מצלמת פטל PI וכוכב המוות בקרת אור: 5 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:16

כמו תמיד אני מחפש לבנות מכשירים שימושיים, עובדים בצורה חזקה ולעתים קרובות הם אפילו שיפורים בהשוואה לפתרונות הנוכחיים מהמדף.

הנה עוד פרוייקט נהדר, שנקרא במקור Shadow 0f Phoenix, מגן פטל PI בשילוב עם זיהוי תנועה מבוסס Arduino ובקרות אור.

שלב 1: מצב מצלמות ה- IP המסחריות

חוץ מזה שבניית מצלמה/מערכת מעקב משלך היא מגניבה יותר בואו נראה מדוע זהו שיפור מפתרון מדף.

אני אשווה אותו לסדרת מצלמות ה- IP האלחוטיות של NEO COOLCAM Full HD 1080P מכיוון שהיו בבעלותי הרבה מהדגמים השונים של מצלמות ניאו -קולי (ONVIF). הם מגיעים בצורות וגדלים שונים, בחוץ ובפנים, רובם בנו תמיכה ב- wifi אבל בואו נראה את האזהרות שלהם:

• יצרנים סינים שמוכרים מצלמות אלה משקרים כמעט תמיד לגבי רזולוציית חיישן התמונה המובנית, כאשר אתה קונה מצלמת 5MP/8MP ב- Ebay אתה עשוי לקבל מצלמה 2MP זולה עם תמונה גרועה (זה עובד אבל האיכות היא זבל). כאשר אתה קונה את מצלמת 8MP Raspberry PI v2 מהמשווק המקורי תקבל את מה ששילמת עבורו וחיישן 8MP בפועל ברזולוציה 3280 × 2464 פיקסלים =>
• מבחינת אבטחה מצלמות אלו (אפילו ה- Dlink היקרות יותר ודגמים אחרים) הן איומות, הן משתמשות בסיסמאות ברירת מחדל כגון 123456 או משתמשים מובנים כמו מנהל/מנהל/מנהל אופרטור מה שאולי אפילו לא תוכל לשנות או השינוי נעלם לאחר אתחול מחדש. בצע את זה עם רבות מהמצלמות האלה טלפון הביתה (התחבר לשרתים שלהן בסין, חלקן אפילו משדר אחורה וידאו/תמונות מבלי לבקש ממך רק כדי להקל במקרה שתחליט להתקין את אפליקציית האנדרואיד/אייפון שלהם יום אחד כדי לבדוק מה מצבך. בית). גם אם אתה שם את המכשירים האלה מאחורי נתב זה פשוט לא מספיק טוב, הכי טוב זה אם לא תגדיר בהם שער ברירת מחדל, חומת אש או תכניס אותם ל- VLAN כדי לא יהיה להם אפשרות לצאת אל האינטרנט או אפילו טוב יותר: אל תשתמש בהם כלל.
• האם הם אמינים יותר? לא, להרבה מהם אפילו ל- DLINK היקרים יותר יש אפשרות לאתחל את המצלמה מדי יום/שבועיים וכו '. אפשרות זו קיימת מסיבה מסוימת, מכיוון שאחרי X ימים הם לרוב מאבדים קישוריות Wifi או מתנהגים בצורה לא נכונה בדרכים אחרות. רק תחשוב עליהם כעל קופסאות Win95 ישנות וטובות שצריך היה לאתחל אותן לעתים קרובות יותר מאשר לא:) אני לא אומר שהחומרה המבוססת על רספי כל כך סולידית שאפשר לבנות אותן לשליטה בתחנות כוח גרעיניות אבל עם חומרה/תוכנה מתאימות תצורה, קירור קירור, מאווררי קירור אוטומטיים ותפעול RW ממוזער ב- SDCARD הם יכולים להגיע בקלות ל -100 ימי עבודה ללא בעיה. בזמן הכתיבה פועל ה- DeathStar שלי מאז 34 ימים, הייתי מעל 100 אבל לפעמים פרצתי להזנה במקור החשמל שמפעיל חלק ממעגלים אחרים שלי אז נאלצתי לסגור אותו:(
• חומרה ממוקדת: הם מיוצרים למטרה ספציפית אחת, לרוב מגיעים עם אזור nvram קטן ו- busybox אבל כמה דגמים הופכים את הגישה של מעטפת זו לבלתי אפשרית גם כן, כך שכל מה שאתה יכול להשתמש בהם הוא למה שהם התכוונו לשמש בזמן שאתה יכול השתמש במצלמה מבוססת Raspi לכל מטלות אחרות: שרת קבצים, שרת tftp/dhcp, שרת אינטרנט, שרת רעידות … האפשרויות הן בלתי מוגבלות.
• שטח אחסון: או שאין להם אף אחד או שהם משתמשים בכרטיסי microsd עם מערכת קבצים FAT32 VS על פטל פיס אתה יכול אפילו לצרף כונן קשיח של 2 TB אם תרצה.
• שליטה בנורות: לחלקן יש יציאת ALARM שבה תוכל אולי לחבר ממסר קטן כדי להפעיל אורות. כפי שאראה לך במדריך זה שימוש במצלמות אינפרא אדום הוא בזבוז זמן מוחלט מכיוון שלא תוכל לזהות אף אחד בתמונות ה- IR בגלל האיכות הגרועה. אם אתה צריך להקליט סרטון בחושך הדרך הטובה ביותר לעשות זאת היא קודם כל להדליק קצת אור ואז להקליט את הסרטון.

אז אולי תשאלו האם יש יתרונות של שימוש במצלמת מדף? כן לעסקים שבהם שעות העבודה להקמתו יהיו יקרות יותר מההתעסקות עם פיס פטל (לא בשבילי:)) וכן ישנן מצלמות מובילות (500 $+ עם רזולוציה טובה יותר מאשר מצלמת ה- pi של קוּרס). כיתרון נוסף יכולתי לומר שהמצלמות העומדות בתקן ONVIF הפכו את האספקה הריכוזית לקלה יותר. זה מספק ממשק סטנדרטי במה ניתן להשתמש כדי לשלוח פקודות למצלמה כדי להגדיר את מסכת ה- IP/רשת/Gateway ודברים אחרים. לשם כך תוכל להוריד את מנהל ההתקנים Onvif מ- Sourceforge. הרבה מכשירים אלה מגיעים עם חזיתות אינטרנט שבורות, למשל, כאשר היא למשל לא מאפשרת לך להגדיר את ה- ip או את מסכת הרשת כראוי מכיוון ש- javascript המאמת את השדות הללו אינו תקין והדרך היחידה שלך להגדיר את הפרמטרים הנכונים היא באמצעות ONVIF.

שלב 2: תוכניות של כוכב המוות

אתה יכול לבנות את המכשיר הזה עם כל אחת מה- PI של הפטל החל מ -1 עד 3B+. אפילו לאפס יש יציאות מצלמה, אבל מכיוון שיש כל כך הרבה raspis יד שנייה בשוק אתה עשוי לתהות מה האידיאלי ביותר לבנייה זו.

התשובה תלויה היכן ברצונך לעבד את זרם הווידאו.

ישנן שתי אפשרויות:

1, עיבדו את הסרטונים באופן מקומי בתנועה והעבירו זרם וידיאו כשיש זיהוי תנועה (שימו לב: תנועה מעבירה זרם איטי קבוע לשרת לא משנה מה, זה יכול להיות תלוי ברזולוציה ובשיעורי המסגרות שבהן אתם משתמשים החל מכמה מאה מגה -בתים למספר ג'יגה -בייט ביום, רק תזכורת אם ברצונך לבצע התקנה בחיבור מדידה). כאן המעבד חשוב ולמרבה הצער התנועה (בזמן הכתיבה) אינה מנצלת מספר ליבות, אולם מערכת ההפעלה תנסה לאזן מעט את העומס. תמיד יהיה לך אחד הליבות בשימוש של 100%.

2, עיבדו את הסרטונים בשרת מרכזי: כאן אתם פשוט מעבירים את זרם הווידאו הגולמי מהמצלמה לנתח הזרמה חיצוני (כמו iSpy הפועל במחשב x86 או MotionEyeOS הפועל במחשב מיני ייעודי אחר). מכיוון שאין עיבוד מקומי המודל של PI בו אתה משתמש לא משנה, PI1 ישלח את אותו זרם כמו PI3B+.

במדריך זה אלך עם הבחירה הראשונה.

חוק האצבע כאן הוא שככל שתעבדו מהר יותר את המעבד אתם מקבלים תוצאות טובות יותר. לדוגמא המצלמה המבוססת על Raspi 2 שלי שמסתכלת במסדרון לפעמים לא קלטה אותה כשמישהו עבר במהירות וכשהיא הקליטה ההקלטה הייתה איטית, והפילה הרבה מסגרות בהשוואה לדגם 3. לדגם 3 יש גם את 802.11 abgn wifi אשר שימושי כדי להזרים וידאו באיכות גבוהה יותר, הוא פועל מחוץ לקופסה והוא אמין למדי. בזמן הכתיבה שהדגם 3B+ יצא, הייתי ממליץ לך לקבל אותו עם מעבד מרובע ליבות של 1.4 ג'יגה הרץ.

רשימת חומרים

• 30 ס"מ פלסטיק DeathStar:)
• Raspberry Pi 3 B+
• PiCam v2 (8MP)
• Arduino Pro Micro 5.5v
• 2x ממסר מתג קנים SIP-1A05
• 1x PCS HC-SR501 מודול גלאי חיישן תנועה אינפרא אדום Pyroelectric IR PIR
• 1x 10 קאוהם נגד עבור LDR
• 1x LDR
• מתאם DC 12A 4A DC
• 1xWarm לבן 5050 SMD מנורת אור גמישה 12V DC
• ווסת מתח 1xBuck

כפי שאתה יכול לראות את זה בסכימות הפרויקט הזה נועד במקור לשלוט באור אחד עם ממסר אחד מכיוון שלא תכננתי להוסיף תאורה פנימית (שזה די מגניב) אז פשוט חיברתי ממסר שני לארדואינו. הדבר הגדול ב- SIP-1A05 הוא שיש לו דיודה פנימית flyback והצריכה ב- mA נמצאת בהרבה מתחת להגבלת הספק של Arduino לכל פין.

הסיבה לכך שה- PIR נמצא על המגן על התמונות מכיוון שבתחילת הדרך תוכנן להכניס S0P לקופסת פלסטיק IP פשוטה במקום ל- DeathStar. כפי שאפשר לנחש שהמצלמה נמצאת ישירות באקדח הלייזר, ה- PIR ו- LDR היו זקוקים לחורים קדוחים נוספים והם מונחים דבק מכיוון שאני לא מתכוון להסיר אותם.

בתחתית ה- DeathStar נקדח חור שבו הדבקתי בורג גדול עם דבק חזק של 2 רכיבים. אפשר לדפוק את זה בדוכן המקורי של Neo Coolcams (זה היה טוב למשהו אחרי הכל:)). לתמיכה נוספת אני משתמש בחוטי נחושת קשיחים בכדי לאחוז בחלק העליון של הכוכב.

הערה חשובה לגבי אספקת החשמל: מכיוון שאותו אספקה תניע את ה- PI, את Arduino ואת את רצועת ה- LED, היא חייבת להיות מספיק בשרנית כדי להתמודד עם כולם, כך שהיא תתבסס על רצועת ה- LED שתבחר לפרויקט. רצועת LED מסחרית של 5050 12V 3 מטר מתנקזת סביב 2A, זה הרבה. עבור ה- PI וארדואינו אתה צריך לחשב ב- +2A (למרות שזה גדול מדי זה לא יזיק). שימוש ברצועת LED על נורות הלוגן סטנדרטיות, ניאון או תאורה בהספק גבוה זה שתוכל לשים את כל המעגל הזה על סוללת חומצת עופרת נחמדה של 12V@10Ah כגיבוי כך שהיא אפילו תעבוד במקרה של הפסקת חשמל.

הכסף יוריד את המתח מ- 12-> 5V להפעלת הארדואינו וה- PI בעוד הזנת 12V ישירה מחוברת על הממסר כדי להפעיל את רצועת ה- LED.

שלב 3: תוכנת Arduino

אתה יכול למצוא את קוד המקור המלא למטה, שמוסבר היטב אך להלן הסבר קצר כיצד הוא פועל: בתחילת כל לולאה נקראת הפונקציה הרגילה xcomm () כדי לבדוק אם יש פקודה שמגיעה מ- Raspberry PI אשר יכול להיות LIGHT_ON/OFF כדי להדליק את האורות במסדרון או DS_ON/OFF כדי להדליק/לכבות את התאורה האחורית של DeathStar, יישמתי אותן רק בשל שלמות יתר שכן אם מישהו עובר ליד ה- PIR צריך להרים אותו ולהדליק האורות אבל אולי אתה רוצה להסתכל על המקום מסיבה כלשהי גם כשאין שם איש.

לאחר מכן ערך הצילום נקרא פנימה וסיכת התנועה נבדקת לתנועה. אם יש תנועה הקוד בודק אם הוא כהה מספיק אז הוא בודק אם אנחנו לא בהמתנה. אם כל זה עובר אז הוא פשוט מדליק את אור המסדרון ושולח בחזרה PHOENIX_MOTION_DETECTED ל- PI Raspberry, אם הוא לא כהה מספיק הוא עדיין מסמן חזרה למחשב אך אינו מדליק את האור. לאחר זיהוי תנועה מופעל טיימר החזקת 5 דקות.

מיד לאחר מכן סעיף הקוד הבא יבדוק אם אנו בהמתנה (מה שאמור להיות במקרה אם היה רק אירוע תנועה, אז נניח ש -5 הדקות שחלפו כדי שהבדיקה הזו תוכל לאשר). הקוד בודק אם יש תנועה שוב, אם לא אז כבה את האורות. כפי שאתה יכול לראות אם אין תנועה פונקציה זו תחזור על עצמה שוב ושוב תמשיך לנסות לכבות את האורות כך שאין משוב למחשב.

יש לנו טיימר החזקה נוסף לתאורה הפנימית של DeathStar שתלוי אך ורק בתא צילום קריאה <dark_limit.

למרות ששתי השגרות אינן יודעות זו על זו, הן יעבדו בצורה מושלמת יחד מכיוון שכאשר אור המסדרון נדלק, היא מספקת כל כך הרבה אור עד שה- LDR יחשוב שוב בשעות היום והיא מכבה את התאורה הפנימית. עם זאת היו כמה סייגים לגבי תהליך זה אשר מוסבר בקוד אם אתה מעוניין, אם לא אז קח את התשובה של Nvidia ש"זה פשוט עובד! ".

שלב 4: תוכנת Raspberry PI

ה- Raspbian האחרון שעובד בשבילי:

Raspbian GNU/Linux 9.4 (מתיחה)

לינוקס פיניקס 4.9.35-v7+ #1014 SMP יום שישי 30 ביוני 14:47:43 BST 2017 armv7l GNU/Linux ii motion 4.0-1 armhf V4L לכידת תוכנית התומכת בזיהוי תנועה

אמנם תוכל להשתמש בהפצות אחרות, אך אם תיתקל בבעיות במצלמה תקבל תמיכה מהצוות רק אם אתה משתמש במערכת ההפעלה הרשמית שלהם. כמו כן, מומלץ מאוד להסיר תוכנות bloat לא רצויות כגון systemd.

ניתן גם לבנות תנועה מהמקור בקלות:

apt-get -y התקן autoconf automake pkgconf libtool libjpeg8-dev build-essential libzip-dev apt-get להתקין libavformat-dev libavcodec-dev libavutil-dev libswscale-dev libavdevice-dev

apt-get -y להתקין libavformat-dev libavcodec-dev libavutil-dev libswscale-dev libavdevice-dev apt-get -y להתקין שיבוט git git https://github.com/Motion-Project/motion cd motion/autoreconf -fiv. /configure --prefix =/usr/motion make && make install/usr/motion/bin/motion -v

אני ממליץ על iSpy כשרת מקליט/שרת אספנים. למרבה הצער בזמן כתיבת זה אין חלופות טובות ללינוקס. ניתן להוסיף את המצלמה עם כתובת MJPEG https:// CAMERA_IP: 8081 יציאת ברירת המחדל.

עיבוד התנועה יכול להיות שימושי, למשל, אתה לא צריך להמשיך להסתכל בשרת ה- iSpy שלך כל היום, תוכל לקבל דוא"ל במקרה של תנועה. למרות שיש ל- iSpy פונקציונליות זו להתראה בדוא"ל במקרה של תנועה, היא מפעילה מדי פעם הקלטה לאירועים שונים כמו שאור מוחזר לאזור. עם זיהוי תנועת ה- PIR מעולם לא הייתה לי אזעקת שווא אחת. ניתן לעבד את ההתראות באופן מקומי:

אירוע Pir motion זוהה בחיישן> התראת Arduino> פטל pi מקבל במסוף> תוכנית עיבוד C> יישום דואר חיצוני

עם זאת אני מעדיף לעבד הן את היומנים והן את הסרטונים מרחוק, כך שבמקרה זה הוספתי קטע לתוכנית הבקרה C בזמן שהוא רושם את היומנים באופן מקומי לקובץ טקסט רגיל, גם רושם אותו ל- syslog וזה מועבר ל- SIEM עבור עיבוד נוסף.

logger void (char *text) {

קובץ *f = fopen ("phoenix.log", "a"); if (f == NULL) {printf ("שגיאה בפתיחת קובץ יומן הרישום! / n"); לַחֲזוֹר; } fprintf (f, " %s => %s / n", cur_time (0), טקסט); fclose (f); #ifdef SYSLOG char loggy [500]; sprintf (loggy, " %s => %s / n", cur_time (0), text); setlogmask (LOG_UPTO (LOG_NOTICE)); openlog ("DeathStar", LOG_CONS | LOG_PID | LOG_NDELAY, LOG_USER); // syslog (LOG_NOTICE, "התוכנית התחילה על ידי משתמש %d", getuid ()); syslog (LOG_NOTICE, loggy); closelog (); #endif return; }

בקצה המקבל syslog-ng יכול להוציא אירועים אלה מזרם היומן הראשי:

מסנן f_phx {

התאמה ("DeathStar"); }; יעד d_phx {file ("/var/log/phoenix/deathstar.log"); }; יומן {מקור (s_net); מסנן (f_phx); יעד (d_phx); };

וניתן להעביר אותו לכלי אחר (motion.php ראה מצורף) לצורך ניתוח והתראה.

בתסריט זה אתה יכול פשוט להגדיר את השעה הרגילה במהלך השבוע כאשר אינך בבית:

$ opt ['alert_after'] = '09:00:00'; // בוקר $ opt ['alert_before'] = '17:00:00'; // ערבים

תוכנית ה- php משתמשת בכלי ה Logtail המעולה לניתוח היומנים.

$ cmd = "logtail -o". $ offsetfile. ' '. $ logfile.'> '. $ logfile2;

Logtail עוקב אחר המיקום בקובץ אופסט, כך שהתוכנית הראשית לא צריכה לדעת מאיזו שעה להתחיל להסתכל על היומנים, היא תסופק עם הנתונים העדכניים ביותר שאינם מעובדים.

ניתן להפעיל את Motion.php מ- crontab עם טריק קטן לסופי שבוע, כשהוא יעבור ביומנים, אך אין לבצע עיבוד נוסף.

*/5 * * * 1-5/usr/local/bin/php ~/motion.php &>/dev/null */5 * * * 6-7/usr/local/bin/php ~/motion.php סוף שבוע &>/dev/null

שלב 5: בעיות ורשימת פעולות לביצוע

אם אתה משתמש ב- Raspberry pi 3 ואילך אתה יכול לדלג על סעיף זה, סביר להניח שלא תיתקל בבעיות אלה יותר.

במהלך השנים היו לי כמה בעיות עם לוחות מבוססי Raspberry pi 2 מה עשוי להריץ את אותה ערימת תוכנה אך נרכש בזמנים שונים ממקומות שונים. לאחר פרק זמן מסוים שיכול להיות יומיים או 20 ימים כאשר SSH נכנס למכשיר ה- SSH פשוט היה נתקע, כך שגם שד התנועה וגם קוד ה- C המקומי שדיבר עם הארדואינו הועמסו לאיל ולכן המכשיר פעל אבל אי אפשר היה לעשות עם זה עוד משהו במצב הזה.

לאחר הרבה בעיות מצאתי פתרון:

homesync.sh

#!/bin/sh -e

### BEGIN INIT INFO # מספק: homync # נדרש-התחלה: mountkernfs $ local_fs # Required-Stop: מצלמת פיניקס # ברירת מחדל-התחלה: S # ברירת מחדל-עצירה: 0 6 # תיאור קצר: סנכרון בית # תיאור: סנכרון בית מאת NLD ### END INIT INFO NAME = home DESC = "Ramdisk Home Synchronizer" RAM = "/home/" DISK = "/realhome/" set -e case "$ 1" בהתחלה | קדימה) echo -n "החל $ DESC: "rsync -az --numeric -ids -delete $ DISK $ RAM &> /dev /null echo" $ NAME. ";; stop | back) echo -n "עצירת $ DESC:" rsync -az --numeric -ids -מחק $ RAM $ DISK &> /dev /null הד "$ NAME.";; *) הד "יציאה 1: $ 0 {start | stop}" יציאה 1;; יציאת esac 0

התסריט משתלב עם שינוי fstab:

tmpfs /home tmpfs rw, גודל = 80%, nosuid, nodev 0 0

המחיצה הביתית מותקנת כ- ramdisk אשר תניב כ- 600MB מקום פנוי ב- Raspberry pi 2 וזה יותר ממספיק לאחסון כמה קבצים בינאריים וקבצי יומן קטנים:

tmpfs 690M 8.6M 682M 2% /בית

התברר כי ה- PI hang יוחסה לפעולות הכתיבה בכרטיס ה- SD, למרות שניסיתי כרטיסים שונים (סמסונג EVO, סנדיסק) שנסרקו לאיתור שגיאות מספר פעמים לפני ואחרי ואין להם בעיה במחשבים ניידים אחרים זה היה רק בקרוב. לא הייתה לי אותה בעיה (עדיין) עם Raspberry PI 3s וחומרה גבוהה יותר ולכן זו גם הסיבה שאני ממליץ עליהם במדריך זה.

למרות שהתנועה הנוכחית ב- Raspberry PI 3 מספיק טובה בשבילי, להלן כמה רעיונות שכדאי לבחון:

1. אל תשתמש בתנועה, אלא השתמש בזרם מפוזר על גבי הרשת ותן לשרת רב עוצמה לבצע את זיהוי התנועה וקידוד הווידאו (למשל iSpy). -> בעיה: חיפוש רוחב פס קבוע ברשת.
2. השתמש בתנועה ותן ל- ffmpeg לבצע את קידוד הווידאו. -> בעיה: המעבד לא יכול להתמודד עם הרזולוציות הגבוהות יותר
3. השתמש בתנועה, הקליט וידאו גולמי ותן לשרת רב עוצמה לבצע את הקידוד. -> השימוש במעבד ב- RPi נמוך ורוחב הפס של הרשת מוגבל לכשיש תנועה בפועל. עבור תרחיש זה נוכל לכתוב לכרטיס SD/ramdisk לתפוקה מקסימלית ולאחר מכן להעביר עותק של הסרטון לשרת אחר.

אציין כי ניתן לבנות את הפרויקט הזה ללא Arduino. כל הרכיבים (ממסרים, LDR, PIR) יכולים להיות מחוברים לפאי הפטל בדרך כלשהי, אך אני מעדיף מיקרו -בקרי זמן אמת לתקשר עם חיישנים והתקני פלט. במקרים בהם פאי הפטל שלי היה תלוי למשל או התרסק, בקרת האור שהפעיל הארדואינו עבדה מצוין.

אם אהבתם את ההנחיה הזו תישארו מעודכנים, כיוון שאמשיך את הסדרה עם מצלמת הפטל החיצונית שלי של 360 מעלות עם פטל פוף בשנה הבאה.