在今年的慕尼黑上海电子展上，有一款单芯片无磁计量智能水表的设计方案引起了众多观众的关注。这一智能表计方案的主控芯片采用国民技术最新的低功耗 MCU 芯片，内置无磁传感计量单元，抗磁干扰性能强，灵敏度高，而且计量功耗低，搭配 NB-IoT 等通信模块可实现远程抄表、远程管理等功能。据国民技术参展人员称，这种单芯片无磁计量智能水表方案目前是国内第一个同类设计方案！
在新基建的七大板块中，5G、人工智能和大数据中心是实现“数字的产业化”，而新能源、城际高速、特高压和工业物联网则是要实现“产业的数字化”。在工业物联网这一板块，仪器仪表的智能化将是新基建的重要一环。智能水表是一种利用微电子芯片技术、传感技术和智能IC卡技术/无线技术对用水量进行计量及结算的新型水表，与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比，有很大的进步。
智能水表已经部分替代传统机械水表，其计量方式也随着电子技术的发展越来越多样化，如机械表头检测、超声波检测、有磁检测等。但这些计量方式存在明显缺点，容易受外界电磁干扰，或者因为永磁体对水中杂质的累计吸附而造成计量误差，或被人为利用、漏计及不计。为应对这些问题，无磁计量水表应运而生，它具有计量精度高、无磁性、无杂质吸附，且不被人为干扰等优点，现已被水表厂商、自来水公司和智慧城市管理机构广泛采纳，其市场发展前景十分广阔。
在国家政策和电子电气技术的促进下，以及依托智能水表在智慧水务发展背景下的独特优势，我国智能水表的渗透率和产量不断增加。2012年我国水表产量为6431万只，智能水表产量仅为870万只，智能水表的渗透率仅为13.53%，不足15%。据前瞻研究院统计，到2018年我国智能水表产量超过2400万只，市场渗透率达到23.83%，2019年我国智能水表产量超过3000万只，市场渗透率进一步提升，超过26%。
基于Wi-Fi、蓝牙、红外、UWB、NFC等短距离无线通信技术，以及NB-IoT等中长距离无线通信标准，无线智能抄表系统将成为新兴的、先进的抄表方式，也将在物联网发展的大背景下成为智慧水务的主流发展方向。但万物互联的同时带来新的安全风险，所以最新的无磁智能水表，以及具有安全特性的联网型无磁智能水表将逐渐成为智能表计的主导模式，具有极大的增长空间。
无磁智能水表的原理是通过传感器进行信号拾取，当水流推动叶轮时，传感器会随着叶轮转动得到信号变化，电路盒上的算法根据传感器拾取的信号计算出流速。由于拾取过程是无磁的，整个拾取过程不怕强磁干扰和气泡影响，不论在大口径还是小口径上，都能拥有良好表现，这也是业界和市场选择无磁水表的原因。
在今年的慕尼黑上海电子展上，有一款单芯片无磁计量智能水表的设计方案引起了众多观众的关注。这一智能表计方案的主控芯片采用国民技术最新的低功耗 MCU 芯片，内置无磁传感计量单元，抗磁干扰性能强，灵敏度高，而且计量功耗低，搭配 NB-IoT 等通信模块可实现远程抄表、远程管理等功能。据国民技术参展人员称，这种单芯片无磁计量智能水表方案目前是国内第一个同类设计方案！
视频1：现场展示单芯片无磁计量智能水表方案
国民技术的单芯片计量技术可实现低功耗、高精度的计量解决方案，并提供集成计量功能的低功耗MCU单芯片产品和相关解决方案。该方案集低功耗技术、无磁计量技术、芯片高可靠性技术和芯片安全技术为一体，具备单芯片高集成度优势，同时还可提供片外SE的物联网解决方案。
国民技术展示的无磁计量智能表计方案具有如下特点：
● 采用最新N32L436 通用低功耗 MCU 芯片
● MCU内置LC无磁传感计量单元，支持低功耗模式计量
● 计量唤醒可配，可设置任意计量圈数(1-65535)后唤醒
● 支持机电分离报警
● 支持NB-IOT数据模块远程自动抄表（可选）
● 高精度计量，可达0.001 m³,根据实现方式精度可提升到0.0001m³
● 支持无源液晶显示屏
● 支持NFC读卡（可选）
● 支持电池电量监测
该方案的性能参数如下：计量精度达0.001m³；计量平均功耗为5μA（LCD关闭）；8μA（LCD开启）；工作电压：2.8V～3.6V；ESD：接触8KV/空气15KV。
国民技术通用型MCU产品系列基于ARM Cortex-M系列32位处理器内核，内置嵌入式高速闪存、低功耗电源管理，集成数模混合电路，并带有密码算法硬件加速引擎和硬件安全防护功能。其高集成度、高性能、低功耗的通用安全MCU产品系列全面覆盖各种物联网应用场景，持续提供超过100款芯片产品型号。
在本届慕展上，国民技术首次展示了N32G032、N32G432、N32G435、N32L436四个系列近30款型号MCU芯片新品，进一步拓展到工业、医疗、消费、家电和智能表计等应用领域。
－ N32G032系列：广泛应用于电源管理、小家电控制面板、电动工具、汽车OBD等应用场景
－ N32G432系列：广泛应用于打印机、舞台灯光控制器、手持云台等应用场景
－ N32G435系列：广泛应用于无绳高速吸尘器、高速凤机、直流风扇、电动工具、压缩机控制等电机控制应用场景
－ N32L436系列：广泛应用于智能水表、智能燃气表、额温枪、血氧仪、血糖仪、ETCOBU等应用场景。
国民技术的电机MCU系列芯片尤其值得关注，主要分为三大系列：
－ N32G455xx系列：面向高性能多FOC电机应用
－ N32G435xx系列：面向高性价比电机应用
－ N32G035xx系列：针对低成本电机应用
基于其电机MCU，国民技术可为客户提供多种高效BLDC/FOC电机控制解决方案，具有高性能、低功耗、高集成、低BOM成本、高可靠性和低噪声等优势。此外，国民技术还构建起丰富的电机开发生态，包括完整高效的算法驱动库；电机驱动板、控制板、双FOC电机控制DEMO板；多FOC电机控制开发套件；以及调试工具支持等。
视频2：现场展示全系单电阻、双电阻、无感及有感电机方案
此外，这一单芯片无磁计量智能水表方案的NFC读卡功能是由国民技术的NZ3802系列非接触式读写芯片实现的。该芯片产品刚刚获得“2020中国IC设计成就奖”的最佳产品奖。
国民技术聚焦“安全+通用”的产品战略，在展会上展示最新的产品和技术方案，包括通用MCU、安全芯片、无线连接、可信计算、国产智能卡等芯片产品和相关解决方案，其应用涉及网络信息安全、电子银行、电子证照、移动支付与移动安全、工业互联网、车联网、消费电子、医疗健康、智能家居、智能家电、智能表计等领域。
部分最新产品和解决方案包括：
● 物联网加密模块解决方案；
● 单芯片同时支持TCM/TPM双协议的可信计算解决方案；
● 基于N32G4FR/N32WB452单芯片安全智能锁方案；
● 基于N32L4X最新单芯片无磁计量技术实现的低功耗、高精度计量表计解决方案；
● 基于N32G020/N32G452系列高性能通用安全MCU提供额温枪、酒测宝、血氧仪、血压仪、血糖仪、心电血氧二合一模块、家用多参检测模块（心电、血氧、体脂）等解决方案；
● 基于N32G452/457系列通用安全MCU以及N32WB系列无线蓝牙MCU、蓝牙射频芯片等提供的网络热敏打印机、环境监测仪、智能手环、智能手表等解决方案；
● 基于N32G435/N32G455系列增强型MCU的电机解决方案；
● 无线连接技术方案以及基于国密安全体系打造的可独立运营或与业务云集成的国民安全云综合解决方案。
责编：Amy Guan
您可能感兴趣
