スマート・メーター - 水道メーター

テキサス・インスツルメンツのスマート水道メーター・ソリューション

設計上の考慮事項

双方向通信と時間に同期した水計量

TI は、TI マイコンと相互接続可能なローパワー RF ポートフォリオ(1GHz および 2.4GHz のソリューションあり)をご用意しております。この通信機能は、水道メーター・ソリューションでの漏れ検出を早期に行えるだけでなく、監視や、この製品およびスマート・グリッド・テクノロジーに関連した最終製品に関する情報提供にも利用できます。

水道メーター - 記録と請求

料金表の変更にフレキシブルに対応するためには、消費情報を随時記録できるシステムが必須です。TI のマイコン・ソリューションには、このようなシステムを実現するフラッシュ・メモリーが内蔵されています。さらに、今日のスマート水道メーターを柔軟に活用できるようにするために、改ざん防止ならびにプリペイド RFID オプションをソリューションとしてご用意しています。

インフラ耐用年数の延長

このような分野では、頻繁な補修をさけるために、電池寿命を 10 ~ 15 年にする必要があります。TI の MSP430 超低消費電力マイコンは、性能の高さと消費電力の低さを兼ね備えているため、このような処理に適しています。

水道メーター - パワー・マネジメント

電池の寿命をできるだけ長くするには、MSP430 の消費電力を抑えるために、超低静止電流のパワー・マネージメント・デバイスを何にするかが重要です。電池とマイコンを直結した作動の場合(マイコンの動作仕様範囲内で)、正常に動作しパワー・マネージメント部のコストを低減できますが、反面、電圧を調整できないため、マイコンのスタンバイ消費電力が大幅に増え、バッテリーの寿命が短くなります。

これでは、レギュレータの導入を省いて節約しようとしたコストよりも、保守コストの方が高く付く可能性があります。マイコンとペリフェラル通信 IC の電圧を必要最小限に抑えた状態で安定化すれば、電力消費が最適化され、電池の寿命が延びます。

使用している電池の種類と、メーターの作動モード(全負荷)デューティ・サイクルによっては、パワー・マネージメントの方式が複数になります。放電曲線がほとんど平坦な電池(一次電池の Li-SOCl2 など)の使用となる、単純な低デューティ・サイクル(間歇時間が長い)アプリケーションの場合は、超低静止電流 LDO を使用すれば、電池寿命を長くし、コストを非常に低く抑えることができます。高デューティ・サイクル動作のアプリケーションの場合は、節電モード(低負荷)を備えた低静止電流 DC/DC レギュレータを使用することで、コスト面ではやや高くなるものの、効率が高くできます。

放電曲線が直線的な電池(マルチセル・アルカリまたは NiXX など)を使用するアプリケーションの場合は、低静止電流の昇降圧コンバータを使用し、放電電圧を 1.8 ボルトまで落とせば、電池寿命が最も長くなります。シングル・セルまたは小型コイン・セルの電池を使用し、電池の電圧を安定化電圧よりも低くできる場合には、低静止電流の昇圧コンバータを使用すると、0.7 ボルトまで入力電圧を下げることができます。

たとえフル稼働のマイコンとペリフェラル通信 IC を 1 つの電圧で最適化できる場合でも、スタンバイ・モードでは、これらのデバイスはもっと低い電圧で稼働させることができます(単に RTC とメモリーの維持だけであるため)。DC/DC コンバータと動的に電圧スケーリングが可能な LDO(通常は電圧選択の論理ピンを装備)を使用すると、電池寿命をさらに長くすることが可能です。

水道メーター - アナログ・センシング

メーター内の機械的な力は、各種センサによって測定/検出できます。電圧が非常に低いため、流量と温度に対しては高精度の低雑音アンプ(OPA2209 など)、圧力に対しては計測アンプ(INA10x など)がそれぞれフロント・エンドに必要になります。通常、電圧は ADS125x などの高精度 ADC によってデジタル化されます。

ADS125x は、高精度、広ダイナミック・レンジ、デルタシグマ型、分解能が 18 ~ 24 ビットの A/D コンバータで、+5V 単一電源で動作し、ノー・ミッシング・コードが達成されています。水道メーター・ソリューションに関連した TI 製品は、心臓診断、スマート・トランスミッタ、産業プロセス制御、体重計などの高分解能の測定アプリケーションに最適です。

このような特長を備えているため、利用者へ正確な請求書を準備したり、バランスをより良く均一に保つことができます。また、リアルタイムに使用情報を把握できるため、エネルギーや水資源を適切に節約できます。

セレクション/ソリューション・ガイド

セレクション・ガイド (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (KB) 日付 表示回数 英語版
PDF 3.35 MB 2012年 9月 18日 0 最新の英語版をダウンロード (Rev.O)

ソリューション・ガイド (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (KB) 日付 表示回数 英語版
PDF 1.96 MB 2014年 12月 18日 8628

製品カタログ/ホワイト・ペーパー

製品カタログ (1)

タイトル 概要 種類 サイズ (MB) 日付 表示回数 英語版
PDF 167 KB 2014年 11月 5日 1850

ホワイト・ペーパー (7)

タイトル 概要 種類 サイズ (MB) 日付 表示回数 英語版
PDF 2.42 MB 2015年 7月 17日 0 最新の英語版をダウンロード (Rev.B)
PDF 775 KB 2016年 8月 25日 3405
PDF 379 KB 2016年 7月 7日 1244
PDF 960 KB 2016年 3月 21日 2147
PDF 905 KB 2014年 7月 31日 1979
PDF 1.07 MB 2014年 5月 28日 413
PDF 749 KB 2014年 3月 8日 2162

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