Автономная Система Безопасности И Наблюдения На Raspberry Pi

Поигравшись с Raspberry Pi и его камерой, я начал думать о его практическом применении.

Как раз в этот момент возникла необходимость в автономной системе наблюдения с охранными функциями для дачи (безнадзорные соседские дети сожгли баню на даче в результате посиделок с алкоголем и курением).

Возможно мой опыт и результаты работы( SD-образ со всем настроенным ПО ) будет полезно.

Я не снимал видео на месте.

Оставить его на зиму на неохраняемой даче с заснеженными дорогами я не решился.

Некоторые работы в тепличных условиях: Проект не был заказным.

Я делал это исключительно для себя и собственного удовольствия.

Работу с видео офлайн через модем я сразу отказался.

Видео через модем даже в режиме 3G несерьезно.

Ограничения на вход проекта:

1. Низкоскоростной интернет через GSM модем (МТС).

   в лучшем случае 2G;

2. Нет хоста с «белым IP»;
3. Только доступные компоненты.

1. Автономная работа с перегрузкой после отключения электроэнергии и программных сбоев;
2. Вращающаяся платформа (горизонтальная + вертикальная) с круговым обзором;
3. Длиннофокусный объектив;
4. Внешние автономные датчики с радиоканалом;
5. Автоматическая съемка зоны срабатывания датчика;
6. Отправка тревожного SMS;
7. Отправить фотографию «Тревога+низкое/среднее разрешение» по электронной почте;
8. Фоновая загрузка фотографий в высоком разрешении на облачный диск;
9. Фоновая загрузка логов на облачный диск;
10. Управление через электронную почту (отправка bash-скриптов и получение результатов их выполнения);
11. Управление через СМС.

    Вызов предопределённых скриптов.

    Например, поверните камеру и сделайте снимок;

12. Пересылка SMS, поступивших на модем, на электронную почту;
13. Дополнительный функционал, когда вы рядом, в пределах стабильного Wi-Fi (15-20 м):

• Функции WiFi роутера с раздачей интернета;
• Доступ через ftp и ssh консоль;
• Веб-видеопоток с камеры.

Общий горизонтальный вид

«Эксперименты показали, что подача тока через пару «щётки от дрели-двигателя + токосъемник из фольгированного текстолита» — явно не лучшая идея.

Примерно через 2-5 поворотов на 360 градусов происходит сбой питания и происходит перезагрузка.

Добавление электролита большой емкости не сильно помогло.

В результате я установил два ограничителя на угол поворота 270 градусов и записал напрямую, без токоприемника.

Я не фотографировала дизайн кистями, но много экспериментировала с ним.

На фото вы можете видеть, как это выглядело изначально (щетки и контактные кольца из фольгированной печатной платы сняты).

С другими типами токосъемников я не экспериментировал.

Для моих целей и места установки достаточно обзора в 270 градусов (угол здания).

Вывод: токосъем «угольная щетка + медная плоскость» подходит только для случаев, когда кратковременная потеря контакта не важна и где за счет инерционного движения контакт будет восстановлен.

Вращающаяся платформа.

По паспорту они работают при 12В, но как показала практика, не греются даже при 19В в режиме «1 минута через 3 минуты без режима выдержки».

Драйвер UN2003 выдерживает ток напряжением 19 В даже в корпусе SO16 (SMD) без перегрева.

Со стандартными драйверами UN2003 в DIP-корпусе, которые продаются в комплекте шагового двигателя, проблем возникнуть вообще не должно.

Поворот плавный и абсолютно бесшумный.

Шестерни Вольвента с модулем 1мм, если кому интересно, очень хорошо можно нарезать на станке с ЧПУ фрезой 1мм из стеклопластика.

Выбор шаговых двигателей обусловлен простотой управления и точностью позиционирования при автономной работе.

Для установки на «0» я намеревался использовать геркон с магнитом, но отказавшись от кругового обзора, пришёл к выводу, что удобнее следующая технология:

1. Поверните горизонталь, вертикаль и платформу на максимальный угол;
2. При достижении упора шаговые двигатели начинают пропускать шаги (двигатели слабоваты и это вполне допустимо);
3. По окончании цикла поворота на максимальные углы можно считать, что мы достигли «0» относительно упоров.

Пищевые особенности

Запитал его и WiFi USB от блока питания 19В 2,6А (какой бы он ни был) от старого ноутбука через понижающий DC-DC преобразователь.

Для питания 3G-модема понадобился отдельный понижающий DC-DC преобразователь.

Запитать модем и плату от одного преобразователя не удалось, хотя по «китайскому паспорту» ток модуля DC-DC должен был быть достаточным.

Статического тока одного преобразователя достаточно, но при включении модема слышно, как генерация в модуле преобразователя напряжения срывается, переходя в звуковой диапазон, а при перезагрузке Linux напряжение на выходе проседает.

Камера

Объектив пришел из модуля МТ9Д111, купленного давно на eBay для экспериментов.

Матрица не понадобилась, но объектив подошёл идеально.

Вместе со штатной линзой был удален и встроенный ИК-фильтр.

И это хорошо, поскольку новый объектив имеет маркировку IR. Цвета на снимках несколько искажены (розоватые картинки), но возможна ИК подсветка.

Внешние датчики

?Эксперименты показали, что данная комбинация работает от кислотного аккумулятора 12В не менее 2-х месяцев (может и больше, не пробовал).

Ресивер 4-канальный и продается в комплекте с брелоком.

Таким образом обеспечивается 4 охранные зоны с возможностью фотографирования триггерной точки.

Радиус действия комплекта передатчик-приемник меньше заявленного продавцами, и уже примерно на 40 метрах прямой видимости прием нестабилен.

Это могут быть помехи от Raspberry Pi, GSM-модема и/или преобразователей постоянного тока.

Летом в некоторые ночи случались «ложные» тревоги.

Вероятно, птицы или летучие мыши.

Первая версия датчика имела отдельный выход для включения ИК-подсветки.

Фото я тогда не сделал, но это не сложно.

Просто еще один транзистор, управляемый с выхода PIR. Подсветка представляет собой круглую плату от камеры наблюдения 12В с ИК-светодиодами.

После тестирования я отказался от локальной ИК-подсветки сенсорной зоны:

1. ИК-подсветка хорошо видна в сумерках.

   Демаскирует место установки датчика;

2. В ночное время местная ИК-подсветка, включаемая от PIR-датчика, похоже, дает положительную обратную связь по ИК-излучению и «чудеса» начинаются при непрерывной работе PIR-датчика.

   Нужно повозиться с взаимным расположением сенсора и подсветки.

   Сложно, неудобно и зависит от времени суток.

1. Камера поворачивается на программно заданный угол по горизонтали и вертикали;
2. Делает снимки с низким разрешением (640x480) и с максимальным разрешением (сохраняется в tmpfs);
3. Изображение с низким разрешением отправляется по электронной почте;
4. Отправляется SMS-сообщение, информирующее о срабатывании датчика;
5. Изображение в высоком разрешении на заднем плане загружается на облачный диск.

   Если не получается отправить сразу, он сохраняется в архив на SD для последующей отправки.

Программное обеспечение

, очень много, и повторять их считаю нерациональным.

SD-изображение со всем настроенное программное обеспечение .

Файл /home/pi/read.me содержит ссылки на файлы, куда нужно вводить пароли.

Настроен для сервисов Яндекса (электронная почта и облачный диск).

Логин/пароль для консоли и ftp — стандарт: «pi/raspberry» Потенциальные возможности для улучшения (на мой взгляд):

1. Сделайте "/" полностью доступным только для чтения.

   По большей части всю запись я перенес в файлы в tmpfs. Но, что-то оставалось и мне было лень возиться, так как на практике вероятность повреждения ШД после аварийного отключения электроэнергии снижалась до значений, которые меня удовлетворили;

2. Аппаратный сброс модема путем отключения его питания.

   Это может быть субъективно, но иногда «включение/выключение» помогает лучше, чем программный сброс модема.

   В принципе, это не сложно.

   В цепи питания модема всего один полевой транзистор.

Компоненты

1. Raspberry pi + SD-карта от 4Гб;
2. Камера Raspberry Pi (китайский клон);
3. GSM-модем – MTC 3G (ID 12d1:1506 Huawei Technologies Co., Ltd. E398 LTE/UMTS/GSM-модем/сетевая карта).

4. WiFi из стандартных рекомендованных.

   (ID 0bda:8176 Realtek Semiconductor Corp. RTL8188CUS 802.11n WLAN-адаптер);

5. Шаговые двигатели 28BYJ-48 12В + драйверы UN2003;
6. Блок питания – любой 12-20В не менее 2А;
7. Понижающие DC-DC преобразователи – 2 шт. У «китайца» выходной ток не менее 2А;
8. Если вам не нравится стандартный объектив (а он совсем не хорош), вам подойдет любой.

   Для камер видеонаблюдения есть объективы под любую задачу и бюджет;

9. Модуль RS232TTL-USB для подключения консоли.

   Фактически только для отладки;

10. Плата приемника и необходимое количество PIR-модулей и брелоков-передатчиков (полный набор на ebay в разных вариантах).

1. USB-удлинитель для модема с выходом +5В на отдельный DC-DC преобразователь;
2. Согласование уровней между входом GPIO 3,3 В и выходами приемника.

   На каждый канал приходится биполярный транзистор + пара резисторов.

   Еще я установил светодиод для управления;

3. Разъемы и кабели для подключения всего этого.

Рисовать и вырезать можно максимум за 3 часа.

Я не публикую свой оригинальный рисунок.

Если бы я делал это во второй раз, я бы сделал это по-другому и компактнее.

Выводы из полученных результатов

Мне как-то удобнее такие вещи делать вообще без ОС или на специализированной ОС.

Время на разработку функционала чисто охранной сигнализации заняло бы максимум в 3-4 раза больше времени, чем сопряжение кучи бесплатного ПО с избыточным функционалом и приведение всего этого зоопарка в рабочее состояние.

Энергоемкость малины и привередливость в еде просто удручают. А Raspberry Pi — интересная игрушка.

Но просто играйте.

Хотя это мое личное мнение и я его не навязываю.

Теги: #Сделай сам или Сделай сам #Raspberry Pi #охранная сигнализация

• Mail.ru Group Продала Фотохостинг Radikal

  19 Oct, 24

• Продуктовый Подход – Преимущества Как Для Бизнеса, Так И Для Разработчика

  19 Oct, 24

• Переадресация Dlna В Удаленную Сеть

  19 Oct, 24

• Я Хочу Знать, Какой Код Работает В Моем Теле

  19 Oct, 24

• Фи Или Финансовая Аналитика – Что, Где, Когда?

  19 Oct, 24

• Официальная Позиция Google По Ms Ooxml И Odf

  19 Oct, 24

• Конкурс Дизайна Пк Следующего Поколения

  19 Oct, 24

• Как Я Купил Нокиа 5800

  19 Oct, 24

• Весбос Объясняет, Как Использовать Новый Api Контекста React (Субтитры)

  19 Oct, 24

• Статическая Типизация Там, Где Это Возможно, Динамическая Типизация При Необходимости

  19 Oct, 24