Watmonitor是一個(gè)使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)水位監(jiān)測的自托管應(yīng)用程序，具有多語言支持和易于訪問的數(shù)據(jù)。

Watmonitor是一個(gè)多功能的、自托管的web應(yīng)用程序，專為實(shí)時(shí)水位監(jiān)測而設(shè)計(jì)。使用基于ESP32的物聯(lián)網(wǎng)傳感器和超聲波距離傳感器，它可以跟蹤各種環(huán)境中的水位，如水井，水箱，湖泊等。

Watmonitor使水?dāng)?shù)據(jù)的監(jiān)測和分析變得簡單而高效。理想的個(gè)人和工業(yè)使用。提供方便地訪問實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)的水位和水量。非常適合尋求實(shí)施水位解決方案的制造商和工程師!

標(biāo)準(zhǔn)來說，它每5分鐘記錄一次測量，因?yàn)樗鼘Φ凸β氏到y(tǒng)也很友好。Web界面是通用的，可以與任何傳感器技術(shù)一起使用，包括先進(jìn)的工業(yè)解決方案?？捎糜谏⒀b物料、糧倉中糧食的高度測量。

傳感器節(jié)點(diǎn)可以以差模式(原理為超聲波，測量井頂?shù)剿坏木嚯x)、實(shí)模式(從井底計(jì)算或測量距離)發(fā)送數(shù)據(jù)。

Web界面- Watmonitor：

基于程序式PHP， HTML5和Bootstrap裸模板，SQL數(shù)據(jù)庫。提供輕量級(jí)的web界面，完全響應(yīng)智能手機(jī)(Android, iOS)，電腦，筆記本電腦，桌子，甚至智能電視。Web界面被分成更多的子頁面，每個(gè)子頁面都有自己的功能，可以通過菜單訪問：

?概述-顯示最新的已知數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在SQL數(shù)據(jù)庫與實(shí)時(shí)更新

?歷史記錄——提供測量的全部歷史記錄，并提供刪除精確測量的選項(xiàng)(需要HTTP認(rèn)證才能授權(quán)用戶進(jìn)行操作)

?記錄-跟蹤最大和最小值的水位在一天，一周，一個(gè)月

?圖-水位可視化期間的時(shí)間在折線圖，過去2小時(shí)，24小時(shí)，7天，30天和365天

?統(tǒng)計(jì)—提供在SQL數(shù)據(jù)庫中記錄了多少測量的確切數(shù)字

?程序-根據(jù)webapp運(yùn)行的域預(yù)生成ESP32微控制器的源代碼，包括動(dòng)態(tài)路由計(jì)算到所需的php文件，該文件負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)寫入數(shù)據(jù)庫。有WiFi和PHY以太網(wǎng)LAN8720連接的例子

?布線-為支持的微控制器提供接線圖

?選項(xiàng)-有選項(xiàng)設(shè)置井參數(shù)，如：直徑，名稱，深度?？梢愿挠脩艚缑娴恼Z言

?QR掃描器-基于HTML5的QR掃描器來獲取最后的數(shù)據(jù)

讓我們更深入地描述每個(gè)子頁面：

概述：網(wǎng)頁提供實(shí)際水位和水量數(shù)據(jù)，并顯示傳感器節(jié)點(diǎn)狀態(tài)，如果在最近5分鐘內(nèi)發(fā)送數(shù)據(jù)。還可以看到接收到的數(shù)據(jù)的最后時(shí)間戳和新數(shù)據(jù)的預(yù)期時(shí)間戳。QR碼可以通過QR掃描器掃描，通過掃描獲得這些數(shù)據(jù)。

水位和體積的數(shù)值也有箭頭指示，顯示數(shù)值是否上升/下降或與先前的測量值相等。在輸出的頂部，我們還可以看到水井的名稱，可以由用戶設(shè)置

歷史記錄：頁面服務(wù)SQL數(shù)據(jù)庫最新測量得到的記錄。在那里，您可以看到記錄的測量的時(shí)間戳、它們的唯一標(biāo)識(shí)符(id)以及用戶在通過HTTP認(rèn)證授權(quán)后可以使用哪個(gè)按鈕刪除記錄。

記錄：此子頁正在可視化多個(gè)量規(guī)圖(使用Raphael的JustGage庫)。可以看到一天、一周或一個(gè)月內(nèi)記錄的最高值和最低值。還有最后的測量值甚至提供了占用百分比。

這些儀表已經(jīng)設(shè)置在源代碼調(diào)色板從紅色到綠色。動(dòng)態(tài)地基于范圍內(nèi)的值，它正在改變顏色。此外，當(dāng)頁面打開時(shí)，這些儀表具有功能(動(dòng)態(tài)效果)，當(dāng)bar從0開始，然后移動(dòng)到水位值。

圖形：基于ApexCharts庫的線形圖。這些圖表可以顯示不同時(shí)間范圍內(nèi)的水位。這些圖形使用戶能夠放大任何圖形部分。該部分可以進(jìn)行嚴(yán)密的分析，甚至在縮放操作過程中動(dòng)態(tài)設(shè)置圖形的范圍(最小最大值)。

也可以使用home鍵將圖形重置到原來的范圍。用戶可以以各種格式導(dǎo)出整個(gè)圖形或縮放子圖形，以便在第三方軟件(Excel，谷歌Sheets， Word, Powerpoint， MATLAB)中進(jìn)一步分析或可視化。導(dǎo)出選項(xiàng)為：.svg(矢量圖形)，.png(像素圖形)和。csv。CSV文件包含時(shí)間戳和水位值。

程序：程序子頁面很有趣。它在Arduino Core中動(dòng)態(tài)創(chuàng)建ESP32的源代碼。該實(shí)現(xiàn)還使用了FreeRTOS和Queue進(jìn)行任務(wù)間通信。一個(gè)源代碼用于WiFi連接，另一個(gè)用于PHY以太網(wǎng)連接(RMII接口)。

這兩種實(shí)現(xiàn)都是針對局域網(wǎng)中的DHCP客戶端實(shí)現(xiàn)的。生成器能夠添加web服務(wù)器域名，也確切的跟蹤到目標(biāo)PHP文件到源代碼。還有動(dòng)態(tài)放置令牌，設(shè)備需要在每次請求時(shí)發(fā)送該令牌以授權(quán)自己。

甚至源代碼都是基于您在瀏覽器上使用的協(xié)議生成的，所以是HTTP或HTTPS連接。系統(tǒng)沒有生成連接所需的根CA證書，因此如果您在您的域上使用Watmonitor，則需要從您的一方使用您自己的證書。

順便說一句。在項(xiàng)目的Github上有更多的源代碼。有Arduino， ESP8266和ESP32的示例實(shí)現(xiàn)。對于這些WiFi微控制器有ULP， OTA模式，WiFi設(shè)置通過WiFiManager等。

對于Arduino，有Wiznet以太網(wǎng)支持(W5100到W5500系列)，但現(xiàn)在它是如此過時(shí)的硬件，使用ESP32與PHY以太網(wǎng)代替，更好的穩(wěn)定性，加密支持，動(dòng)態(tài)重新連接，如果LAN電纜斷開等，一些定制板也有PoE支持。對于ESP32，在其5.2版本下也有ESP-IDF框架實(shí)現(xiàn)。

選項(xiàng)：子頁面提供了設(shè)置水井尺寸的選項(xiàng)，其中包括厘米直徑和厘米深度。如果傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)送的是差分水位，則實(shí)際水位的計(jì)算采用深度。

例如，如果深度設(shè)置為400厘米，ESP32將記錄50厘米，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)服務(wù)器時(shí)，服務(wù)器端會(huì)進(jìn)行計(jì)算，SQL數(shù)據(jù)庫中的最終讀數(shù)為350厘米。水井的直徑是用來計(jì)算水量的。

體積不保存在數(shù)據(jù)庫中，其值仍在現(xiàn)場計(jì)算。用戶可以為其水井設(shè)置名稱，也可以選擇6種語言中的一種用于水位界面。標(biāo)準(zhǔn)有英語，但用戶可以選擇德語，法語，西班牙語，俄語，斯洛伐克語。

QR掃描儀：基于HTML5 QR掃描儀Instascan的子頁面。它允許用戶使用智能手機(jī)掃描網(wǎng)站或傳感器節(jié)點(diǎn)本身的二維碼，以獲得最后已知的數(shù)據(jù)?？捎糜诙鄠鞲衅靼惭b，通過應(yīng)用程序操作人員也可以根據(jù)掃描時(shí)的名稱識(shí)別準(zhǔn)確的傳感器。

增加了多種功能，如相機(jī)切換選項(xiàng)，手機(jī)有多個(gè)攝像頭，也可以選擇打開手機(jī)的手電筒，如果當(dāng)前設(shè)置的相機(jī)支持它通過WebRTC。傳感器的數(shù)據(jù)(井名)從Watmonitor的web界面解析。

有一個(gè)子頁面json_output.php，它提供了在QR掃描儀應(yīng)用程序中解析和寫入的最后數(shù)據(jù)信息。相同的文件可以用于定期數(shù)據(jù)抓取的第三方服務(wù)(Grafana, Loxone, Domoticz, Thingsboard, Hassio)。

Watmonitor也有HTTP測試web接口，但不推薦，但它是唯一支持Arduino與以太網(wǎng)的接口，不支持HTTPS。

視頻顯示功能的Watmonitor網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序的水位監(jiān)測

還有接線圖，但標(biāo)準(zhǔn)上應(yīng)該是眾所周知的，只是基于ESP32代碼中的引腳配置(注意：ESP32與PHY以太網(wǎng)相比，該微控制器的所有其他示例具有不同的引腳)：

本文編譯自hackster.io