挪威南部霍尔滕市政府(Horten Municipality)与当地智慧状态监测解决方案供应商7Sense合作开展基於蜂巢式物联网的专案，旨在检测该地区饮用水网路的泄漏情况。该专案获得了挪威公共卫生研究所(Norwegian Institute of Public Health)支援，其中的解决方案采用整合了LTE-M/NB-IoT数据机和全球导航卫星系统(GNSS)的Nordic Semiconductor nRF9160 低功耗模组。

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代表挪威水务产业的国家协会Norsk Vann指出，挪威是欧洲水量漏损最多的国家之一，截至2021年，挪威的平均漏损水量为30%。在一些供水地区，管线渗漏引致的纯净饮用水流失甚至超过了40%。霍尔滕市专案是市政府长期承诺的一部分，目标是到 2028 年将漏损率降至低於18%，这是该城市的永续发展目标。在过去三年中，该市的漏损率稳定在 16% 至 17%，而此专案将透过查找难以发现的微小漏点(通常在私人管线连接处发现)，帮助维持或进一步降低漏损率。

将蜂巢式物联网资料传输到云端

为了满足专案需求，霍尔滕市政府与7Sense合作，在饮用水网路中部署了一组物联网感测器，使用声学技术持续监测水管的状况和活动。高品质麦克风头以磁力吸附在水管或阀门上，以「聆听」由 nRF9160助力感测器记录的各种频率的活动。通过Nordic模组的蜂巢式物联网连接，这些资料会定期传送到霍尔滕市政府的云视觉化平台，并使用先进的机器学习 (ML) 演算法来确定随着时间推移可能出现的异常情况是否潜在泄漏。如果怀疑发生泄漏，霍尔滕市政府的工程师可以迅速展开调查，及早应对。

霍尔滕智慧城市专案经理 Jan Einar Nornes 表示：「持续监测管道噪音水准是有好处的，因为泄漏初期的噪音通常最为强烈，音调明显偏高。随着泄漏水量的增加，噪音水准会逐渐降低，而且较难与背景杂音区分开来。该解决方案於 2024 年初部署，虽然时间不长，但到目前为止，我们已经检测到至少一处泄漏。」

nRF9160 提供出色的无线电灵敏度

为了使得系统有效运作，需要部署足够多的感测器，以便为云平台和 ML 演算法提供充足的资料。同时，由於系统位於地下数米处，nRF9160出色的无线电灵敏度和低功耗特性对於确保可靠的蜂巢式连接和毋须定期充电至关重要。该解决方案由 3.6 V、14 Ah D 型锂电池供电，电池寿命超过 5 年，这部分归功於 Nordic 模组的省电特性。

7Sense Technologies执行长Frode Stensaa表示：「自2018年nRF9160模组面世以来，我们一直与Nordic密切合作。Nordic模组具有高整合度、Arm处理器、NB-IoT数据机和业界知名的软体发展套件(SDK)，外加出色的无线电灵敏度和低功耗特性，因而成为感测器应用的明智选择。」

虽然目前的试点项目已取得了成功，但为扩大部署范围，该解决方案仍继续完善。最终版本将包括一个三轴加速度计，用於监测感测器在管道上的位置，以确保感测器不会被无意移动，例如，如果维修人员在进行其他工作时不小心触碰到感测器，或者生??降低了磁铁的有效性。随着该解决方案逐步扩展到霍尔滕市中型水务基础设施的 1000 多个感测器，有关方面将进一步开发韧件和後端演算法以提升方案效能。