Таңқурай PI камерасы мен жарық бақылау өлім жұлдызы: 5 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Әдеттегідей, мен пайдалы, сенімді жұмыс істейтін құрылғыларды жасағым келеді, және көбінесе сөредегі шешімдермен салыстырғанда жақсартулар болады.

Міне, тағы бір керемет жоба, бастапқыда Shadow 0f Phoenix, Raspberry PI қалқаны Arduino негізіндегі қозғалысты анықтау мен жарық басқару элементтерімен бірге.

1 -қадам: Коммерциялық IP -камералардың жағдайы

Сонымен қатар, өзіңіздің камераңызды/бақылау жүйеңізді құру әлдеқайда жақсы, неге бұл сөредегі шешімнен жақсарту екенін көрейік.

Мен оны NEO COOLCAM Full HD 1080P сымсыз IP -камера сериясымен салыстырамын, өйткені менде жаңа камералар (ONVIF) бар көптеген модельдер бар. Олар әр түрлі пішіндер мен өлшемдерде, ашық ауада да, үй ішінде де келеді, олардың көпшілігінде Wi -Fi желісі бар, бірақ олардың ескертулерін қарастырайық:

• Бұл камераларды сататын қытайлық өндірушілер әрқашан сенсордың орнатылған ажыратымдылығы туралы өтірік айтады, егер сіз Ebay -де 5MP/8MP камераны сатып алсаңыз, нашар суреті бар арзан 2 мегапиксельді камераға ие болуыңыз мүмкін (ол жұмыс істейді, бірақ сапасы қоқыс). Бастапқы сатушылардан 8MP Raspberry PI v2 камерасын сатып алған кезде сіз төлеген нәрсені және 3280 × 2464 пиксель рұқсаты бар 8 мегапиксельді сенсорды аласыз =>
• Қауіпсіздік тұрғысынан бұл камералар (тіпті қымбат Dlink және басқа модельдер) өте қорқынышты, олар әдепкі парольдерді қолданады, мысалы, 123456 немесе әкімші/әкімші операторы/операторы сияқты кіріктірілген пайдаланушылар, сіз өзгерте алмайсыз. Қайта жүктеуден кейін өзгеріс жойылады. Телефон үйіндегі көптеген камералармен толықтырыңыз (Қытайдағы серверлерге қосылыңыз, тіпті кейбіреулері сіздің Android/Iphone қосымшасын орнатуды шешсеңіз, оны жеңілдетуді сұрамастан бейне/суреттерді кері жібереді. үй). Егер сіз бұл құрылғыларды маршрутизатордың артына қойсаңыз да, бұл жеткіліксіз, бірақ егер сіз оларға әдепкі шлюз орнатпаған болсаңыз, оларды желіаралық қалқанға шығарып немесе VLAN -ға шығарсаңыз, олардың шығуына мүмкіндік болмайды. Интернет немесе одан да жақсы: оларды мүлде қолданбаңыз.
• Олар неғұрлым сенімді ме? Жоқ, олардың көпшілігінде, тіпті қымбат тұратын DLINK -лерде де камераны күн сайын/апта сайын қайта жүктеу мүмкіндігі бар. Бұл опцияның себебі бар, себебі X күннен кейін олар жиі Wi -Fi байланысын жоғалтады немесе басқа жолмен дұрыс жұмыс істемейді. Оларды ескі Win95 қораптары деп ойлаңыз, олар жиі қайта жүктелуі керек еді:) Мен Raspi -дегі қондырғылар соншалықты берік, сондықтан сіз оларды АЭС -те басқара аласыз, бірақ тиісті жабдықта/бағдарламалық жасақтамада болады деп айтпаймын. конфигурация, радиаторлар, автоматты салқындату желдеткіштері және SDCARD -та минималды RW жұмысы олар 100+ күндік жұмыс уақытын еш қиындықсыз жеңе алады. Жазу кезінде менің DeathStar 34 күннен бері жұмыс істейді, 100 -ден асады, бірақ кейде мен басқа тізбектерді қоректендіретін қуат көзін бұзып жүрдім, сондықтан оны өшіруге тура келді:(
• Нысаналы аппараттық құралдар: олар белгілі бір мақсатқа арналған, көбінесе шағын nvram аймағы мен бос қалталармен келеді, бірақ кейбір модельдер бұл қабыққа кіруді мүмкін емес етеді, сондықтан оларды сіз қолдана алатын нәрсені ғана қолдана аласыз. Raspi -ге негізделген камераны кез келген басқа тапсырмаларға қолданыңыз: файлдық сервер, tftp/dhcp сервері, веб -сервер, жер сілкіну сервері … опциялар шектеусіз.
• Сақтау орны: оларда жоқ немесе таңқурай pis -де FAT32 VS жүйесі бар microsd карталары бар, егер қаласаңыз 2 ТБ қатты дискіні қоса аласыз.
• Басқару шамдары: кейбіреулерінде ALARM шығысы бар, онда сіз шамдарды қосу үшін шағын релені қосуға болады. Мен сізге бұл оқулықта көрсететінімдей, инфрақызыл камераларды қолдану уақытты босқа өткізеді, себебі сіз сапасыз болғандықтан инфрақызыл суреттерде ешкімді анықтай алмайсыз. Егер сізге қараңғыда бейне түсіру қажет болса, алдымен шамды қосыңыз, содан кейін бейнені жазыңыз.

Сондықтан сіз сөреден тыс камераны қолданудың қандай да бір жағымды жақтары бар ма деп сұрауыңыз мүмкін. Иә, оны орнату үшін жұмыс уақыты Raspberry pis -мен айналысудан гөрі қымбатырақ болады (мен үшін бәрібір:)) және иә камераның жоғарғы жағында (500 $+ ажыратымдылығы пи камераға қарағанда жақсы) курс). Тағы бір артықшылығы ретінде ONVIF стандартына сәйкес камералар орталықтандырылған қамтамасыз етуді жеңілдетті деп айта аламын. Бұл стандартты интерфейсті қамтамасыз етеді, оның көмегімен IP/желілік маска/шлюзді және басқа заттарды орнату үшін камераға командаларды жіберуге болады. Ол үшін Onvif құрылғы менеджерін Sourceforge сайтынан жүктеуге болады. Бұл құрылғылардың көпшілігінде сынған веб -интернеттер бар, мысалы, бұл сізге ip немесе желі маскасын дұрыс орнатуға мүмкіндік бермейді, себебі бұл өрістерді тексеретін JavaScript дұрыс жұмыс істемейді және бұл параметрлерді дұрыс орнатудың жалғыз жолы - ONVIF.

2 -қадам: Өлім жұлдызының жоспарлары

Сіз бұл құрылғыны 1 -ден 3В+дейінгі Raspberry PI кез келгенімен жасай аласыз. Тіпті нөлдік камера порты бар, бірақ нарықта көптеген екінші қолдағы распис бар болғандықтан, сіз бұл құрылыстың қайсысы ең қолайлы екеніне таң қалуыңыз мүмкін.

Жауап бейне ағынын қайда өңдегіңіз келетініне байланысты.

Екі таңдау бар:

1, Бейнелерді жергілікті қозғалыспен өңдеңіз және қозғалыс анықталған кезде бейне ағынды жіберіңіз (ескерту: қозғалыс серверге баяу тұрақты ағынды жібереді, бұл сіз қолданатын ажыратымдылық пен кадр жиілігіне байланысты болуы мүмкін. жүз мегабайттан күніне бірнеше гигабайтқа дейін, егер сіз өлшенген қосылымды орнатқыңыз келсе, еске салғыш). Мұнда процессор маңызды және, өкінішке орай, қозғалыс (жазу кезінде) бірнеше ядролардың артықшылығын пайдаланбайды, алайда ОЖ жүктемені сәл теңестіруге тырысады. Сізде әрқашан 100% пайдалану ядроларының бірі болады.

2, Бейнелерді орталық серверде өңдеңіз: мұнда сіз тек бастапқы бейне ағынын камерадан сыртқы ағындық деңгейге жібересіз (мысалы, x86 компьютерінде жұмыс істейтін iSpy немесе басқа арнайы шағын компьютерде жұмыс істейтін MotionEyeOS). Жергілікті өңдеу жоқ болғандықтан, сіз қолданатын ПИ үлгісі маңызды емес, PI1 PI3B+сияқты бірдей ағынды жібереді.

Бұл оқулықта мен бірінші таңдауды қолданамын.

Ереже мынада: сіз процессорды неғұрлым жылдам қозғасаңыз, соғұрлым жақсы нәтиже аласыз. Мысалы, дәлізге қарайтын менің Raspi 2 негізіндегі камерам кейде біреу тез өтіп бара жатқанда, оны түсіріп алмайтын кезде, ол 3 -модельге қарағанда көптеген кадрларды түсіріп, баяу болатын. 3 -модельде 802.11 бар. abgn wifi, ол жоғары сапалы бейнені жіберуге ыңғайлы, ол қораптан тыс жұмыс істейді және ол өте сенімді. 3B+ моделі шықпағанын жазу кезінде мен оны тек 1,4 ГГц Quad Core cpu көмегімен алуға кеңес берер едім.

Материалдар тізімі

• 30 см пластикалық DeathStar:)
• Таңқурай Pi 3 B+
• PiCam v2 (8MP)
• Arduino Pro Micro 5.5в
• 2x SIP-1A05 қамысты қосқыш релесі
• 1x PCS HC-SR501 инфрақызыл инфрақызыл инфрақызыл инфрақызыл IR IR PIR қозғалыс сенсоры модулі
• LDR үшін 1х 10км резистор
• 1x LDR
• 1х12В 4А тұрақты ток адаптері
• 1xWarm White LED 5050 SMD икемді жарық лампасы 12В тұрақты ток
• 1xBuck кернеу реттегіші

Схемада көріп тұрғаныңыздай, бұл жоба бастапқыда бір релемен бір жарықты басқаруға арналған, өйткені мен ішкі жарықтандыруды қосуды жоспарламадым (бұл өте жақсы), сондықтан мен Arduino -ға екінші релені қостым. SIP-1A05-тің басты ерекшелігі-оның ішкі диодты болуы және мА-дағы тұтынуы Arduino-ның бір істік қуатына шектеу астында.

PIR суреттерде қалқанда болуының себебі, басында S0P DeathStar орнына қарапайым IP пластикалық қорапқа салу жоспарланған болатын. Сіз болжағандай, камера лазерлік мылтықта орналасқан, PIR мен LDR басқа бұрғыланған тесіктерге мұқтаж, олар желіммен қапталған, өйткені мен оларды алып тастауды жоспарламадым.

DeathStar түбінде тесік бұрғыланды, онда мен болтты 2 компонентті күшті желіммен жапсырдым. Мұны Neo Coolcams түпнұсқасына бекітуге болады (бұл бір нәрсе үшін жақсы болды:)). Қосымша қолдау үшін мен жұлдызды шыңында ұстау үшін қатты мыс сымдарды қолданамын.

Қуат көзі туралы маңызды ескерту: бір қорек PI -ге де, Arduino -ға да, жарық диодты жолаққа да қуат беретіндіктен, олардың барлығын өңдеуге қабілетті болуы керек, сондықтан ол жоба үшін таңдаған жарықдиодты жолаққа негізделген. Коммерциялық 5050 12в 3 метрлік жарықдиодты жолақ 2А айналасында ағып кетеді, бұл өте көп. PI мен Arduino үшін +2A есептеуге тура келеді (бұл шамадан тыс болса да, ол зиян келтірмейді). Жарықдиодты жолақты стандартты галогендік лампаларға, неонға немесе басқа да жоғары қуатты жарықтандыруға қолдана отырып, сіз бұл тізбекті резервтік ретінде 12В@10Ач қорғасын қышқылды аккумуляторға қосуға болады, сондықтан ол электр қуаты үзілген жағдайда да жұмыс істейді.

Жарық диодты жолақты қосу үшін реледе 12В тікелей сым қосылған кезде, Arduino мен PI-ді қосу үшін кернеу 12-> 5В кернеуді төмендетеді.

3 -қадам: Arduino бағдарламалық жасақтамасы

Сіз төменде жақсы түсіндірілген толық бастапқы кодты таба аласыз, бірақ оның қалай жұмыс істейтіні туралы қысқаша түсініктеме: Әр циклдің басында Raspberry PI -ден келген команданың бар -жоғын білу үшін әдеттегі xcomm () функциясы шақырылады. Дәліздегі шамдарды қосу үшін LIGHT_ON/OFF болуы мүмкін немесе DeathStar артқы жарығын қосу/өшіру үшін DS_ON/OFF болуы мүмкін, мен мұны керемет жетілдіру үшін қолдандым, өйткені егер біреу PIR -ден өтсе, оны алып, қосу керек. шамдар, бірақ сіз ешкім болмаса да, қандай да бір себептермен бұл жерге қарағыңыз келуі мүмкін.

Осыдан кейін фотоэлементтердің мәні оқылады және қозғалыс түйреуішінің қозғалысы тексеріледі. Егер қозғалыс болса, код жеткілікті қараңғылықты тексереді, содан кейін ол біздің ұсталмағандығымызды тексереді. Егер мұның бәрі өтсе, ол дәліздің жарығын қосады және PHOENIX_MOTION_DETECTED -ді Raspberry PI -ге жібереді, егер ол жеткілікті қараңғы болмаса, ол әлі де компьютерге сигнал береді, бірақ шамды қоспайды. Қозғалыс анықталғаннан кейін 5 минуттық күту таймері іске қосылады.

Осыдан кейін келесі код бөлімі біздің тоқтап қалғанымызды тексереді (егер қозғалыс оқиғасы болған болса, дәл осылай болуы керек, сондықтан 5 минут өтті делік, бұл тексеру растауы мүмкін). Код қайтадан қозғалыс бар -жоғын тексереді, егер олай болмаса, жарықты өшіреді. Көріп отырғаныңыздай, қозғалыс жоқ болса, бұл функция қайта -қайта қайталанатын болады, сондықтан ДК -ге кері байланыс болмайды.

Бізде DeathStar ішкі жарықтандыруға арналған басқа күту таймері бар, ол тек фотоэлементтерге байланысты <dark_limit.

Екі тәртіп бір -бірін білмесе де, олар бір -бірімен өте жақсы жұмыс істейді, өйткені дәліздің жарығы жанған кезде, ол соншалықты жарық береді, LDR қайтадан күндіз деп ойлайды және ішкі жарықтандыруды өшіреді. Бұл процестің кейбір ескертулері болды, егер сізді қызықтыратын болса, онда Nvidia -ның «бұл жұмыс істейді!» Деген жауабын алыңыз.

4 -қадам: Raspberry PI бағдарламасы

Соңғы Raspbian мен үшін жұмыс істейді:

Raspbian GNU/Linux 9.4 (созылу)

Linux Phoenix 4.9.35-v7+ #1014 SMP жұма 30 маусым 14:47:43 BST 2017 armv7l GNU/Linux ii motion 4.0-1 armhf V4L түсіру бағдарламасы қозғалысты анықтауды қолдайды

Сіз басқа дистрибутивтерді пайдалана алатын болсаңыз да, егер сізде камерамен байланысты мәселелер туындаса, сіз олардың ресми ОЖ -ын пайдалансаңыз ғана топтан қолдау аласыз. Systemd сияқты қажетсіз бағдарламалық жасақтаманы жою ұсынылады.

Қозғалыс көзден де оңай құрылуы мүмкін:

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

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

Мен iSpy -ді бейне жазғыш/коллекторлық сервер ретінде ұсынамын. Өкінішке орай, жазу кезінде Linux үшін жақсы балама жоқ. Камераны MJPEG url https:// CAMERA_IP: 8081 әдепкі портпен қосуға болады.

Қозғалысты өңдеу пайдалы болуы мүмкін, мысалы, iSpy серверіне күні бойы қараудың қажеті жоқ, қозғалыс кезінде электрондық поштаны алуға болады. ISpy қозғалыс кезінде электронды поштаға ескертуге арналған бұл функцияға ие болса да, ол аймаққа кейбір жарықтар сияқты әр түрлі оқиғалар үшін жазуды қосады. PIR қозғалысын анықтау арқылы менде ешқашан жалған дабыл болған жоқ. Ескертулерді жергілікті өңдеуге болады:

Пир қозғалыс оқиғасы сенсорда анықталды> Arduino ескертуі> Raspberry pi консольде алады> С өңдеу бағдарламасы> Сыртқы пошта қосымшасы

Мен журналдарды да, бейнелерді де қашықтан өңдеуді жөн көремін, сондықтан бұл жағдайда мен C бақылау бағдарламасына бөлімді қостым, ол журналдарды қарапайым мәтіндік файлға тіркейді, сонымен қатар оны syslog журналына тіркейді және ол SIEM -ге жіберіледі. одан әрі өңдеу.

жарамсыз тіркеуші (char *мәтіні) {

FILE *f = fopen («phoenix.log», «a»); if (f == NULL) {printf («Журнал файлын ашуда қате! / n»); қайтару; } fprintf (f, « %s => %s / n», cur_time (0), мәтін); fclose (f); #ifdef SYSLOG char loggy [500]; sprintf (логикалық, « %s => %s / n», cur_time (0), мәтін); setlogmask (LOG_UPTO (LOG_NOTICE)); openlog («DeathStar», LOG_CONS | LOG_PID | LOG_NDELAY, LOG_USER); // syslog (LOG_NOTICE, «Пайдаланушы %d бастаған бағдарлама», getuid ()); syslog (LOG_NOTICE, логика); жабу (); #endif қайтару; }

Қабылдау соңында syslog-ng бұл оқиғаларды негізгі журнал ағынынан жоя алады:

сүзгі f_phx {

сәйкестік («DeathStar»); }; тағайындалған d_phx {файл («/var/log/phoenix/deathstar.log»); }; журнал {көзі (s_net); сүзгі (f_phx); баратын жер (d_phx); };

және оны талдау және ескерту үшін басқа құралға беруге болады (motion.php қосымшаны қараңыз).

Бұл сценарийде сіз апта ішінде үйде болмайтын уақытты орната аласыз:

$ opt ['alert_after'] = '09:00:00'; // Таңертең $ opt ['alert_before'] = '17:00:00'; // Кештер

PHP бағдарламасы журналдарды талдау үшін тамаша logtail утилитасын пайдаланады.

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

Logtail офсеттік файлдағы орнын қадағалайды, сондықтан негізгі бағдарлама журналдарды қарауды қай уақыттан бастау керектігін білмейді, оған соңғы өңделмеген деректер беріледі.

Motion.php демалыс күндері crontab -дан кішкене трюкпен іске қосылуы мүмкін, ол журналдардан өтеді, бірақ әрі қарай өңделмейді.

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

5 -қадам: мәселелер мен тапсырмалар тізімі

Егер сіз Raspberry pi 3 немесе одан жаңасын қолдансаңыз, бұл бөлімді өткізіп жіберуге болады, енді сіз бұл проблемаларға тап болмайсыз.

Бірнеше жыл ішінде мен Raspberry pi 2 негізіндегі тақталармен жұмыс жасай алдым, олар бір бағдарламалық жасақтаманы басқара алады, бірақ әр уақытта әр жерден сатып алынған. Белгілі бір уақыт өткеннен кейін, SSH құрылғысына SSH қосылып тұрғанда 2 немесе 20 күн болуы мүмкін, сондықтан Arduino -мен сөйлесетін қозғалыс демоны мен жергілікті C коды жүктелді, сондықтан құрылғы жұмыс істеп тұрды. бірақ бұл күйде бұдан басқа ештеңе істеу мүмкін емес еді.

Көптеген ақауларды жоюдан кейін мен шешім таптым:

homesync.sh

#!/bin/sh -e

### INIT INFO INFO БАСТАУ # қамтамасыз етеді: homesync # Қажетті-Бастау: mountkernfs $ local_fs # Қажетті-аялдама: камералық феникс # Әдепкі-Бастау: S # Әдепкі-Тоқтату: 0 6 # Қысқа сипаттама: Үй синхронизаторы # Сипаттама: Үй синхронизаторы by NLD ### END INIT INFO NAME = home DESC = «Ramdisk Home Synchronizer» RAM = «/home/» DISK = «/realhome/» set -e case «$ 1» басында | алға) echo -n «Starting $ DESC: «rsync -az --numeric -ids --delete $ DISK $ RAM &> /dev /null echo» $ NAME. «;; stop | back) echo -n «$ DESC тоқтатылады:» rsync -az --numeric -ids --delete $ RAM $ DISK &> /dev /null echo «$ NAME.»;; *) echo «Қолданылуы: $ 0 {бастау | тоқтату}» шығу 1;; esac шығу 0

Сценарий fstab модификациясымен бірге жүреді:

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

Үй бөлімі Raspberry pi 2 -де шамамен 600 МБ бос орын беретін ramdisk ретінде орнатылған, бұл кейбір екілік файлдар мен кішкене журнал файлдарын сақтауға жеткілікті:

tmpfs 690M 8.6M 682M 2% /үй

Анықталғандай, PI ілінуі SDcard картасындағы жазу операцияларына байланысты болды, бірақ мен әр түрлі карталарды (Samsung EVO, Sandisk) сынап көрдім, олар бұрын және кейін қателерді бірнеше рет сканерледі және олар басқа ноутбуктерде проблема болмады. келе жатыр. Менде Raspberry PI 3s және одан жоғары жабдықтармен бірдей мәселе болған жоқ, сондықтан мен оларды осы оқулықта ұсынамын.

Raspberry PI 3 -тегі ағымдағы қозғалыс мен үшін жақсы болғанымен, мұнда зерттеуге тұрарлық бірнеше идеялар бар:

1. Қозғалысты пайдаланбаңыз, бірақ желі арқылы таралған ағынды қолданыңыз және қуатты серверге қозғалысты анықтау мен бейнені кодтауға рұқсат етіңіз (мысалы, iSpy). -> Мәселе: желінің өткізу қабілеті тұрақты.
2. Қозғалысты қолданыңыз және ffmpeg -ке бейнені кодтауға рұқсат етіңіз. -> Мәселе: процессор жоғары ажыратымдылықты өңдей алмайды
3. Қозғалысты қолданыңыз, шикі бейнені жазыңыз және қуатты серверге кодтауға мүмкіндік беріңіз. -> RPi -де процессорды пайдалану төмен және нақты қозғалыс болған кезде желінің өткізу қабілеттілігі шектеледі. Бұл сценарий үшін біз SD-картаға/ramdisk-ке максималды өткізу қабілеттілігі үшін жаза аламыз, содан кейін бейнені басқа серверге көшіре аламыз.

Мен бұл жобаны Arduino -сыз құруға болатынын атап өткім келеді. Барлық компоненттерді (реле, LDR, PIR) таңқурайға қандай да бір жолмен қосуға болады, бірақ мен сенсорлармен және шығыс құрылғыларымен өзара әрекеттесуді нақты уақыттағы микроконтроллерлермен жақсы көремін. Менің таңқурай пи ілулі немесе апатқа ұшыраған жағдайларда, Arduino басқаратын жарықты басқару өте жақсы жұмыс істеді.

Егер сізге бұл нұсқаулық ұнаған болса, мен күтемін, себебі мен келесі жылы 360 градус ашық таңқурай pi нөлдік күмбез камерасымен серияны жалғастырамын.