外观
传感器与监测
把环境、用电和用水数据采集起来，再画成曲线，是 ESP32 最实用的用途之一。适合想「看见」家里数据的人：室内 CO2 多少、哪台电器最耗电、阳台的温度和风速。
这是什么玩法
| 方向 | 常见传感器 |
|---|---|
| 气象站 | BME280（温湿度气压）、光照、风速风向、雨量计 |
| 空气质量 | SCD40 / SCD41（CO2）、PMS5003 / SPS30（PM2.5）、SGP40（VOC） |
| 用电监测 | CT 电流互感器、PZEM 系列、各类电能计量芯片 |
| 水电气表 | 光电脉冲、磁簧开关、摄像头识别 |
| 数据记录 | 写入 InfluxDB、Prometheus，Grafana 绘图 |
典型硬件
- 开发板：电池供电选低功耗型号，例如 FireBeetle 2 ESP32、SparkFun Thing Plus ESP32、XIAO ESP32-C3、Adafruit Feather ESP32-S3。
- 传感器：I2C 传感器可以串联在同一条总线上，注意地址冲突。
- 电源：18650 或锂聚合物电池加充电模块，也可加小型太阳能板。
- 防护：户外项目需要防水壳和通风设计，温湿度传感器远离发热源。
软件与项目
- ESPHome：几乎所有常见传感器都有现成组件，深度睡眠 (deep_sleep) 组件让电池设备成为可能。
- Tasmota：对电能计量插座支持较好。
- AI-on-the-edge-device：用摄像头读取水表、燃气表和电表的数字。
- OpenMQTTGateway：转发 BLE 传感器数据（如小米温湿度计）。
- InfluxDB 与 Grafana：Home Assistant 有 InfluxDB 集成，也可让 ESPHome 直接通过 MQTT 写入；Prometheus 通过 exporter 抓取。
- NerdMiner：不是传感器项目，而是把 ESP32 当作一个桌面小玩具：用它参与比特币「彩票挖矿」，算力极低，几乎不可能挖到区块，请把它当作有趣的屏幕摆件，而不是赚钱工具。
入门路径
- 先做一个室内温湿度加 CO2 的监测点：ESP32 加 BME280 加 SCD40。
- 在 ESPHome 里添加组件，数据进入 HA。
- 在 HA 的历史图表里观察一周数据，再决定是否需要更长期保存。
- 想要长期保存和复杂图表，搭一个 InfluxDB 加 Grafana，由 HA 或 MQTT 写入。
- 想上电池，再学习深度睡眠，把每次唤醒时间压到最短。
进阶方向
- 电池设备设计：深度睡眠电流和开发板上的稳压器、LED、USB 芯片有关，普通开发板即使休眠电流也可能高于预期，请以实测为准。使用「定时唤醒、连接、上传、立即睡眠」的模式，并缓存数据批量上传。
- 低功耗无线：不需要 Wi-Fi 时用 ESP-NOW 或 BLE 广播，见 无线协议。
- 远距离：与 LoRa 配合，覆盖没有 Wi-Fi 的田间地头。
- 用电监测：先购买成品电能表模块或已认证的智能插座，比自己接市电安全。
- 数据质量：校准传感器、加滤波、记录时间戳和异常值。
注意事项
测量市电有触电风险
影响范围：用 CT 钳或 PZEM 一类模块测量市电，部分接法需要接触 220V / 100V 带电导线，不当操作会触电或引起火灾。
前置条件：
- 不具备电工经验时，只用非侵入式的 CT 钳夹在单根线上，并且在配电箱内操作前必须断电；或者直接购买有认证的计量插座。
- 市电部分与 ESP32 之间需有可靠的隔离。
- 电池供电的设备要配保护板。
回退：断电后恢复原有接线，移除测量设备；烧毁的模块需要更换。
- 传感器预热与校准：CO2 传感器首次使用和长期使用需要校准，自动校准 (ASC) 的前提条件各型号不同。
- 气体传感器的读数是估计值，不能替代安全报警器，不要用 DIY 设备做煤气、一氧化碳安全报警。
- Wi-Fi 重连时间决定电池寿命，固定 IP 和固定信道可缩短连接时间。