Coding4Fun - 智慧插座用電量長期監測

前幾天看到朋友入手新玩具，剛好我也是無風扇迷你電腦愛好者，免不了交換點心得兼請益最新資訊，卻冷不防被推坑，說有款 WiFi 控制智慧插座 C/P 值不錯，六孔 110V 插座可獨立遙控，能定時開或關，還有耗電監測功能。我對耗電測量向來感興趣，之前買過單孔瓦特計(參考：電器耗電知多少？)，陽春款式只有 LCD 顯示肉眼判讀，新式產品內建 WiFi 又能手機控制，代表一定有 Protocol 可查詢資訊跟控制，肯定能寫程式搞出新花樣，感覺很好玩耶! 想著想著，腦波一弱，就不爭氣地下了單。

才三天，新玩具就到貨了，體積比想像大些，蠻厚實的，質感不錯。插座內含微處理器及無線網路，平時需統計用電數據，本身耗電約 3 瓦左右，機體會微微發熱。

安裝好 App 註冊帳號，很快設定好並新增插座，便可由 App 遙控插座開或關，點開插座內容，除可設定排程、倒數計時開啟或關閉，還能查詢即時耗電(瓦特)、當日、七天及 30 天平均用電量(kWh)及使用時數。

不過，App 沒法一次看六個插座的用電數字，也沒法顯示過去一段時間內的電量起伏變化，要長期監測總不會拿紙筆記錄吧？這樣跟之前的陽春瓦特計有什麼兩樣，愧對它具備 WiFi 功能。於是，我義無反顧地走上 Coding4Fun 之路!

趁著週末，用 .NET Minimal API + EF Core + SQLite + Vue3 + Highchart 簡單拼裝出我心中的理想版本，丟到家用伺服器 CentOS 上執行：

上面的圖是小黑 T470p 電源供應器的用電統計，16:05 - 16:07 期間有一段 50W 高原，是故意開兩個 YouTube 4K 影片讓 CPU 100% 做出來的，之後有段趨於零是蓋上螢幕睡眠時的數字，平時正常使用(上網查網頁、開 VSCode、VS2022 寫程式)則落在 25W 左右，會間歇短暫上升隨即降回，最高到 50W。

這才是我心目中合格的耗電監測功能，一次監看所有插座的耗電狀況，點一下查詢過去期間的耗電曲線，很酷吧？ 另外，服務也提供 API 方便取回指定期間的資料做進階分析：

我把這次的題目當成一次全端綜合演練，測驗自己能在多短時間做完包含前端、後端含 EF Core 的小型服務，以老人的標準來說還行，過程新學了一些知識，溫習幾個老技巧，收獲挺多，是一次愉快的 Coding4Fun。

底下是一些技術參考資料，分享給有興趣 DIY 的同學：

• TP-Link WiFi SmartPlug Client and Wireshark Dissector
  智慧插座通訊協定測試工具，透過 TCP 9999 Port 溝通(採匿名存取無權限概念，需留意無線區域網路安全性)
• TP-Link Smart Home Protocol Command List
  通訊協定指令清單
• 我的 TP-Link Smart Devices SDK Fork
  已有社群朋友分享連接智慧插座的 .NET 程式庫，但只有切換開關 API，我 Fork 加上查詢耗電資料的 API (已發 PR，但能否 Merge 看緣份)
• ASP.NET Core 極簡風 - 嵌入 .html/.css/.js 靜態檔案徹底實現單檔部署
  因偏向短期執行服務，這回我沒包 Docker 而是針對 Linux 平台(使用 -r linux-x64 參數)編譯成單一執行檔，丟到 24 小時運轉的家用伺服器執行：