Raspberry Pi: 21 қадамға негізделген толықтай сыртқы қауіпсіздік камерасы

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:24

Егер сізде арзан веб-камералармен, олардың нашар жазылған бағдарламалық жасақтамасымен және/немесе жеткіліксіз аппараттық құралдарымен көңілсіз тәжірибе болса, сіз Raspberry Pi және бірнеше басқа электронды компоненттері бар жартылай кәсіби веб-камераны оңай құрастыра аласыз, ол жұмыс істейтін PiWebcam-ақысыз. -қуатты және толыққанды веб-камерада бір рет басу арқылы құрылғыны айналдыратын бағдарламалық жасақтама.

1 -қадам: шабыт

Нарықтағы арзан камералардың көпшілігінің шектеулі бағдарламалық жасақтамасымен күрескеннен кейін (мысалы, түнгі көру қабілеті нашар, конфигурация үшін түсініксіз бағдарлама, офлайн жазба жоқ, қозғалысты дәл анықтау және т. маған ең қолайлы платформа қарады.

Raspberry Pi-ді веб-камера ретінде қолдануға арналған көптеген жобалар бар болса да, мен оларды өте күрделі деп санаймын және әдетте соңғы өнімдерге емес, озық пайдаланушылар үшін арнайы шешімдерге жүгінемін.

Соған қарамастан, олардың көпшілігі аппараттық құралға емес, бағдарламалық жасақтамаға ғана назар аударады, бұл қауіпсіздік камерасын қолдану үшін бірдей маңызды.

2 -қадам: Жабдық

Ішкі веб -камераны құру үшін қарапайым Raspberry Pi (кез келген модель) және түнгі көру үшін ИК жарықдиодты шамдары бар бекітілген камера (кез келген модель) жақсы жұмыс істейді. Бұл комбинацияда көптеген жиынтықтар бар, сондықтан егер сіз қол жеткізгіңіз келсе, солардың бірін сатып алып, 12 -қадамға өтіңіз.

Дәл сол аппарат сыртқы камераға сәйкес келмейді: сіздің үйдің сыртындағы инфрақызыл түстермен жұмыс істейтін Raspberry камерасынан түсірілген сурет негізінен қызғылт болып көрінеді (камераның инфрақызыл сәулесін түсіретіндіктен) және кішкентай. -IR жарықдиодты қораптар, егер сіз 3 фут / 1 метрден асатын нәрсені көрмесеңіз.

Бірінші мәселені шешу үшін бізге механикалық IR CUT сүзгісі қажет, ол сізге күндізгі жарықта шынайы түстерді қайтарады, бірақ түнде инфрақызыл шамдарды түсіруге мүмкіндік береді. Нарықтағы құрылғылардың көпшілігінде екі сым бар: бір сымдағы бір қысқа импульс ИҚ сүзгісін сенсордың алдында жылжытады (күндізгі режим), екінші сымдағы бір қысқа импульс сүзгіні алып тастайды (түнгі режим). Олар әдетте 3v мен 9v арасында жұмыс істейді және егер біздің таңқурайға қосылған болса, біз түнгі режимді қашан ауыстыру керектігін толық бақылауға аламыз. Алайда, IR Cut сүзгісін таңқурай түйреуішінен тікелей басқаруға болмайды, себебі оның ішіндегі механикалық бөлік Pi жеткізе алатыннан әлдеқайда көп токты қажет етеді. Біз оны Raspberry 5v қуатымен жұмыс істейтін және екі түйреуішпен басқарылатын H-Bridge көмегімен шешеміз.

Екінші мәселені шешу үшін бізге түнгі көру қабілетіне қол жеткізу үшін қуатты ИК диодты тақтасы қажет. Кішкентай светодиодтармен салыстырғанда, шамдары аз, бірақ үлкенірек тақталар артықшылық береді. Нарықтағы тақталардың көпшілігінде қараңғыда жарық диодты қашан қосу керектігін анықтау үшін қолданылатын LDR (жарыққа тәуелді резистор) бекітілген. Олар әдетте 12 вольтта жұмыс істейді және ИК кесу сүзгісін қосуға болатын шағын штепсель («IRC» деп белгіленген) бар. Бұл импульстің көмегімен импульстер жіберілмейді, бірақ түнде (светодиод қосылады) сымдар мен жер арасындағы 5В кернеудің төмендеуі пайда болады. Егер сымдардың біреуін біздің таңқурайға қосып, түйреуіш сигналын бақылайтын болсақ, біз түнгі режимге кіретінімізді немесе шығатынымызды анықтай аламыз (дәл PiWebcam дәл осылай жасайды)

Аппараттық құралға қатысты соңғы нәрсе - Raspberry Pi -ді қалай қуаттандыру керек. Бізде 12 вольтты қуат көзі бар және Пиді беру үшін бізге 5 вольт қажет болғандықтан, кернеу реттегіші қажет.

3 -қадам: Бағдарламалық қамтамасыз ету

PiWebcam -тің идеясы - оның бұрынғы біліміне қарамастан, барлығына күшті бейнелеу платформасын ұсыну болды. Орнату сценарийі жүйені әдепкі әдепкі параметрлермен толық конфигурациялауды қамтамасыз етеді, бұл пайдаланушыға таза және мобильді интерфейс арқылы сәйкес параметрлердің шектеулі санын ғана баптауға мүмкіндік береді. Соған қарамастан, жасанды интеллект үлгісімен қамтамасыз етілген объектілерді тану мүмкіндіктерімен күшейтілген қозғалысты анықтау мүмкіндігінің арқасында PiWebcam пайдаланушыға электрондық поштаны алушыға суретті жіберу немесе оны пайдаланушының сүйікті Slack арнасын жіберу арқылы кез келген анықталған қозғалыс туралы хабарлауы мүмкін.

• Жоба беті:
• Қолданушы нұсқаулығы:

4 -қадам: материалдар туралы есеп

Бұл оқулықта салынған сыртқы веб -камераға арналған келесі материалдық шот:

• Raspberry Pi Zero W
• Raspberry Pi камерасы (кез келген модельде, IR кесуге арналған сүзгі бар)
• Raspberry Pi Zero камералық кабелі
• Су өткізбейтін камера корпусы (таңқурай сәйкес келетін кез келген модель)
• SD картасы (16 ГБ ұсынылады)
• IR Led тақтасы (камера корпусына сәйкес келетін кез келген тақта)
• IR Cut сүзгісі (егер камераға енгізілмеген болса)
• 12в - 5в реттегіш
• Micro USB еркек ашасы
• 12 вольтты әйел розеткасы
• 12в 3А қуат көзі
• H-көпірі
• Әйел-әйел Дюпон сөйлейді

5 -қадам: компоненттерді дайындау

Бак түрлендіргіші (кернеу реттегіші) 12 вольтты Raspberry Pi талап ететін 5 вольтке түрлендіруге жауапты. Нарықтағы көптеген компоненттер реттеледі (мысалы, бұранданы бұру арқылы шығыс кернеуін өзгертуге болады). Веб -камераның ішінде бұранданы кездейсоқ жылжыту мүмкін болғандықтан, 5В тұрақты және тұрақты шығуын қамтамасыз ету үшін 5В саңылауға қалайы салыңыз, оның екі жиегін дәнекерлеңіз және ПХД -дағы сымды (пышақпен) кесіңіз. (суреттің сол жақ жоғарғы жағында)

Біз Raspberry арқылы IR Cut сүзгісін толық бақылауға алғымыз келетіндіктен (суретте көрсетілгендей камераға фильтір ендірілген немесе енгізілмеген), біз шағын қосқыштан арылуымыз керек. Екі сымды кесіп, әр сымға дупонды аналық кабельді жалғаңыз. Кішкене штепсельді лақтырмаңыз, өйткені біз оны IR Led тақтасына орнатылған LDR күйін алу үшін пайдалануымыз керек. Екі сымның біреуіне басқа әйел дюпон кабелін жалғаңыз (қайсысы маңызды емес).

6 -қадам: IR светодиодты қуат көзіне қосыңыз

Жалаңаш камера корпусына кіретін 12в қуат көзінің кіруін компоненттерге қосудан бастайық.

Теріс (қара) сымға төмендегілерді қосыңыз:

• IR Led тақтасының теріс сымы
• Бак конвертерінің теріс сымы
• USB еркек қосқышына теріс сым

Оң (қызыл) сымға төмендегілерді қосыңыз:

• IR Led тақтасының оң (12в) сымы
• Бак конвертерінің Vin сымы

7 -қадам: Raspberry Pi -ге қуат беріңіз

Конвертердің Vout сымын таңқурайға қосатын USB ашасына қосыңыз.

Барлық сымдарды қосқаннан кейін оларды дәнекерлеңіз немесе оларды оқшаулағыш таспамен бекітіңіз.

8 -қадам: IR кесу сүзгісін қосыңыз

IR Cut сүзгісін таңқурай түйреуішінен тікелей басқаруға болмайтындықтан, біз Raspberry 5v түйреуішімен жұмыс істейтін және екі түйреуішпен басқарылатын H-Bridge қолданамыз.

• Таңқурайдың 4 (5в) түйреуішін H-көпірінің «+» белгісіне қосыңыз
• Таңқурайдың 5-штырын (GND) H-Bridge-дің «-» -іне жалғаңыз
• Таңқурайдың 39-штырын (BCM 20) H-Bridge INT1-ге қосыңыз
• Таңқурайдың 36-штырын (BCM 16) H-Bridge INT2-ге қосыңыз
• IR кесу сүзгісінің екі сымын MOTOR1 және MOTOR2 немесе H-Bridge-ге қосыңыз

Осылайша, импульс қашан жіберіледі: пин 39, 5в MOTOR1 -ге беріледі, бұл сүзгіні ауыстырады.

9 -қадам: IR Led тақтасын таңқурайға қосыңыз

Қараңғы түсе бастағанын білу үшін біз ИК жарықдиодты тақтаға орнатылған LDR -ды қолданамыз. Алдыңғы қадамдарда инфрақызыл фильтрден ажыратылған кішкене штепсельді қолданыңыз, бір жағын ИК жарықдиодты тақтасының «IRC» деп белгіленген қосқышына, екінші жағын таңқурайдың 40 (BCM 21) түйреуішіне жалғаңыз.

10 -қадам: Камераны IR светодиодына орнатыңыз

Камераны оқшаулағыш таспамен немесе басқа құралдармен IR жарықдиодты тақтаның арнайы ұясына бекітіңіз. Бұл кезеңде мыналарды ескеру қажет:

• IR жарықдиодты тақтасы қосылған кезде қатты қызады, сондықтан камераны тиісінше қорғаңыз;
• Камера орналасқан ұяға инфрақызыл жарық түспейтініне көз жеткізіңіз; IR жарық шағылыстыруы - түнгі көру нашар болуының ең көп тараған себептерінің бірі (бұлыңғыр);
• Камера корпусының линзасы мен әйнегі арасында бос орын қалғанына көз жеткізіңіз, әйтпесе шағылысу немесе кескін бұрмалануы мүмкін;

Камера корпусын әлі жаппаңыз:-)

11 -қадам: 1 -нұсқа - алдын ала конфигурацияланған PiWebcam кескінін жарқылдау (ұсынылады)

• Ең соңғы PiWebcam кескінін (PiWebcam_vX. X.img.zip) https://github.com/piwebcam/PiWebcam/releases сайтынан жүктеп алыңыз
• Файлды ашыңыз Суретті SD картасына жазыңыз (https://www.raspberrypi.org/documentation/installation/installing-images/)
• Raspberry Pi құрылғысына SD картасын қосыңыз және оны қосыңыз
• Құрылғы кіру нүктесі бола бастайды
• Орнатудан кейінгі тапсырмаларды жалғастырыңыз

12 -қадам: 2 -нұсқа - PiWebcam кескінін жасаңыз

PiWebcam кескінін жасау үшін Raspbian мен SD картасын жаңадан орнату қажет. Бар орнатуды қайта пайдаланбаңыз, бірақ нөлден бастаңыз:

• Raspbian Stretch Lite операциялық жүйесін жүктеп алыңыз
• Суретті SD картасына жазыңыз (мысалы, Win32 Disk Imager көмегімен)

13 -қадам: 2 -нұсқа - PiWebcam -ді SD картасына көшіру

PiWebcam (PiWebcam_vX. X.zip) соңғы шығарылымын жүктеп алыңыз, «PiWebcam» каталогын жүктеу бөліміне шығарыңыз және көшіріңіз.

Бассыз орнату үшін жүктеу бөліміне «ssh» деп аталатын бос файл және желі конфигурациясы бар «wpa_supplicant.conf» файлын қойыңыз. Осылайша, таңқурай іске қосылғаннан кейін сіздің WiFi желісіне қосыла бастайды және сізге HDMI кабелі қажет емес, бірақ оған SSH арқылы тікелей қосыла аласыз.

14 -қадам: 2 -нұсқа - Таңқурайды қосыңыз және оған қосылыңыз

SD картасын Raspberry Pi құрылғысына қосыңыз, оны қосыңыз және SSH клиентімен (немесе Windows жүйесінде PuTTY) қосыңыз:

• Хост атауы: raspberrypi.local
• Пайдаланушы аты: pi
• Құпия сөз: таңқурай

15 -қадам: 2 -нұсқа - PiWebcam жүйесін конфигурациялау

Raspberry Интернетке қосылғанын тексергеннен кейін келесі пәрменді орындаңыз:

sudo /boot/PiWebcam/PiWebcam.sh орнатыңыз

Бұл жүйені толық конфигурациялайды және қажетті тәуелділіктерді орнатады.

Орнату аяқталғаннан кейін, өзгерістерді толықтай тиімді ету үшін құрылғыны қайта жүктеу сұралады, барлық тіркелгі деректері экранда жинақталады.

Назар аударыңыз, соңғы 6 таңба кездейсоқ (мысалы, PiWebcam-e533fe) және әр құрылғыда әр түрлі болады.

16 -қадам: Орнатудан кейінгі тапсырмалар - PiWebcam WiFi кіру нүктесіне қосылыңыз

Қосылғаннан кейін құрылғы кіру нүктесі қызметін бастайды.

Құрылғы жасаған WiFi желісіне қосылыңыз. Желінің құпия фразасы, сондай-ақ әкімші пайдаланушының құпия сөзі (веб-интерфейс пен SSH үшін) SSID-пен бірдей (мысалы, PiWebcam-XXXXX). Браузерді https://PiWebcam.local мекенжайына көрсетіңіз және «admin» пайдаланушы атымен және желі атымен парольмен расталған.

17 -қадам: веб -камераны WiFi желісіне қосыңыз

Сіз веб -камераны бар WiFi желісіне қосқыңыз келеді, Device / Network тармағына өтіп, «WiFi Client» тармағын таңдап, «WiFi Network» пен «Passphrase» толтырыңыз.

1-2 минут күтіңіз, желіге қайта қосылыңыз және браузерді https://camera_name.your_network-ке бағыттаңыз (мысалы,

18 -қадам: веб -камераның корпусын жабыңыз

Веб -камераға желі арқылы қол жеткізуге болатынын тексеріп, алдыңғы қадамда ұсынылған негізгі конфигурацияны орындағаннан кейін, енді істі жабудың уақыты келді.

19 -қадам: PiWebcam -ды бастау

PiWebcam әдепкі әдепкі параметрлермен бірге келеді. Орнатқаннан кейін қосымша конфигурация қажет емес; PiWebcam желіге қосылғанына немесе қосылмағанына қарамастан, суретке түсіруді және бейнелерді жаза бастайды.

Құрылғының барлық конфигурациясы (камера, желі, хабарландыру және жүйе параметрлері) веб -интерфейс арқылы орындалуы мүмкін. Конфигурация файлын Құрылғы / Жүйе арқылы оңай экспорттауға және импорттауға болады.

Қозғалыс анықталған кезде PiWebcam бейне жазуды бастайды (ол веб -интерфейстің «Ойнату» мәзірі арқылы қолжетімді болады). Қозғалыс болмайтын кезде, анықталған қозғалысты қызыл жолақпен бөлектейтін сурет сақталады. Егер нысанды анықтау мүмкіндігі қосылған болса, жалған позитивтерді төмендету үшін конфигурацияланған нысаны жоқ кез келген қозғалыс еленбейді (мысалы, егер қозғалыс анықталса, бірақ адам анықталмаса).

Хабарландырулар қосылған кезде, сурет пайдаланушының электрондық поштасына жіберіледі және/немесе теңшелген Slack арнасында орналастырылады. Егер Интернет байланысы болмаса, хабарландыру кезекке қойылады және байланыс кейін қалпына келтірілгенде шығарылады.

Барлық қол жетімді параметрлердің егжей -тегжейлі мазмұны жоба бетінде көрсетілген.

20 -қадам: Интернетке қашықтан қатынау

Қажет болса, веб -интерфейске желіде немесе үй маршрутизаторында қосымша конфигурациясыз Интернеттен қол жеткізуге болады. Бұл функцияны қосу үшін Құрылғы / Желі астындағы сәйкес құсбелгіні қойыңыз.

Егер Интернетке қашықтан қатынау қосылған болса, құрылғы маршрутизаторда NAT немесе UPnP конфигурациясын қажет етпестен, servo.net арқылы SSH туннелін қосады. Құрылғы атауы хост атауы ретінде пайдаланылады, сонымен қатар веб пен ssh қызметтері ашық болады.

21 -қадам: Техникалық мәліметтер

Барлық PiWebcam файлдары SD картасының жүктеу бөлімінде, PiWebcam деп аталатын каталогта орналасқан. Бұған PiWebcam.sh және bash файлдары кіреді.

Орнату процесінде жүйенің негізгі конфигурациясы орындалады, initramfs суреті жасалады және PiWebcam.sh сценарийі /etc/rc.local файлына қосылады, осылайша «configure» параметрімен іске қосылады.

Бірінші қайта жүктеу кезінде initramfs кескіні түбірлік бөлікті қысқартады (бұрын Raspbian орнатушысы SD картасын толығымен толтыру үшін кеңейтілген) және содан кейін деректер бөлігін жасайды.

Жүктеу жүйесі де, түбірлік файлдық жүйелер де тек оқуға арналған, ал қабаттасатын файлдық жүйе түпнұсқалық файл жүйесінде initram кескіні арқылы жасалады, осылайша жүйеде болған кез келген өзгеріс тек жадта сақталады және келесі қайта жүктеу кезінде жоғалады. Осылайша, құрылғы қате конфигурацияға берік болады, зауыттық әдепкі параметрлерге оңай қалпына келтіріледі және кез келген қуат үзілісінде аман қалады, себебі қалыпты жұмыс кезінде SD картасына жүйелік файл жазылмайды. Деректердің файлдық жүйесі F2FS (Flash-Friendly File System) форматталған, ол флэш-жадыға негізделген сақтау құрылғыларының сипаттамаларын ескереді.

Іске қосу кезінде PiWebcam /boot/PiWebcam/PiWebcam.conf мекенжайында сақталған конфигурация файлын оқиды, жүйені, камераны, желіні және хабарландыруларды сол жерден табылған параметрлерге сүйене отырып конфигурациялайды және веб -интерфейсті/boot/PiWebcam/web ішінен орналастырады. веб -түбірдің орналасуы.

Қол жетімділікті жеңілдету үшін кинофильмдер де, фильмдер де файлдық файлдық жүйеде сақталады және жыл/ай/күн/сағат бойынша қалталарға топтастырылады. Барлық жазбаларды h5ai веб -интерфейсі арқылы қарап шығуға болады, ол файлдарды және каталогтарды тартымды түрде көрсетуге және мазмұнды алдын ала жүктеп алуды қажет етпестен суреттер мен бейнелерді алдын ала көрсетуге мүмкіндік беретін h5ai заманауи файл индексаторымен бірге қарауға болады.

Қозғалыс анықталған кезде PiWebcam.sh on_picture_save/on_movie_end қозғалысының оқиғасы арқылы «хабарлау» параметрімен шақырылады. Егер кескінді одан әрі талдау үшін объектілерді анықтау мүмкіндігі қосылған болса, сурет Clarifai -ге суреттің барлық нысандарын тану үшін жіберіледі. Бұл жалған позитивтерді төмендету үшін жақсы жұмыс істейді, мысалы. Егер сіздің үйіңізде кенеттен жарық өзгеруі емес, біреудің ұрлайтынын білгіңіз келсе.

Осыдан кейін PiWebcam Интернет байланысы бар -жоғын тексереді, егер бар болса, хабарламаны жібереді. Ssmtp көмегімен жіберілетін, анықталған кинофото тіркелген дәстүрлі электрондық пошта хабарландыруларынан басқа, PiWebcam сол суретті Slack арнасына жүктей алады. Егер сіз Slack -ті білмесеңіз, оны тексеріңіз (); бұл тамаша ынтымақтастық құралы, бірақ сонымен бірге сіздің отбасыңызға арналған топ құруға, отбасы мүшелеріне кіруге рұқсат беруге, олармен сөйлесуге және PiWebcam немесе Home Automation утилиталарына (мысалы, eGeoffrey) жаңартуларды жіберуге рұқсат беру үшін пайдалануға болады. Егер Интернет байланысы болмаса, хабарлама жоғалмайды, бірақ байланыс қалпына келтірілгенде кезекке қойылады және жіберіледі.

Жаңарту функциясы веб -интерфейс арқылы да қамтамасыз етіледі.