項目概述
項目背景
如上圖，所見之處，每家每戶房頂上都有一個水箱。該水箱用於日常用水的蓄水。根據筆者1年多的調研，水箱裏水的來源主要有井水和自來水， 自來水是一個趨勢，也是政府農村建設的重點項目。但是井水和水箱還是無法替代的，原因主要有4個。
1.村民家裏已經打好了水井，而且也裝好了水泵設備，不可能棄之不用；
2.農村用水量很大，自來水很難滿足日常需求；
3.自來水可能會收費，對於有大量用水量的農村而言這是一個不小的開支；
4.村裏大部分家庭都會使用太陽能熱水器，而太陽能熱水器裏的水就是水箱供應的，所以水箱不可能退出使用。
而使用水箱時，有兩個問題：1.不知道水用沒用完，所以需要定期手動開水泵抽水，有的時候忘記了，熱水器裏就會缺水；2.不知道什麼時候抽滿，我調研的結果是，大部分人會忘記關掉，因爲要抽滿水箱需要20分鐘左右，一般人都會忙別的事情去了，導致水漫出來了，有時候樓頂就像發大水一樣。這種情況常有發生，嚴重的時候，會抽一上午，或一下午。
所以村民迫切需要一個自動水塔控制器，這也是一個巨大的市場。
自動水塔控制器市場分析
其實這類產品早已存在了很久，在淘寶上有很多。
市面上主要有2種，一種是浮球開關，一種是3點探測類，其實就根據2種不同的開關原理實現的。
浮球開關類
浮球開關類原理很簡單，就是根據水位浮力，而觸發開關。但是種類型的控制器有3個嚴重缺陷。
- 由於開關需要放水箱裏，長時間浸泡，產品時很難做到完全防水的，經過我長達1年多的調研，這類產品開始的時候，確實好使，但是不出1年，就基本泡廢了。根據我多年的機器人開發經驗，要做好防水是非常難的一件事（可以參考潛水艇），尤其是常年浸泡，所以商家說防水，只能做到一兩天內。
- 這個浮球開關是直接控制水泵電機通斷的，也就是說開關直接是控制220V市電的，這樣的開關直接放在水箱裏，有漏電的風險。
- 浮球開關是通220V市電的，所以線徑有一定的要求，對於高樓層的水箱而言，這是一個不小的成本，淘寶一下就知道，浮球的價格和距離是有關係的。而我安裝的經驗告訴我，一般家庭是3層樓房，水箱是架起來的，而水泵都安裝的比較遠，所以平均要30米的線才能滿足。這種線材的成本在2元/米左右。
所以這類產品買的並不是很好。
3點探點類
這類產品很安全，因爲探頭是帶弱電的，相對浮球類而言，有絕對的優勢，價格也便宜，我剛開始發現這個東西時，幾乎沒有想法再開發其他這類產品了。
但是經過我1年多的調研、安裝經驗，還是有一些問題的。
- 主要是安裝的問題，有的家庭都沒有辦法佈線，有的需要在牆上打洞，有的水泵和水箱之間空間隔斷，有的想要聯通水泵和水箱，需要100米的線材，需要繞很對彎彎，而這些成本最終要消費者買單的。很多消費者不太樂意因爲安裝一個水塔控制器，而打孔，佈線。面對這些用戶，我幾乎是想要放棄的。
- 這類產品的控制器需要有點電工專業的人才能安裝，安裝費時費力。我調研的過程中，安裝費高達150元，這也是可以理解的，因爲安裝工人單獨跑你家安裝一個控制器，安裝工人確實付出了那麼多時間和專業技能。當然，很多家庭也可以自己安裝，那也是需要一點時間和技能的。當然，這種問題浮球開關也是存在的。
安裝這類產品需要安裝環境，比如安裝導軌等，而有很多環境下，不允你安裝。而產品的性能絕大部分取決於安裝。
無線自動水塔控制器
產品說明
考慮到前面2類產品的缺陷，同時也吸取他們的設計優勢，我們開發設計了一款無線自動水塔控制。
產品分爲2部分，傳感器控制器和無線插座，傳感器控制器上自帶10米線材，線材終端是探測傳感器，傳感器控制器用2節5號電池工作，工作節能，2節南孚電池可以工作1年以上。
本產品有以下幾個特點：
- 無線控制，無需佈線；
- 即插即用，無需安裝，只需要將水泵電機插頭插在無線插座上即可；
- 安全可靠，水位探頭不帶電；
使用方法很簡單，將傳感器探頭放入水箱合適的位置，水位可調節。水泵電機插頭插在無線插座上即可工作。
如下圖。
無線插座安裝
探頭安裝
截止到本文寫作之時，本產品已經正常工作一年以上了，表現滿意。
產品設計
寫在前面
一個產品看起來越簡單，說明在設計時做了越多的探索和嘗試。的確如此，這個產品，我先後迭代了5，6代，邊測試邊迭代。期間需要自己安裝，與客戶溝通，理解客戶的需求。有的用戶不是很理解這個東西，他一開始覺得非常麻煩，我詳細和他解釋完以後，他才恍然大悟“這個太簡單了”。
產品方案
經過多次測試和安裝試用，最終確定本產品的設計思路是3點探測和無線插座的融合。整體的BOM成本相對與前面2類產品，應該是最低的，因爲無線插座是成熟的方案。
我用了大概一個月的時間研究了一下無線插座的原理，並且逆向了一款，驗證有效可靠。核心方案是CMOSTEK公司的CMT2150L，他公司還有其他類似的解決方案，都是可行的。
傳感器控制器是發射器，無線插座是接收器。
傳感器控制器是比較簡單就是一個雙比較器+CMT2105L，前幾版也嘗試了用MCU去實現，後來覺得沒必要編程，就直接純硬件了，這樣生成也是很方便的。
還有關鍵的環節就是傳感器，也就是放在水裏的探針，我測試過很多材料，最終確定了使用純銅+不鏽鋼的組合，材料越光滑越好，因爲粗糙的表面更容易生鏽，也更容易附着水垢。
總結
本產品已經試用1年多了，沒有什麼打問題，但是有個別特別遠距離的，需要特別定製控制器，不然控制不了。另外一個問題就是營銷的問題，本產品雖然在我身邊賣了十幾個，售價100元一個，包安裝。但是開發成本明顯沒有回來，想要尋求一個大佬或者夥伴能夠將這個產品做起來。也歡迎各位大佬能提出一些寶貴的意見。