Un flussometro di acqua integrato con Home Assistant è un componente dell'ecosistema di automazione domestica che serve a monitorare e gestire il consumo di acqua in un'abitazione o in un edificio. Collegandosi direttamente al sistema idraulico, il flussometro rileva la quantità di acqua che passa attraverso i tubi e invia questi dati a Home Assistant. La piattaforma, attraverso la sua interfaccia utente e le sue funzionalità di automazione, consente agli utenti di visualizzare metriche dettagliate sul consumo di acqua, impostare allarmi per rilevare perdite o consumi eccessivi, e integrare la gestione del consumo di acqua con altri dispositivi smart e scenari di automazione domestica. Questo strumento è essenziale per promuovere un utilizzo consapevole e sostenibile delle risorse idriche nelle smart homes, contribuendo sia al benessere degli utenti che alla conservazione ambientale.

Questo progetto è open source, chiunque può scaricare i file necessari, ricreare il progetto e contribuire al suo miglioramento. Non ci sono restrizioni di licenza d'uso, ma si invita a citare che è stato realizzato dagli studenti ASIRID.

• Flussometro: SNOWINSPRING US211M Lite USB-HS20TA 10-300L/Min Lettore di Portata Misuratore di Portata Digitale Da 2 Pollici.
• NodeMCU ESP32.
• Cavi dupont maschio maschio.

• Home Assistant.
• ESPHome (componente aggiuntivo di Home Assistant): cliccare qui per la procedura di installazione.
• Repository Gitlab: {flussometro-home-assistant}.

• Collegamento del segnale: Collega il pin di segnale del flussometro al pin GPIO 22 dell'ESP32. Questo pin sarà utilizzato per leggere gli impulsi generati dal flussometro.
• Alimentazione: Collega il pin di alimentazione del flussometro a un pin di alimentazione sull'ESP32 che fornisca la tensione adeguata richiesta dal flussometro (solitamente 3.3V o 5V, a seconda delle specifiche del flussometro).
• Massa a terra: Collega il pin di terra (GND) del flussometro a un pin corrispondente sull'ESP32. Questo assicura un riferimento di tensione comune tra il flussometro e l'ESP32, permettendo al segnale di essere letto correttamente.

Per configurare il sensore con ESPHome, seguire questi passaggi:

• Collegare il microcontrollore tramite la porta seriale al PC.
• Andare in ESPHome.
• Cliccare sul pulsante in basso a destra + NEW DEVICE e successivamente CONTINUE.
• Assegnare un nome alla configurazione ad esempio "flussometro".
• Selezionare il microntrollore corretto (in questo caso ESP32).
• Cliccare su Install e successivamente su Plug into this computer.
• Scaricare il progetto e caricarlo tramite la pagina web di ESPHome.
• Una volta installato cliccare su EDIT per modificare la configurazione del sensore.

• Sezione esp: Inserire il nome del dispositivo e il tipo di board utilizzata

  esphome:
     name: flussometro
     friendly_name: flussometro
  
  esp32:
     board: esp32dev

• Sezione sensor: Il pulse_counter sensor è utilizzato per contare il numero di impulsi generati dal flussometro, ognuno dei quali rappresenta una quantità specifica di acqua che attraversa il tubo. In questa configurazione, il sensore è definito per monitorare tali impulsi su un pin specifico del dispositivo, permettendo di calcolare sia il flusso istantaneo che il consumo totale di acqua.

  Il sensore è impostato per utilizzare il pin 22 e ha due principali metriche di monitoraggio: il flusso istantaneo e il consumo totale di acqua. L'unità di misura è definita come litri ('L'), e l'intervallo di aggiornamento per il flusso istantaneo è impostato a 5 secondi.

  Il valore di ogni impulso è calibrato utilizzando il filtro multiply, dove ogni impulso viene moltiplicato per 0.025974. Questo fattore di conversione è derivato dalla formula specifica per il flussometro utilizzato, che è calcolato come l'inverso di 38.5 (dato che 1/38.5 ≈ 0.025974). Ciò indica che ogni impulso corrisponde a 1/38.5 litri d'acqua.

  sensor:
      - platform: pulse_counter
      pin: 22
      name: 'Flusso Istantaneo'
      device_class: water
      unit_of_measurement: 'L'
      accuracy_decimals: 2
      update_interval: 5s
      filters:
          - multiply: 0.025974
  
      total:
      name: 'Consumo Acqua Totale'
      device_class: water
      state_class: total_increasing
      unit_of_measurement: 'L'
      filters:
          - multiply: 0.025974

• Sezione debug & Wi-Fi:

  • Il componente logger consente di registrare e visualizzare informazioni dettagliate sul sensore, come i dati rilevati, l'indirizzo IP, e altre metriche utili per il debug e il monitoraggio.

  • Il componente api è essenziale per integrare il sensore con Home Assistant, consentendo la comunicazione e lo scambio di dati tra il dispositivo e la piattaforma.

  • Il componente ota abilita la funzionalità di aggiornamento del firmware del sensore attraverso la rete WiFi, facilitando le modifiche alla configurazione senza la necessità di collegamenti fisici.

  • Il componente web_server offre la possibilità di accedere a una pagina web dedicata al sensore. Questa funzionalità consente di visualizzare lo stato e le metriche del sensore direttamente da un browser web, migliorando l'interattività e l'accessibilità.

    logger:
    
    api:
    
    ota:
    
    wifi:
    ssid: !secret wifi_ssid
    password: !secret wifi_password
    
    web_server:

Una volta modificata la configurazione installarla tramite OTA.

Dopo aver installato la configurazione del sensore, per integrare il sensore in Home Assistant:

• Riavviare Home Assistant.
• Andare in Impostazioni > Dispositivi e Servizi > ESPHome.
• Aggiungere il dispositivo appena configurato cliccando sul tasto CONFIGURA.

Il progetto è stato pubblicato ad Aprile 2024, nella sua prima versione ed è attualmente funzionante. Sviluppi futuri da definire.

Francesco Sparascio, Francesco Rinaldi