Raspberry Piге негизделген толугу менен өзгөчөлөнгөн тышкы коопсуздук камерасы: 21 кадам

2024 Автор: John Day | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-01-30 10:39

Эгерде сизде арзан вебкамералар, алардын начар жазылган программалык камсыздоосу жана/же жетишсиз жабдыктары менен капалантуучу тажрыйбаңыз болсо, анда Raspberry Pi жана башка бир нече электрондук компоненттери бар жонокой веб-камераны курууга болот, анда PiWebcam иштеп жаткан, бекер жана муляж -күчтүү жана толук камтылган веб-камерада бир гана чыкылдатуу менен айлануучу программалык камсыздоонун бир бөлүгү.

1 -кадам: Илхам

Базардагы көпчүлүк арзан коопсуздук камераларынын чектелген программалык камсыздоосуна каршы күрөшкөндөн кийин (мис. Түнкү начар көрүү, конфигурация үчүн түшүнүксүз колдонмо, оффлайнда жазуу жоктугу, кыймылдын так эместиги ж. Б.), Мен өзүм жана Raspberry Pi менен бир нерсе курууну чечтим. мага эң ылайыктуу платформа карады.

Raspberry Piди веб-камера катары колдонуу боюнча көптөгөн долбоорлор бар болсо дагы, мен аларды өтө татаал деп эсептейм жана көбүнчө өнүмдөрдүн ордуна өнүккөн колдонуучулар үчүн атайын чечимдерди айтам.

Ошентсе да, алардын көбү коопсуздук камерасын колдонуу үчүн бирдей маанилүү болгон жабдууга эмес, программалык камсыздоого гана басым жасашат.

2 -кадам: Аппараттык

Жабык веб -камера куруу үчүн түнкү көрүнүш үчүн IR RED менен жөнөкөй Raspberry Pi (каалаган модель) жана тиркелген камера (каалаган модель) жакшы иштейт. Бул айкалышта көптөгөн комплекттер бар, андыктан эгер сиз каалаган нерсеге жеткиңиз келсе, ошолордун бирин сатып алып, 12 -кадамга өтүңүз.

Ошол эле жабдык сырткы камерага туура келбейт: сиздин үйүңүздүн сыртындагы IRге жөндөмдүү Raspberry камерасынан тартылган сүрөт негизинен кызгылт көрүнөт (инфракызыл нур камерага тартылгандыктан) жана кичинекей. -IR LED диоддору, эгер сиз 3 фут / 1 метрден өткөн нерсени көрө албай калсаңыз.

Биринчи көйгөйдү чечүү үчүн, бизге механикалык IR CUT чыпкасы керек, ал сизге күндүзгү жарыкта чыныгы түстөрдү кайтарып берет, бирок түнкүсүн дагы IR жарыктарын түшүрүүгө мүмкүндүк берет. Базардагы көпчүлүк түзмөктөрдө эки зым бар: бир зымдагы бир кыска импульс IR чыпкасын сенсордун алдына жылдырат (күндүз режими), экинчи зымдагы бир кыска импульс чыпканы алып салат (түнкү режим). Алар, адатта, 3v менен 9v ортосунда иштешет жана биздин Малинага тиркелсе, түнкү режимди качан которуштурууну толук көзөмөлдөй алабыз. Бирок, IR Cut чыпкасын Малинанын пининен түз башкарууга болбойт, анткени анын ичиндеги механикалык бөлүк Pi камсыз кыла алгандан алда канча көп токту талап кылат. Биз Raspberry 5v менен иштеген жана эки казык менен башкарылган H-Bridge колдонуп, анын тегерегинде иштейбиз.

Экинчи көйгөйдү чечүү үчүн, татыктуу түнкү көрүнүшкө жетүү үчүн, бизге күчтүү IR LED плитасы керек болот. Кичинекей леддери барларга караганда аз, бирок чоңураак леддери бар такталар артык. Базардагы тактайлардын көбүндө LDR (Light Dependent Resistor) тиркелет, ал караңгы болсо LEDлерди качан күйгүзүүнү аныктоо үчүн колдонулат. Алар, адатта, 12v иштейт жана IR кесүү чыпкасын туташтыруу үчүн колдонула турган кичинекей сайгычы бар ("IRC" деп белгиленген). Бирок, бул импульс аркылуу импульс түз жөнөтүлбөйт, бирок түн ичинде (светодиод күйүп турганда) зымдар менен жердин ортосунда 5в чыңалуусу түшөт. Эгерде биздин Малинага зымдардын бирин тиркеп, пиндин сигналын байкап турсак, биз түнкү режимге кирип же чыкпаганыбызды аныктай алабыз (так PiWebcam дал ушундай)

Аппараттык жабдууларга байланыштуу акыркы нерсени эске алуу керек, бул Raspberry Piди кантип иштетүү керек. Бизде 12 в электр энергиясы бар жана Пиди азыктандыруу үчүн бизге 5 в керек болгондуктан, чыңалуу жөндөгүч керек.

3 -кадам: Программалык камсыздоо

PiWebcamдин идеясы, мурунку билимине карабастан, ар бир адам үчүн күчтүү сүрөт тартуу платформасын камсыз кылуу болчу. Орнотуу скрипти колдонуучуну таза жана мобилдик интерфейске ылайыкташтырылган веб-интерфейс аркылуу жөнгө салууга мүмкүндүк берген акылга сыярлык жөндөөлөр менен толук конфигурациялоо менен алектенет. Ошого карабастан, жасалма интеллект модели менен иштетилген объектилерди таануу мүмкүнчүлүктөрү менен толукталган күчтүү кыймыл аныктоо функциясынын аркасында PiWebcam колдонуучуга электрондук почта алуучусуна сүрөтүн жөнөтүү же аны колдонуучунун сүйүктүү Slack каналын жарыялоо аркылуу кандайдыр бир аныкталган кыймыл жөнүндө кабарлай алат.

• Долбоордун баракчасы:
• Колдонуучунун колдонмосу:

4 -кадам: Билл материалдар

Төмөнкү материалдардын эсеби бул үйрөткүчтө курулган сырткы вебкамера үчүн:

• Raspberry Pi Zero W
• Raspberry Pi камерасы (каалаган модель, бул IR кесүү чыпкасын камтыйт)
• Raspberry Pi Zero Камера Кабели
• Суу өткөрбөөчү камера корпусу (малина туура келген ар кандай модель)
• SD карта (16 ГБ сунушталат)
• IR Led Board (камера корпусуна туура келген ар кандай такта)
• IR Cut чыпкасы (камерага камтылбаса гана)
• 12v - 5v жөндөгүч (акыры 1А менен камсыз кыла турган бак жөнгө салуучу экенине ишениңиз)
• Микро USB Эркек сайгычы
• 12V аял розеткасы
• 12v 3A Power Supply
• H-Bridge
• Аял-Аял Дюпон чалат

5 -кадам: Компоненттерди даярдоо

Бак конвертери (чыңалуу жөнгө салуучусу) 12v электр энергиясын 5v Raspberry Pi талап кылган 5Vга өзгөртүү үчүн жооптуу. Базардагы компоненттердин көбү жөнгө салынат (мисалы, бураманы бурап чыгаруу чыңалуусун өзгөртө аласыз). Веб -камеранын ичинде бурама кокусунан жылып кетиши мүмкүн болгондуктан, туруктуу жана туруктуу 5в чыгууну камсыз кылуу үчүн, 5в уячасына калай салып, эки четин бириктирип, PCBдеги зымды кесип (бычак менен) "ADJ" кирип кетет. (сүрөттүн жогорку сол жагында)

Биз IR Raspberry аркылуу IR Cut чыпкасын толук көзөмөлгө алгыбыз келгендиктен (чыпка сүрөттөгүдөй камерага камтылганбы же жокпу), биз кичинекей туташтыргычтан арылышыбыз керек. Эки зымды кесип, ар бир зым үчүн ургаачы дюпон кабелин туташтырыңыз. Кичинекей сайгычты ыргытпаңыз, анткени биз аны IR Led тактасына орнотулган LDR статусун алуу үчүн колдонушубуз керек. Башка зым дюпонт кабелин эки зымдын бирине туташтырыңыз (кайсынысы маанилүү эмес).

6 -кадам: IR Led Board менен электр булагына туташыңыз

Келгиле, жылаңач камерабыздын корпусуна кирген 12в кубаттуулукту киргизүүнү компоненттерге туташтыруудан баштайлы.

Терс (кара) зымга төмөнкүлөрдү туташтырыңыз:

• IR Led тактасынын терс зымы
• Бак конвертеринин терс зымы
• USB эркек туташтыргычына терс зым

Оң (кызыл) зымга төмөнкүлөрдү туташтырыңыз:

• IR Led тактасынын оң (12v) зымы
• Бак конвертеринин Вин зымы

7 -кадам: Raspberry Piге кубат бериңиз

Бак конвертеринин Vout зымын Raspberry иштетүүчү USB розеткасына туташтырыңыз.

Бардык зымдарды туташтыргандан кийин, аларды бириктирип же жөн эле изоляциялоочу скотч менен бекемдеңиз.

8 -кадам: IR Cut чыпкасын туташтырыңыз

IR Cut чыпкасын Малинанын пини менен түздөн-түз башкарууга мүмкүн болбогондуктан, биз Малинанын 5v пини менен иштеген жана эки казык менен башкарылган H-Bridge колдонобуз.

• Малинанын 4 (5v) пинин H-Bridgeдин "+" туташтырыңыз
• Малинанын 5-пинин (GND) H-Bridgeдин "-" туташтырыңыз
• Малинанын 39-пин (BCM 20) H-Bridge INT1ине туташтырыңыз
• Малинанын 36-pin (BCM 16) H-Bridge INT2ге туташтырыңыз
• IR Cut чыпкасынын эки зымын MOTOR1 жана MOTOR2 же H-Bridge туташтырыңыз

Ушундай жол менен, качан импульс ж. пин 39, 5v MOTOR1ге берилет, чыпканы алмаштырат.

9 -кадам: IR Led Boardту Raspberry менен туташтырыңыз

Качан караңгы кирип калганын билүү үчүн, биз IR LED тактасына орнотулган LDRди колдонобуз. Мурунку кадамдарда IR чыпкасынан кесилген кичинекей сайгычты колдонуңуз, бир тарабын IR LED плитасынын "IRC" деп аталган туташтыргычына, экинчисин Raspberry 40 (BCM 21) пинине туташтырыңыз.

10 -кадам: Камераны IR Led тактасына орнотуңуз

Камераны изолятор лента же башка каражаттар менен IR LEDлер тактасынын атайын уячасына орнотуңуз. Бул этапта эмнелерди эске алуу керек:

• IR LED тактасы күйүп турганда абдан ысып кетет, андыктан камераны ошого жараша коргоңуз;
• Эч кандай IR жарыгы камера жайгашкан уячага кирбешин камсыз кылыңыз; IR жарыктын чагылышы - түнкү көрүү начар болушунун эң көп таралган себептеринин бири (бүдөмүк);
• Камеранын корпусунун линзасы менен айнегинин ортосунда боштук калуусун камсыз кылыңыз, антпесе чагылуу же сүрөт бурмаланышы мүмкүн;

Азырынча камеранын корпусун жаппаңыз:-)

11 -кадам: 1 -вариант - Алдын ала конфигурацияланган PiWebcam сүрөтүн жаркылдатыңыз (сунушталат)

• Акыркы PiWebcam сүрөтүн жүктөп алыңыз (PiWebcam_vX. X.img.zip)
• Файлды ачыңыз Сүрөттү SD картага жазыңыз (https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/)
• Raspberry Pi түзмөгүңүзгө SD картаны сайып, күйгүзүңүз
• Түзмөк Кирүү чекити катары иштей баштайт
• Орнотуудан кийинки милдеттерди улантыңыз

12 -кадам: 2 -вариант - PiWebcam сүрөтүн түзүү

PiWebcam сүрөтүн куруу үчүн Raspbian менен SD картаны жаңы орнотуу талап кылынат. Сураныч, учурдагы орнотууну кайра колдонбоңуз, бирок нөлдөн баштаңыз:

• Raspbian Stretch Lite операциялык тутумун жүктөп алыңыз
• Сүрөттү SD картага жазыңыз (мисалы, Win32 Disk Imager аркылуу)

13 -кадам: 2 -вариант - PiWebcamди SD картка көчүрүү

PiWebcamдин акыркы чыгарылышын жүктөп алыңыз (PiWebcam_vX. X.zip), "PiWebcam" каталогун жүктөө бөлүмүнө көчүрүп алыңыз.

Башсыз орнотуу үчүн жүктөөчү бөлүккө "ssh" жана "wpa_supplicant.conf" деп аталган бош файлды кошуп, тармак конфигурацияңызды коюңуз. Ошентип, Raspberry сиздин WiFi тармагыңызга туташа баштайт жана сизге HDMI кабели такыр кереги жок, бирок ага түз SSH аркылуу туташа аласыз.

14 -кадам: 2 -вариант - Малинаны күйгүзүп, ага туташыңыз

SD картаны Raspberry Pi'ге сайыңыз, аны күйгүзүңүз жана SSH кардары менен (же Windowsто PuTTY) ага туташыңыз:

• Хосттун аты: raspberrypi.local
• Колдонуучунун аты: pi
• Сырсөз: малина

15 -кадам: 2 -вариант - системаны PiWebcam үчүн конфигурациялоо

Raspberry Интернетке туташкандан кийин, төмөнкү буйрукту аткарыңыз:

sudo /boot/PiWebcam/PiWebcam.sh орнотуу

Бул системаны толугу менен конфигурациялап, керектүү көз карандылыктарды орнотот.

Орнотуунун аягында өзгөртүүлөрдү толук эффективдүү кылуу үчүн түзмөктү өчүрүп -күйгүзүүңүз талап кылынат. Бардык ишеним грамоталары экранда жыйынтыкталат.

Сураныч, акыркы 6 символдор туш келди (мисалы, PiWebcam-e533fe) жана түзмөктөн түзмөккө жараша өзгөрөт.

16 -кадам: Орнотуудан кийинки милдеттер - PiWebcamдин WiFi кирүү чекитине туташуу

Күйгүзүлгөндөн кийин, түзмөк кирүү чекити катары иштей баштайт.

Түзмөк тарабынан түзүлгөн WiFi тармагына туташуу. Тармактын өткөрүүчү фразасы жана администратордун сырсөзү (веб интерфейси жана SSH үчүн) SSID менен бирдей (мисалы, PiWebcam-XXXXX). Браузериңизди https://PiWebcam.local -ге көрсөтүңүз жана "администратор" колдонуучу аты менен жана тармактын аталышына окшош сырсөз менен тастыктаңыз.

17 -кадам: Веб -камераны WiFi тармагыңызга туташтырыңыз

Мен веб -камераны учурдагы WiFi тармагына туташтыргыңыз келет, Device / Network бөлүмүнө өтүп, "WiFi Client" тандап, "WiFi Network" жана "Passphrase" толтуруңуз.

1-2 мүнөт күтө туруңуз, кайра тармагыңызга туташыңыз жана браузериңизди https://camera_name.your_networkка буруңуз (мис. Http: //PiWebcam-e533fe.local)

18 -кадам: Вебкамеранын капкагын жабыңыз

Веб -камерага тармак аркылуу жетүү мүмкүн экени текшерилип, мурунку кадамда көрсөтүлгөн негизги конфигурация аткарылганда, учурда ишти жабууга убакыт келип жетти.

19 -кадам: PiWebcam менен баштоо

PiWebcam мурунтан эле акылга сыярлык жөндөөлөр менен келет. Орнотулгандан кийин кошумча конфигурация талап кылынбайт; PiWebcam тармакка туташкан же туташпаганы менен, сүрөткө тартып, видеолорду жаза баштайт.

Бардык түзмөктүн конфигурациясы (камера, тармак, билдирүү жана тутумдун жөндөөлөрү) веб -интерфейс аркылуу аткарылышы мүмкүн. Конфигурация файлы оңой эле Экспорттолуп, Түзмөк / Системага импорттолот.

Кыймыл аныкталганда, PiWebcam видео жазууну баштайт (ал веб -интерфейстин "Ойнотуу" менюсу аркылуу жеткиликтүү болот). Кыймыл жок болгондон кийин, аныкталган кыймылды кызыл куту менен бөлүп көрсөтүүчү сүрөт дагы сакталат. Эгерде объектти аныктоо функциясы иштетилген болсо, анда конфигурацияланган объект болбогон бардык кыймылдар жалган позитивдерди түшүрүү үчүн этибарга алынбайт (мисалы, эгер кыймыл аныкталса, бирок эч ким аныкталбаса).

Эскертмелер иштетилгенде, сүрөт колдонуучунун электрондук дарегине жөнөтүлөт жана/же конфигурацияланган Slack каналына жайгаштырылат. Эгерде Интернет байланышы жок болсо, анда билдирүү кезекке коюлат жана байланыш кийинки калыбына келтирилгенде чыгарылат.

Бардык жеткиликтүү орнотуулардын деталдуу корутундусу долбоордун баракчасында айтылат.

20 -кадам: Алыстан Интернетке кирүү

Каалоосу боюнча веб -интерфейске тармактан же үй роутериңизден эч кандай кошумча конфигурациясыз эле Интернеттен жетүүгө болот. Бул функцияны иштетүү үчүн, Аспап / Тармактын астындагы тиешелүү кутучаны белгилеңиз.

Эгерде алыстан Интернетке кирүү иштетилсе, анда түзмөк роутериңизде эч кандай NAT же UPnPти конфигурация кылбастан, serveo.net аркылуу SSH туннелин баштайт. Түзмөктүн аты хосттун аты катары колдонулат жана веб жана ssh кызматтары ачыкка чыгат.

21 -кадам: Техникалык маалымат

Бардык PiWebcam файлдары SD картанын жүктөөчү бөлүгүндө, PiWebcam деп аталган каталогдо жайгашкан. Буга бир баш файл, PiWebcam.sh жана администратор панели үчүн PHP баракчалары кирет.

Орнотуу процессинде, системанын эң негизги конфигурациясы аткарылат, initramfs сүрөтү түзүлөт жана PiWebcam.sh скрипти /etc/rc.local файлына кошулат, ошондо "configure" параметри менен башталат.

Биринчи кайра жүктөөдө, initramfs сүрөтү тамыр бөлүгүн кичирейтет (мурда Raspbian орнотуучусу SD картасын толугу менен толтуруу үчүн кеңейтилген) жана андан кийин гана маалымат бөлүгүн түзөт.

Жүктөөчү жана түптүү файл тутумдары окуу үчүн гана орнотулган жана үстүнкү файл тутуму түпнуска файл тутумунда initram сүрөтү тарабынан түзүлгөн, андыктан тутумдагы бардык өзгөрүүлөр эстутумда гана сакталат жана кийинки өчүрүүдө жоголот. Ошентип, түзмөк туура эмес конфигурацияларга дагы күчтүү болот, фабрикалык демейки абалына оңой эле калыбына келтирилет жана кадимки операциялар учурунда эч качан системалык файл SD картага жазылбагандыктан, электр энергиясынын үзгүлтүккө учурашына туруштук бере алат. Берилиштердин файл тутуму анын ордуна F2FS (Flash-Friendly File System) менен форматталган, ал флеш-эске негизделген сактоочу түзүлүштөрдүн өзгөчөлүктөрүн эске алат.

Иштетүү учурунда PiWebcam /boot/PiWebcam/PiWebcam.conf дарегинде сакталган конфигурация файлын окуйт, системаны, камераны, тармакты жана билдирмелерди ошол жерден орнотууларга негиздеп конфигурациялайт жана веб -интерфейсти/boot/PiWebcam/webден желе тамыры жайгашкан жери.

Кинофильмдер да, тасмалар да маалымат файл тутумунда сакталат жана папкаларга жыл/ай/күн/саат боюнча топтоштурулат, андыктан жеңилирээк кирүүгө мүмкүнчүлүк берилет. Бардык жазууларды h5ai менен веб -интерфейс аркылуу карап чыгууга болот, бул файлдарды жана каталогдорду жагымдуу түрдө көрсөтүүгө жана мазмунду алдын ала жүктөп алуунун кажети жок сүрөттү жана видеону алдын ала көрсөтүүгө мүмкүндүк берген h5ai заманбап файл индексатору.

Кыймыл табылганда, PiWebcam.sh on_picture_save/on_movie_end кыймылынын окуясы аркылуу "кабарлоо" параметри менен чакырылат. Эгерде сүрөттү андан ары анализдөө үчүн объектти аныктоо иштетилсе, сүрөт Clarifaiге сүрөттүн ичиндеги бардык объекттерди таануу үчүн жөнөтүлөт. Бул жалган позитивдерди төмөндөтүү үчүн жакшы иштейт, мис. Эгер сизде үйүңүздө күтүлбөгөн жерден жарыктын өзгөрүшү эмес, кимдир бирөө уурулук кылып жатканын билгиси келсе.

Андан кийин, PiWebcam Интернет байланышы бар -жогун текшерет жана эгер болсо, билдирүүнү жөнөтөт. Табылган кыймылдуу сүрөт тиркелип, ssmtp менен жөнөтүлгөн салттуу электрондук почта билдирмелеринен тышкары, PiWebcam ошол эле сүрөттү Slack каналына жүктөй алат. Эгер Slackти билбесеңиз, аны текшериңиз (); бул эң сонун кызматташуу куралы, бирок аны үй -бүлөңүзгө арналган топ түзүү, үй -бүлөңүздүн мүчөлөрүнө кирүү мүмкүнчүлүгүн берүү, алар менен баарлашуу жана PiWebcam же Home Automation коммуналдык кызматтарына (мисалы, eGeoffrey сыяктуу) ошол жерде жаңыртууларды жайгаштыруу үчүн колдонсо болот. Интернет байланышы жок болсо, эскертме жоголуп кетпейт, бирок туташуу калыбына келтирилгенде ал кезекке коюлат жана жөнөтүлөт.

Жаңыртуу функциясы веб -интерфейс аркылуу да камсыздалат.