Zdroj: Alan Hodinář
V Česku jsou naprosto běžná analogová měřidla pro vodu, plyn nebo elektřinu. Implementovat pak odečet naměřených hodnot do vlastní služby jako je tmep.cz nebo Home Assistant je zdanlivě nepřekonatelný problém. Přitom to jde jednoduše — stačí ESP32-CAM, kamera a projekt AI-on-the-edge-device.
Projekt funguje tak, že kamera pořídí snímek ciferníku, ESP32 ho zpracuje přímo na desce pomocí TensorFlow Lite (žádný cloud, žádný server) a výslednou hodnotu odešle přes REST API nebo MQTT. Integrace do Home Assistant je přímočará.
Co projekt umí
- čtení analogových vodoměrů, plynoměrů, elektroměrů a dalších měřidel s analogovým displejem
- zpracování obrazu přímo na ESP32 — bez závislosti na cloudu
- webové rozhraní pro konfiguraci, náhled kamery a sledování hodnot
- odesílání dat přes MQTT, REST API nebo InfluxDB
- OTA aktualizace firmware přes Wi-Fi — po prvním flashování přes USB už nepotřebujete kabel
Hardwarové požadavky
POZOR — ne všechny ESP32-CAM lze použít.
Pro správnou funkci musíte zakoupit ESP32-CAM s externí 4MB FLASH pamětí. Jinak AI-on-the-edge-device nebude fungovat. Na trhu jsou i kusy s lhivým popiskem — seznam vyzkoušeného hardware najdete na stránce kompatibility.
Mezi podporované kamery patří TY-OV2 / 640-V2.0 a DCX-OV2 / 640-V2. U kamery DC-26 / 40-V3 bylo zaznamenáno jedno zařízení, kde projekt nefungoval.
MicroSD karta: projekt vyžaduje SD kartu v jednodrátovém režimu. Karty do 4 GB mají tendenci být stabilnější, ale existují výjimky oběma směry — některé 4GB karty nefungují, některé 16GB fungují bez problémů. Aktuální seznam ověřených karet najdete v diskusi na GitHubu.
Napájení: 5 V / min. 500 mA přes USB. Někteří uživatelé doporučují přidat elektrolytický kondenzátor 2200 µF mezi GND a VCC pro vyhlazeni proudových špiček.
Instalace
Nejjednodušší cesta je přes Web Installer — browserový nástroj, který flashuje ESP32 přes USB bez nutnosti instalovat Arduino IDE nebo jakýkoliv jiný software. Stačí Chrome nebo Edge.
- Připojte ESP32-CAM k počítači přes USB-UART převodník
- Otevřete Web Installer a flashujte firmware
- Vložte microSD kartu — projekt si na ní automaticky vytvoří potřebnou strukturu při prvním spuštění (SD karta musí být naformátovaná jako FAT)
- Připojte se k webovému rozhraní na IP adrese ESP32 a nastavte ROI (oblasti zájmu na ciferníku)
Všechny další aktualizace firmware jsou bezdrátové přes OTA — kabel už nepotřebujete.
Alternativa: dedikovaná deska AI-on-the-Edge-CAM
Pokud chcete robustnější řešení než holý ESP32-CAM, existuje dedikovaná deska postavená na ESP32-S3 přímo pro tento projekt. Oproti klasickému ESP32-CAM přidává Ethernet s PoE (napájení po síťovém kabelu), správu baterie, WS2812B LED podsvetlení kamery a režim spánku s odběrem pouhých 20 µA. Deska je dostupná na Elecrow nebo přes Hackaday projekt.
Kde koupit ESP32-CAM
ESP32-CAM s podporovanou kamerou seženete na LaskaKitu nebo Pájeníčku za cenu kolem 150–200 Kč. Vždy zkontrolujte specifikaci — musí uvádět 4MB externí FLASH.
Modely pro 3D tisk
Chcete mít zařízení hezky zabudované u měřidla? Na Printables najdete pouzdro pro elektroměr s ESP32-CAM i další varianty pro různé typy měřidel.
#DnesBastlim Přes Víkend jsem bastlil odečet vodoměru přes ESP32-Cam, pomocí projektu "Ai On The Edge" stále ladím odlesky, ale už to celkem čte 🙂
— Alan Hodinář (@alistaarec) May 14, 2023
Samozřejmostí je integrace do HA.
Fotka je ořízlá aby nebylo vidět znečištěné okolí vodoměru, který je ve sklepě 🤣 pic.twitter.com/KvjH7lk3pK
GitHub: AI-on-the-edge-device
Dokumentace: jomjol.github.io/AI-on-the-edge-device-docs
Kompatibilita hardware: Hardware Compatibility
Žádné sociální komentáře k dispozici.