AI也会查水表啦！德国小哥开发水表读取器，成本不到80元

晓查 发自 凹非寺 量子位 报道 | 公众号 QbitAI

不少人家里应该都还有这种老式水表，但你能看懂它的读数吗？

恐怕不少人都会感到一脸懵逼。机械式水表可能是最反人类的设计之一了，安装在阴暗的角落，又是指针又是数字，读起来费劲。

现在你可以把查水表交给AI啦！一位德国小哥开发的“AI水表读取器” ，只需几十元的成本，在水表上加个“罩子”，就能把机械式水表改装成“智能水表”，

这款设备基于TensorFlow Lite，让AI自动读取当前刻度，实时记录你的用水量。

AI水表读取器主要由3部分组成：3D打印外壳，ESP32-CAM 开发板、相机与照明装置。

ESP32-CAM自带LED照明，摄像头型号为OV2640，外壳部分可以使用作者提供的3D打印文件。

据作者介绍，整部装置的费用不超过10欧元（也就是不超过人民币80元）。

AI水表读取器可以直接通过网络管理 。将固件烧录到设备并连上Wi-Fi后，只需在浏览器中输入设备的局域网IP即可进入管理界面。

你可以在网页中设置读取框的坐标、图像质量等参数。

甚至你还可以进行OTA 升级，将固件文件传输至/firmware文件夹下，再输入http://IP-ESP32/ota?file=firmware.bin对设备进行无线更新。

这款智能水表的原理并不复杂，其数据处理流程如下：

相机线拍下照片，用OpenCV库对图像进行自动对齐、ROI识别，提取中图像中的需要识别的部分。

不过，处理机械水表表盘图像并不容易，不是简单用OCR就能搞定的，因为表盘的数字是连续变化的，你可以会遇到正好处在两个数字之间，比如最右边那种情形。

这时候就需要用CNN训练它，让它知道这张图片是介于数字2和3之间。

表盘上部的数字读数用OCR软件获取，下半部分的模拟表盘交给CNN处理。

对于模拟表盘的部分，要让CNN能识别指针从0到9不同情况，一个“笨”方法是标记10个分类。

但是，如果希望系统估读小数点后一位（0.0、0.1，…，9.8、9.9），那么将会有100个分类，每个分类都要有大量的训练图像。

因此，最终作者使用了另一种方法：在CNN网络的最后一层中仅使用一个可以输出连续值的神经元。

最初开发的版本需要设置外部服务器对这些图像进行处理，经过数次迭代后，图像处理和转换已完全集成在ESP32CAM固件中，真正成了“边缘AI”。

如果你也想改造自家的水表，不妨去试试吧。

项目地址：https://github.com/jomjol/AI-on-the-edge-device

硬件配置：https://www.thingiverse.com/thing:4573481

3D打印文件：https://www.thingiverse.com/thing:4571627/files

浅谈刷卡水表的现状与未来

随着科技的不断进步和智能化的普及，水表作为家庭和商业用水管理的重要工具，也在不断地进行技术革新。在众多的水表类型中，刷卡水表曾因其便捷性和预付费功能而广受欢迎。然而，随着时间的推移，人们对于水表的需求也在变化，这引发了关于刷卡水表是否已经没落的讨论。

一、刷卡水表的发展历程

刷卡水表，尤其是IC卡水表，是预付费水表的一种形式，它通过内置的电子芯片和读卡器将用户的信息与用水量进行绑定。这种设计使得用户只需刷卡即可用水，为供水管理方提供了一种有效的水费管理方式，同时也减少了人工抄表的成本和时间。

二、刷卡水表的优势与挑战

尽管刷卡水表在早期提供了诸多便利，但随着技术的发展，它也面临着一些挑战。例如，预付费水表解决了阶梯水价的问题，但季节水价问题尚未得到有效解决，水表内部时钟无法识别四季。此外，水表电池的质量、更换费用以及电磁阀的故障等问题也是用户和供水部门需要考虑的因素。

三、市场对刷卡水表的需求变化

随着远传水表和无线无传水表等新型水表的出现，市场对刷卡水表的需求正在发生变化。远传水表以其实时抄收功能和使用寿命长的特点，被视为水计量仪表未来的发展方向。而无线无传水表则通过无线手持机抄收智能水表的用水数据，提高了抄表效率。

四、刷卡水表的市场适应性

尽管新型水表技术不断涌现，刷卡水表依然有其市场适应性。对于一些老旧小区和对成本敏感的用户来说，刷卡水表的安装和维护成本相对较低，仍具有一定的吸引力。同时，对于一些特定的应用场景，如临时用水或特定工程项目，刷卡水表的预付费功能依然具有其独特的优势。

五、未来展望

随着技术的不断进步，水表市场将继续朝着智能化、自动化的方向发展。刷卡水表要想保持其市场地位，就需要不断地进行技术创新和功能升级，以适应用户日益增长的需求。同时，供水部门和水表制造商也需要密切关注市场动态，为用户提供更加高效、便捷的用水管理解决方案。

结语：

综上所述，尽管刷卡水表面临着新型水表技术的挑战，但它依然具有一定的市场需求和应用价值。通过不断的技术创新和市场适应，刷卡水表有望在未来的水表市场中继续发挥其作用。同时，供水部门和制造商也应积极应对市场变化，为用户提供更加完善的产品和服务。

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