[实用新型]NFC水表

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水表，特别涉及一种NFC水表。

背景技术

目前国内居民水表主要有以下几种：卡式预付费水表、无线远传水表、有线远传水表。卡式预付费水表是通过CPU卡或逻辑加密卡来传递预存数据，这种方式对于预存数据来讲是可靠的，但是对水司的监管带来许多问题，无法对用户水表的状态和用量信息进行实时的监控，造成许多管理上的漏洞。无线远传和有线远传都是通过组网集抄的方式进行管理，组网成本相对较高，而且组网收到环境的影响比较大，给系统的维护带来诸多不便，再者功耗也是集抄水表的一个技术难题，暂时还没有有效的解决办法。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种安全便捷的NFC水表。

本实用新型提供的这种NFC水表，包括微控制器、按键电路、计量电路、LCD显示屏、告警信号电路、阀门控制电路、时钟/电池单元、存储器、NFC控制单元、NFC天线和ESAM模块，NFC控制单元通过I2C接口与微控制器相连，NFC天线与NFC控制单元相连，ESAM模块通过7816接口与控制器相连。

本实用新型采用标准接口，适合于模块化的设计和产品的大规模推广；其加密系统与表计生产厂家分开，系统的安全性更高；用户在任何地方、任何地点、任何时候都能通过登录水司后台系统购买预存水量，使用更便捷；采用NFC无线通信方式与外部通信，大幅提高了其可靠性。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是本实用新型的一种具体实施方式示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括微控制器、按键电路、计量电路、LCD显示屏、告警信号电路、阀门控制电路、时钟/电池单元、存储器、NFC控制单元、NFC天线和ESAM模块，NFC控制单元通过I2C接口与微控制器相连，NFC天线与NFC控制单元相连，ESAM模块通过7816接口与控制器相连。

NFC控制单元是本实用新型与外部通信的一个唯一通信接口单元，其通过天线与NFC手机进行信息交互。ESAM模块是用来对数据进行加解密，NFC控制单元接收NFC手机的预存数据，通过ESAM模块进行解密，再由微控制器进行处理，手机支付表计需要上传数据也需要通过ESAM模块对该数据进行加密处理。计量电路负责对水量进行计量，计量方式是通过对干簧管通断状态监测来计量的。时钟电路为系统提供准确的时钟，电池为系统提供电源。LCD显示屏用于显示表计的用量信息和余量信息。告警电路是通过蜂鸣器来实现的，在系统电池电压不够、开关阀有问题、充值成功、余量不够的情况下，发出蜂鸣声提醒用户。阀门控制电路是实现预付费功能的一个重要组成部分，通过开关阀门来提醒和强迫用户预存水量，实现预付费功能。

如图2所示，本实用新型是将物联网中的NFC技术和移动支付引入到水的计量与管理系统中。由本实用新型、NFC手机、Internet网络以及水司后台系统、银行系统共同组成基于物联网技术的智能计量双向信息交互的系统，实现计量数据的本地采集和费用的远程支付。

本实用新型通过与NFC控制单元相连的天线与NFC手机实现信息交互，用户通过NFC手机登陆水司后台系统，采用在线支付的方式购买水量，然后再将购买的水量存入本实用新型，实现预付费功能。与此同时，本实用新型还能将用户的用水量及状表计态信息读取出来，然后通过3G网络上传给水司后台系统，实现水司对本实用新型的实时监控。

本实用新型可满足居民通过手机在线支付购买水量，实现预付费功能的需求，能够通过NFC通信接口与NFC手机或阅读器进行通信，实现手机支付的预付费功能和表计信息的快速上传，加快了物联网的近场通信技术在能源计量与管理领域的应用和推广，具有很强的实用性。

在使用时，整个系统是通过PSAM/ESAM系统对数据进行加解密，来保证数据的安全性，用户手机对于数据来说只是一个传输通道，无法对数据进行解释。由于用户手机在整个系统中模拟预付费系统中的一张卡，为了让用户体验更舒服，本实用新型与手机之间的信息交互不要太复杂，不需要太多的认证，燃气表读取用户手机上的预付费数据，通过ESAM解密就可以了。ESAM的密钥必须跟与水表基表的表号关联，这样使得已经更改密钥的ESAM与表计一一对应。

手机支付水表工作在READER模式，通过按键唤醒的方式来控制NFC模块的电源供电，充分节省了电池电能的消耗。

本实用新型允许设备之间进行非接触式点对点数据交互。由于NFC控制单元工作在卡模式，功耗非常低，完全能够满足电池供电表计的需求。