随着水资源日益匮乏，以完善计量体系、加强市场监督为核心，大步迈向智能化、集成化、数字化、高精尖仪器行列，研制高精度的计量仪器，建立成熟智能化的计量系统的需求迫在眉睫。
机械式水表存在工作效率低，用水数据无法存储分析、无法自动抄表缴费的行业痛点，计量精度随时间会下降等问题，已然跟不上时代发展和人民需求，水表的发展经历了传统机械式水表、预付费 IC 水表到超声波电子式水表的升级过程，再结合物联网技术已来到了“智慧水表 3.0”时代。
超声波水表具有压力损失小、始动流量低、量程比宽等优点，能够广泛应用于民用和工业测量领域。卜庆峰等针对小口径民用超声波精度提升问题，提出采用卡尔曼滤波估算零流量差分时间提高计量精度稳定性，提升小口径超声波水表达到国家二级表标准。
针对超声波水表计量精度易受温度影响、存在温度适应性差的问题，于群等提出基于二维双线性插值的温度补偿算法，采用流体力学数值仿真和一定数量测试样本，验证了该二维非线性在全流量和全温度下的计量误差在±2% 以内。K.Amri 等使用双路超声波换能器提高了抗干扰能力，有效抑制了流速突变对计量的影响。Youn‐Sik Hong等设计低功耗嵌入式系统模型应用于超声波水表，电池功耗时间满足年限可达 10 年。现在智能超声波水表已然成为水表行业研究和发展的重要趋势。
其中无线组网通信方便是最重要的优势之一，在选择 LPWAN（低功耗广域网）的 LoRa、Sigfox、NB‐IoT 等众多技术中，LoRa和 NB‐IoT 目前广泛应用的非授权频谱和授权频谱下的主流技术代表。LoRa属于免授权频段，无需申请就可进行网络建设布局，网络通信架构也简单，因此在低功耗、远距离、大量连接的物联网应用中使用 LoRa 技术就有了优势，对无线抄表领域意义重大。
本文结合 LoRa技术和无线组网技术实现超声波水表的无线远距离抄表功能，不仅可以免去需要专人抄表打扰客户的麻烦，而且节省电力、自来水、燃气、热力等公司的运营成本，同时有利于我国“双碳”目标的实现，从而提高人们幸福指数和生活质量。
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