AquaPulse
面向多户住宅楼的智能用水管理。从 ESP32 传感器到网页应用和 Android 应用，每户的用水都被计量、公平计费，并时刻监测漏水。
问题，以及 AquaPulse 做什么
在许多公寓楼里，用水是共享的，没人真正知道谁用了多少。水箱会溢出或抽干，漏水的管道可能整夜流个不停，水费只能靠估算分摊。AquaPulse 让一栋普通的楼变成智能用水的楼。
业主
查看每户的用水，按真实读数公平计费，远程开关供水，监测水质并接收警报。
住户
查看自己的用水和账单，在线支付，自己开关供水，并确认水是安全的。
设备
每户一个 ESP32 节点，测量流量、pH 和温度，并驱动电动阀门；水箱节点控制水泵。没有硬件时，一个包含 10 户和一个水箱的数字孪生完成同样的工作。
它能做什么
- 实时监测：每户的流量、pH 和温度通过加密的 MQTT 传输，在仪表盘上实时更新。
- 远程阀门控制：只有设备本身确认后，命令才算完成。
- 水箱和水泵：水箱节点在 25% 时自动开泵、95% 时关泵，绝不干转，即使服务器停机也照常工作。
- 阶梯计费和支付：价格由业主设定，支持 11 种货币，生成 PDF 账单。可用现金、银行转账或通过 Stripe 刷卡支付（仅测试模式）。
- AI 漏水检测和预测：发现缓慢漏水和爆管，可选择自动关阀；提供 7 天用水预测和月底账单估算，并标出异常的日子。在模拟测试数据上，它找出了全部 62 个预设的漏水和爆管，没有误报。
- 警报：九条规则，通过应用和电子邮件发送，并可选 Firebase 推送通知。
整体结构
- ESP32 节点或数字孪生
- Mosquitto基于 TLS 的 MQTT，每台设备一个密码
- Ingestor检查每条消息
- TimescaleDB读数、账单、审计日志
- FastAPIAPI 和实时 WebSocket，位于 Caddy（HTTPS）之后
- 网页应用和 Android 应用React PWA 和 Flutter
868 个后端测试，覆盖率 95.4%；双因素登录、防篡改审计日志；每次改动都运行 CodeQL、Trivy、gitleaks、pip-audit、Bandit 和 OWASP ZAP 扫描。
我的角色
我设计并构建了整个系统，从需求规格说明书到硬件、后端、网页应用、Android 应用、AI 和安全。1.0.0 版于 2026 年 10 月 31 日以 MIT 许可证发布。
背景：从哪里开始
AquaPulse 源自我 2023 年在奎达 BUITEMS 的本科毕业设计“Smart Eco Utilization for Smart Edifice”（论文报告题为“IoT based Pure Aqua Utilization in Smart Edifice”）。在 Raja Asif Wagan 博士指导下，三人团队用 Arduino、蓝牙和一个 Android 应用实现了水箱水位测量和水泵自动控制。AquaPulse 保留了这个想法，并为整栋楼重新构建了其余的一切。