全的一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表则是非常必要的。

2、本实用新型通过以下技术方案实现：

3、一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，包括水表基表和控制器主板，所述水表本体上设置有磁阻模块上壳、塑壳上壳、电池仓罩盖、液晶显示屏，所述控制器主板上设置有脉冲接口、液晶显示模块、存储器模块、nb-iot模组、mcu微处理器、电机驱动模块、电源接口、蓝牙通讯接口、触摸按键、sim卡，所述控制器主板与脉冲接口、液晶显示模块、存储器模块、nb-iot模组、mcu微处理器、电机驱动模块、电源接口、蓝牙通讯接口、触摸按键、sim卡通信连接，所述mcu微处理器内设置有mcu处理单元，所述mcu处理单元与设置的电源模块、显示模块、阀门控制模块、nb-iot通讯模块、人机交互单元、储存单元、计量单元、蓝牙通讯模块、sts控制单元通信连接实现数据交互。

4、进一步的，一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，所述mcu微处理器通过电机驱动模块驱动电路来驱动电机阀进行开关阀门的操作，便于用户保护水表用水量。

5、进一步的，一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，所述mcu处理单元上设置有时钟设置模块，所述时钟设置模块用于为mcu提供实时时间数据。

6、进一步的，一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，所述蓝牙通讯接口可以连接用户手机app，用于更新表内的时间和查询表内用量信息。

7、进一步的，一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，所述nb-iot通讯模块对水表的时间可以进行进行自动校时并上报表内用量信息。

8、进一步的，一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，水表通过所述蓝牙、手机app、令牌token数据完成对水表的充值、查询等功能。

9、进一步的，一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，所述sts控制单元用于66位令牌token解密，完成用户充值操作。

10、电源模块为整个系统提供电源，其为所述蓝牙通信模块、nb-iot通讯模块、存储器模块、流量采集模块、sts解码器模块、lcd显示模块、时钟模块等供电，保证电子控制能正常完成工作；其中，所述计量采集模块，将水表机械计量所累计用水量通过电脉冲信号的方式做进一步转换处理，通过ad采样电路将电脉冲信号转换成数字信号传输给mcu做进一步计算，进而计算得出实际的用水量，它的精度可以是1l、10l、100l；其中，所述sts解码器模块，用于66位令牌token解密，完成用户充值操作，每条令牌数据都有时间有效性，表会自动判断令牌的时间tid，保证令牌的正确性、可靠性、安全性；从技术上减少对系统的攻击，并且sts密钥是根据表号以及区域代码等进行密钥分散、加密换算等产生，并且sts密钥由水务公司的购水系统进行统一管理，提高了安全性，并且是一种单向令牌介质传输方式。

11、所述lcd液晶提示模块，将用户水表必要的信息、参数信息等显示在屏幕上，便于用户查看相关信息，比如显示的水表剩余用量，累计用量，网络信息，ip信息，时间信息等；所述阀门驱动模块，由mcu微控制器控制，通过电控阀驱动电路来驱动电机阀进行开关阀门的操作，便于用户保护水表用水量；所述时钟模块，用于为mcu提供实时时间数据,确保水表有正确的时间，这样就保证了时间的准确以及用量信息结算的准确性、可靠性；用户可以通过蓝牙，使用手机app更新表内的时间和查询表内用量信息，也可以通过nb-iot模组进行自动校时并上报表内用量信息。

12、综上所述，本实用新型的以下有益效果：

13、1、本实用新型一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过采用蓝牙通信技术，用户可通过手机app对表端信息进行实时查询，便于用户对水表的使用水量信息、运行信息等实时了解掌握；蓝牙通信技术因其低功耗的优点，表端蓝牙处于实时待连接状态，用户可随时通过手机操作，例如，对于用户短期外出需要将表端阀门关闭时，可随时通过手机app下发关闭阀门操作，当需要用水时，只需要再通过app打开阀门即可，有效防止漏水。这一点相比较其它无线通信技术更加方便、简捷，用户使用简单、快捷。

14、2、本实用新型一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，本申请提供了一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，用户可使用手机app，通过蓝牙通信，随时控制水表，与水表进行信息交互，方便快捷。水务公司会省去很多没必要的繁琐程序，提高效率的同时，并且能够节省相当的人力物力，降低经济成本。

技术特征：

1.一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，包括水表基表和控制器主板，其特征在于，水表本体上设置有磁阻模块上壳、塑壳上壳、电池仓罩盖、液晶显示屏，所述控制器主板上设置有脉冲接口、液晶显示模块、存储器模块、nb-iot模组、mcu微处理器、电机驱动模块、电源接口、蓝牙通讯接口、触摸按键、sim卡，所述控制器主板与脉冲接口、液晶显示模块、存储器模块、nb-iot模组、mcu微处理器、电机驱动模块、电源接口、蓝牙通讯接口、触摸按键、sim卡通信连接，所述mcu微处理器内设置有mcu处理单元，所述mcu处理单元与设置的电源模块、显示模块、阀门控制模块、nb-iot通讯模块、人机交互单元、储存单元、计量单元、蓝牙通讯模块、sts控制单元通信连接实现数据交互。

2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，其特征在于，所述mcu微处理器通过电机驱动模块驱动电路来驱动电机阀进行开关阀门的操作，便于用户保护水表用水量。

3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，其特征在于，所述mcu处理单元上设置有时钟设置模块，所述时钟设置模块用于为mcu提供实时时间数据。

4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，其特征在于，所述蓝牙通讯接口可以连接用户手机app，用于更新表内的时间和查询表内用量信息。

5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，其特征在于，所述nb-iot通讯模块对水表的时间可以进行自动校时并上报表内用量信息。

6.根据权利要求2所述的一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，其特征在于，水表通过所述蓝牙、手机app、令牌token数据完成对水表的充值、查询功能。

7.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通信的sts预付费物联网水表，其特征在于，所述sts控制单元用于66位令牌token解密，完成用户充值操作。

技术总结
本技术公开了一种基于蓝牙通信的STS预付费物联网水表，水表本体上设置有磁阻模块上壳、塑壳上壳、电池仓罩盖、液晶显示屏，电子控制部分包括微处理器模块和其它模块构成，电子控制部分由蓝牙通信模块、NB‑IoT通讯模块，计量采集模块、电源控制模块、存储模块、STS解码器模块、LCD液晶显示，阀门驱动电路等部分组成。该水表采用蓝牙通讯方式与用户设备进行信息交互，用户通过蓝牙水表APP对表端实现相应信息的查询及编写操作，并将相应查询到的信息通过LCD液晶显示到表端；用户可通过蓝牙APP进行缴费，也可通过基于NB‑IoT通讯的物联网系统来实现缴费。缴费数据在STS密钥加密技术的安全控制下实现对表端的缴费操作，从而实现数据的安全，可靠。

技术研发人员：屈子旭,马强,罗长荣,杨杰,曹宁,郭彩梅,张彬
受保护的技术使用者：宁夏隆基宁光仪表股份有限公司
技术研发日：20221124
技术公布日：2024/1/13