随着智慧城市和AMR（自动抄表）系统的普及，传统人工抄表方式因效率低、成本高、易出错等缺点已无法满足需求。本项目旨在开发一款基于WM-Bus标准的智能水表，实现水表数据的远程、自动、高频次采集，为水务公司提供精准的计量数据和高效的管理手段。
· 远程自动抄表：彻底取代人工上门抄表，降低运营成本。
· 超低功耗运行：采用电池供电，目标使用寿命**≥10年**。
· 高可靠性通信：在复杂城市环境中实现稳定、远距离的数据传输。
· 标准协议兼容：采用欧洲标准的WM-Bus协议，确保与主流数据集中器无缝对接。
· 数据安全与完整性：保证数据传输过程中的可靠性与正确性。
本系统采用典型的星型网络拓扑结构，由终端水表（Meter）和集中器（Concentrator/Gateway）构成。
· 终端层（Meter）：每个水表内置E50-900NW20SX系列WM-Bus无线通信模块，作为WM-Bus网络中的表端设备，负责采集水量数据并定时或触发上报。
· 集中层（Concentrator）：部署在小区楼道或屋顶，同样内置E50-900NW20SX系列WM-Bus无线通信模块（角色设置为Other/收集端），负责接收区域内所有水表的数据，并通过以太网或4G网络将数据汇聚上传至云平台。
· 平台层（Platform）：水务公司的数据中心，进行数据存储、分析、计费和异常告警。
1. 电源管理电路：采用低静态电流的LDO为MCU和E50系列WM-Bus无线通信模块提供稳定的3.3V电源。设计电源开关电路，由MCU控制E50系列WM-Bus无线通信模块的供电，实现彻底断电以降低功耗。
2. 无线模块接口电路：
o UART接口：MCU的UART_TX/RX直接连接E50系列WM-Bus无线通信模块的RXD/TXD，用于发送AT指令和数据透传。
o 硬件流控：强烈建议启用。将MCU的引脚连接至E50的CTS和RTS引脚，防止数据丢失。
o 唤醒控制：将E50系列WM-Bus无线通信模块的WAKEUP引脚（低电平有效）连接到MCU的GPIO，由MCU控制模块的唤醒与休眠。
3. 天线设计：天线是通信距离的决定性因素之一。需严格按照868MHz频段进行50Ω阻抗匹配设计，并充分考虑水表金属壳体的影响，最好进行实际环境下的天线性能测试。
水表绝大部分时间应处于超低功耗的深度休眠模式。其工作流程遵循“事件驱动”原则，状态机设计如下：
① 上电初始化；
② 深度休眠模式(MCU休眠，E50断电)
l 定时器唤醒（如每1小时）或 计量事件触发。
③ 数据采集与处理：（MCU工作，E50仍断电）
l 读取脉冲数，计算水量；
l 判断是否达到上报条件（定时/水量阈值/事件）；
④ 是：启动无线通信流程。
⑤ 否：返回深度休眠。
① 模块上电与初始化：MCU拉高WAKEUP引脚，延迟后通过UART发送AT+UART_CUR=115200,8N1,1等指令配置模块参数（参数可预先保存，此处为验证）。
② 角色与模式确认：发送AT+ROLE=?确认模块角色为Meter。发送AT+MODE=?确认为标准WM-Bus模式。
③ 构建数据帧：MCU将水量数据（如123.45立方米）按照EN 13757-3标准的数据块（Data Block）格式封装。E50系列WM-Bus无线通信模块固件已支持常见VIF（值域信息域），可通过AT指令（如AT+SETDATA）快速设置，极大简化开发。
④ 发送数据：使用透传模式或特定AT指令（如AT+SEND）将数据帧发出。模块会自动添加WM-Bus协议头。
⑤ 确认与休眠：发送完成后，等待E50系列WM-Bus无线通信模块返回发送成功状态（或超时）。随后，MCU拉低WAKEUP引脚，并切断模块电源，系统再次进入深度休眠。
① 极致的功耗控制：E50-900NW20SX的休眠电流低至2μA，结合“事件驱动+彻底断电”的软件策略，是实现10年以上电池寿命的基石。
② 开发周期极短：模块原生支持WM-Bus协议栈，省去了复杂的协议开发、调试和认证过程，开发者只需通过简单的AT指令即可实现标准通信，可将产品上市时间缩短数月。
③ 通信可靠且合规：专为868MHz欧洲频段优化，穿透绕射能力强。完全符合EN 13757标准，确保能与市面上主流的WM-Bus集中器直接通信，无兼容性风险。
④ 高集成度与可靠性：模块已通过相关认证，工业级设计，抗干扰能力强，大幅提升了整表的可靠性。
① 天线优化：水表金属壳体对信号有屏蔽效应，必须进行严格的天线设计和整表信号测试，确保通信质量。
② 电池选型与认证：锂亚电池需选择高质量品牌，并注意其脉冲放电能力。整表需进行长期加速老化测试以验证寿命。
③ 数据安全：虽然WM-Bus协议本身具有一定安全性，但对于关键应用，可研究启用模块支持的加密功能或在上层应用中进行数据加密。
④ 频段合规性：本方案基于868MHz，主要适用于欧洲、中东等地。若在中国大陆使用，需选择E50-470NW20SX（470MHz）型号以符合中国无线电管理规定。
基于亿佰特E50-900NW20SX系列WM-Bus无线模块的智能水表方案，凭借其超低功耗、标准协议、开发简便三大核心优势，为水务行业提供了一条高效、可靠且成本可控的智能化路径。该方案技术成熟，风险可控，是进军欧洲及类似市场智能计量领域的理想选择。
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