AI on the Edge Device:用 ESP32 给传统表盘拍张照,数字就出来了

这个项目在 GitHub 上拿到了 8,470 Star。

它干的事情很具体:拿一个 ESP32-CAM 模块,对准你家的水表、电表、气表拍一张照片,然后用 AI 把表盘上的数字识别出来,直接输出数字化的读数。

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1、 解决什么问题

很多老旧的水表、电表、气表还是机械式的,没有联网能力。想把这些数据接入智能家居系统,要么换表,要么手动抄表。换表成本高,手动抄表太麻烦。

这个项目提供了一条中间路线:不换表,加一个小设备就行。

ESP32-CAM 是一块带摄像头的小开发板,尺寸只有 3 x 4.5 厘米,价格不到 10 欧元。把它装在表盘前面,定时拍照,照片交给板载的 TensorFlow Lite 模型做识别,读数就出来了。

2、 工作流程

设备每隔一段时间拍一张表盘照片。拍完之后,程序会从照片里提取出感兴趣区域(ROI),也就是数字所在的那一小块画面。然后把这块画面送进 TFLite 模型做推理,得到每个数字的识别结果。

识别出来的读数有几种输出方式:通过 MQTT 发送到消息队列,写入 InfluxDB 做时序存储,或者通过 REST API 对外提供查询接口。

这三种方式覆盖了主流的智能家居数据接入场景。Home Assistant 用户可以直接集成,不需要额外写代码。

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3、 硬件要求

需要的东西不多:一块支持的 ESP32 开发板(带摄像头),一张 SD 卡,一个合适的外壳。

外壳有现成的 3D 打印模型可以下载,水表、电表、气表各有对应的设计。打印出来装上就能用。

首次刷固件需要通过 USB 连接电脑,之后的更新都支持 OTA(空中升级),通过网页界面就能完成。SD 卡的初始化也可以在固件刷完之后自动完成,不需要手动操作。

4、 适合谁用

家里有老式机械表、又想接入智能家居系统的人。不需要编程基础,按照文档一步步操作就行。社区里有大量 YouTube 视频教程,从硬件组装到软件配置都有人录好了。

对于开发者来说,这个项目也是一个不错的边缘计算参考案例。ESP32 算力有限,能在上面跑 TFLite 做实时图像识别,模型优化和工程实现上都有值得学习的地方。

项目用 C++ 写的,代码结构清晰,想二次开发的话门槛不高。

得学习的地方。

项目用 C++ 写的,代码结构清晰,想二次开发的话门槛不高。

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