Raspberry Pi 3 + WiFi + Kamera + PIR = domowy monitoring

Witajcie,

chciałbym Wam przedstawić prosty i łatwy projekt, który każdy może szybko sobie zbudować. W tym celu wykorzystałem Raspberry Pi 3 model B z wbudowanym WiFi. Jest to domowy monitoring, który można włączyć w momencie wychodzenia z mieszkania. Gdy alarm zostanie uzbrojony (po 60 sekundach od wciśnięcia przycisku) i wykryje ruch zostanie wykonane zdjęcie, które zostanie następnie wysłane na wskazany adres email. Po wysłaniu zdjęcia układ odczekuje 1 sekundę (sumarycznie odstępy wynoszą kilka sekund) i sprawdza czy ruch dalej jest wykrywany, jeżeli tak, to proces wykonania zdjęcia i wysłania wiadomości zostaje powtórzony aż do czasu zaniknięcia ruchu.

Do projektu poza Raspberry Pi 3 potrzebne jest:
- czujnik ruchu PIR HC-SR501, który podłączyć należy do GPIO14 (5V jest dostępne na pinie numer 4),
- dioda sygnalizacyjna (LED 3mm + opornik), którą należy podłączyć do GPIO16,
- kamera dedykowana do Raspberry Pi, którą należy podłączyć do dedykowanego złącza znajdującego się na płytce,
- klawiatura membranowa, w której należy podłączyć wybrany znak do pinów GPIO2 i GPIO3

Teraz kilka słów wyjaśnień. Klawiatura membranowa 4x4 znaki daje duże możliwości, np. można wpisywać kody aktywujące i dezaktywujące alarm. Tutaj jednak zastosowałem uproszczoną wersję w której wybrałem jeden przycisk z całej klawiatury i to właśnie on jest odpowiedzialny za włączenie i wyłączenie alarmu. O tym, który przycisk jest podłączony decydujemy sami (odpowiednio go podłączając). Działanie alarmu sygnalizowane jest świecącą diodą LED. Jeżeli alarm zostanie wyłączony dioda LED gaśnie.

Przed uruchomieniem programu należy tak skonfigurować WiFi by mogło zawsze samo się łączyć z siecią. Ewentualnie można zastosować kabel

Kod w Python:


Uprzedzam od razu, że praktycznie nie znam Pythona wiec wiem, ze dało się to lepiej zrobić. Dopiero się uczę w wolnej chwili tego języka Jeżeli ktoś ma jakieś cenne rady, to chętnie przygarnę. Każde zrobione zdjęcie jest wysyłane na adres email, który wskażemy na wypadek gdyby złodziej ukradł urządzenie. Obsługa poczty email jest skonfigurowana pod Gmail. Można wybrać adres, który ma wysyłać email i adres na który ten email ma trafić.

Obudowę i wygląd urządzenia przedstawiają poniższe zdjęcia (wiem, jakość tragiczna). Dodatkowe otwory są na śruby mocujące kamerę i PIR (muszę najpierw jakieś znaleźć, chwilowo stabilizuje to taśma klejąca ). Zdjęcia ze środka nie zrobiłem ponieważ jest tam drobna plątanina kabli. Jak można zauważyć klawiatura wychodzi z boku. Zasilacz również został wyprowadzony. Wycięcia również nie są imponujące, ale układ działa i spełnia swoją rolę więc myślę, że może się to komuś przydać.

W przypadku konkretnie jednej kamery może i opłacalne
natomiast kilka kamer w takim rozwiązaniu raczej kiepsko
lepszy jest rejestrator + kamery IP

z rzeczy które mi się rzuciły w oczy:
- co w przypadku braku połączenia z WiFi?
- dlaczego hasło do e-mail jawnie zapisane w kodzie? nie lepiej wykorzystać RPi i serwer SMTP postawić na nim? można wtedy pchać maile z innych rzeczy np. nieudane próby logowania na RPi, info o problemach z WiFi itd itd
- e-mail jak e-mail, ale może warto wziąć pod uwagę chmurkę (mam na myśli dropbox-y i tego typu historie)
- rozdzielczość / jakość zdjęć? (jakiś przykład?)
- wykrywanie ruchu to ciężki temat, jak PIR reaguje na zwierzaczki? (mam na myśli psy, koty?)
- stosując jeden konkretny przycisk do aktywacji/dezaktywacji alarmu z czasem może dojść do sytuacji, że tylko ten jeden będzie miał ślady używania, a to ułatwia "rozbrojenie systemu"

Jeżeli chodzi o zasilanie ja z powodzeniem stosuję łatwo dostępne i tanie przetwornice stepdown z portalu aukcyjnego i zasilam RPi po PoE

mr_grabarz napisał:

W przypadku konkretnie jednej kamery może i opłacalne
natomiast kilka kamer w takim rozwiązaniu raczej kiepsko
lepszy jest rejestrator + kamery IP

z rzeczy które mi się rzuciły w oczy:
- co w przypadku braku połączenia z WiFi?
- dlaczego hasło do e-mail jawnie zapisane w kodzie? nie lepiej wykorzystać RPi i serwer SMTP postawić na nim? można wtedy pchać maile z innych rzeczy np. nieudane próby logowania na RPi, info o problemach z WiFi itd itd
- e-mail jak e-mail, ale może warto wziąć pod uwagę chmurkę (mam na myśli dropbox-y i tego typu historie)
- rozdzielczość / jakość zdjęć? (jakiś przykład?)
- wykrywanie ruchu to ciężki temat, jak PIR reaguje na zwierzaczki? (mam na myśli psy, koty?)
- stosując jeden konkretny przycisk do aktywacji/dezaktywacji alarmu z czasem może dojść do sytuacji, że tylko ten jeden będzie miał ślady używania, a to ułatwia "rozbrojenie systemu"

Jeżeli chodzi o zasilanie ja z powodzeniem stosuję łatwo dostępne i tanie przetwornice stepdown z portalu aukcyjnego i zasilam RPi po PoE

Docelowo chciałem zrobić tylko jedną kamerę, która będzie monitorować drzwi wejściowe razem z korytarzem. Gdybym musiał zrobić kilka kamer to oczywiście twój pomysł byłby o wiele lepszy.

Co do reszty:
- brak połączenia = nie zostanie wysłany email, chyba że mamy podłączony kabel z internetem do Raspberry (nie ma znaczenia czy użyjemy kabla czy WiFi),
- w sumie pewnie można, ale chciałem aby układ był bardzo prosty. Dodatkowo ogranicza mnie moja obecna wiedza (chętnie się dowiem jak to zrobić, w wolnych chwilach poszukam informacji, pewnie w google będzie coś). Oczywiście chętnie przygarnę jakiś dobry przykład/poradnik jeżeli takim dysponujesz i chcesz/możesz się podzielić
- email jak dojdzie to telefon, tablet czy inne urządzenie, które będziemy mieć przy sobie poinformuje nas o tym. Z dropboxem i chmurą nie wiem jak to jest.
- przykład z rozdzielczością mogę umieścić (jeżeli aż tak będzie Tobie lub innym zależeć ), ale tak naprawdę ona zależy od samej kamery jaką zastosujemy. Jest wiele odmian, niektóre lepszej jakości a inne gorszej więc u każdego może to wyjść inaczej.
- z tego co wyczytałem to trudno określić ponieważ zwierzęta mają inną temperaturę ciała niż ludzie a układ PI działa na zasadzie wykrywania ruchu obiektu o temperaturze ludzkiego ciała. Niestety nie mam zwierzaków aby to przetestować a chętnie bym się dowiedział jak to w ich przypadku wygląda. Podmuch ciepłego powietrza mógłby uruchomić PIR lecz w tym celu można dodać do HC-SR501 termistor, który eliminuje ten problem (w jakimś stopniu),
- racja, tego nie uwzględniłem ale można zawsze zmienić ten przycisk przepinając jeden kabel. Dodatkowo układ zawsze zrobi chociaż jedno zdjęcie po wejściu i nim ktoś wyłączy układ to taki będzie sfotografowany a my dostaniemy email z wiadomością. Specjalnie nie dałem blokady robienia zdjęcia jeżeli ktoś wejdzie i wyłączy układ w określonym czasie. Dzięki temu nawet jak wejdzie ktoś, kto zna te urządzenie i zobaczy przetarty klawisz zostanie taki sfotografowany.

PoE? Chyba nie znam, możesz rozwinąć odrobinę temat? Zasilanie tutaj w sumie jest tematem pobocznym, możemy np. zasilać Raspberry z zasilacza i np. powerbanka, który będzie zapasowym akumulatorem.

matti0010 napisał:

- brak połączenia = nie zostanie wysłany email, chyba że mamy podłączony kabel z internetem do Raspberry (nie ma znaczenia czy użyjemy kabla czy WiFi),

nooo ok, ale jak się zachowuje całość?
ponawia próbę wysyłania?
przykład:
zdechło łącze IP, ktoś PIR coś wykrywa, kamera robi zdjęcie, skrypt to chce wysłać - nie powodzenie - OK
ponawia próbę za jakiś czas? odrzuca zdjęcia?
zmierzam do tego, że awaria po stronie Twojego ISP może uśmiercić monitoring.
Jeżeli nie ma ponawiania próby wysłania jeżeli za pierwszym razem się nie uda to może być kicha, mam nadzieję, że wiesz do czego zmierzam.

matti0010 napisał:

- z tego co wyczytałem to trudno określić ponieważ zwierzęta mają inną temperaturę ciała niż ludzie a układ PI działa na zasadzie wykrywania ruchu obiektu o temperaturze ludzkiego ciała. Niestety nie mam zwierzaków aby to przetestować a chętnie bym się dowiedział jak to w ich przypadku wygląda. Podmuch ciepłego powietrza mógłby uruchomić PIR lecz w tym celu można dodać do HC-SR501 termistor, który eliminuje ten problem (w jakimś stopniu),

W czujkach PIR do alarmów czułość określa się na podstawie wagi zwierzaczka (odpowiednia konfiguracji zworkami
Co do podmuchu powietrza to w systemach alarmowych stosuje się czujki dualne czyli PIR+MW(MicroWave) jedyne sensowne rozwiązanie kiedy czujka jest np. w kotłowni w której działa piec i jest średnio dobrze izolowany, lub np. kominek w pokoju

matti0010 napisał:

- email jak dojdzie to telefon, tablet czy inne urządzenie, które będziemy mieć przy sobie poinformuje nas o tym. Z dropboxem i chmurą nie wiem jak to jest.

w 100% masz rację, ale o chmurce myślałem raczej w rodzaju archiwum
w moim przypadku przekopać się przez X mail, żeby wygrzebać coś sprzed x czasu raczej kiepsko

matti0010 napisał:

PoE? Chyba nie znam, możesz rozwinąć odrobinę temat? Zasilanie tutaj w sumie jest tematem pobocznym, możemy np. zasilać Raspberry z zasilacza i np. powerbanka, który będzie zapasowym akumulatorem.

PoE= Power Over Ethernet
https://pl.wikipedia.org/wiki/Power_over_Ethernet
Nie jestem fanem WiFi więc skoro i tak lecę kablem do zabawki to czemu od razu nie pchnąć tym samym kablem zasilania, a przetwornica załatwia mi to, że zasilanie na kabel wchodzi zawsze 24V natomiast do urządzeń w zależności od potrzeb, 12V, 5V

Gdy nie uda się wysłać zdjęcia to są możliwe dwa przypadki:
a) ruch jest dalej wykrywany wiec robi nowe zdjęcie i te nowe zdjęcie próbuje wysłać
b) ruch nie jest wykrywany, wtedy nie robi nowego zdjęcia ale też nie wysyła starego. Stare zdjęcie znajduje się jednak w folderze na Raspberry Pi w którym mamy skrypt z Pythona odpalony więc możemy do niego ręcznie zajrzeć. W sumie można kod zmodyfikować tak aby ponownie wysyłał (jeszcze raz lub dwa razy aby spróbował). Kwestia dopisać (a raczej skopiować) kawałek kody do odpowiedniego miejsca.
Wiem do czego zmierzasz i masz racje, chyba ten kod rozbuduję jeszcze tak aby do 3 razy próbował wysłać.

Przy piecach i innych takich faktycznie sam PIR dawałby ciała jak pewna Sasha

Niekoniecznie przekopanie będzie kłopotliwe, wystarczy wyszukać na poczcie wiadomości o tytule "Wykryto ruch!!" bądź o innej nazwie, którą ktoś sobie ustawi. Chmurę szybko by się zapchało (gmail też ) jeżeli ktoś zapomni wyłączyć układ po wejściu do domu i przejdzie setki razy w pobliżu

PoE nie znałem choć w sumie czytałem kiedyś o tym aby zasilać urządzenia z sieci Ethernet (nie znałem tego skrótu). Nie dziwię się, że tak zasilasz bo to jest nie tylko logiczne ale też wygodne Skoro lubisz PoE to czy interesowałeś się tematem przesyłania informacji z wykorzystaniem sieci zasilającej (czyli w sieci 230V wysyłasz informacje do urządzeń). Ciekawy temat choć ciężki i ma wiele wad z którymi trzeba walczyć

matti0010 napisał:

b) ruch nie jest wykrywany, wtedy nie robi nowego zdjęcia ale też nie wysyła starego. Stare zdjęcie znajduje się jednak w folderze na Raspberry Pi w którym mamy skrypt z Pythona odpalony więc możemy do niego ręcznie zajrzeć.

pomyślał bym nad ponowną próbą wysłania zdjęcia ostatnio zrobionego lub ostatnich jeżeli ruch nie jest wykrywany

matti0010 napisał:

Skoro lubisz PoE to czy interesowałeś się tematem przesyłania informacji z wykorzystaniem sieci zasilającej (czyli w sieci 230V wysyłasz informacje do urządzeń). Ciekawy temat choć ciężki i ma wiele wad z którymi trzeba walczyć

Interesowałem się tym parę lat do tyłu i ilość wad znacznie przewyższyła ilość zalet
na chwilę obecna jestem na etapie 24V DC i w sumie rewelacja,
ale chyba odbiegamy od tematu Twojego wątku

mr_grabarz napisał:

matti0010 napisał:

b) ruch nie jest wykrywany, wtedy nie robi nowego zdjęcia ale też nie wysyła starego. Stare zdjęcie znajduje się jednak w folderze na Raspberry Pi w którym mamy skrypt z Pythona odpalony więc możemy do niego ręcznie zajrzeć.

pomyślał bym nad ponowną próbą wysłania zdjęcia ostatnio zrobionego lub ostatnich jeżeli ruch nie jest wykrywany

matti0010 napisał:

Skoro lubisz PoE to czy interesowałeś się tematem przesyłania informacji z wykorzystaniem sieci zasilającej (czyli w sieci 230V wysyłasz informacje do urządzeń). Ciekawy temat choć ciężki i ma wiele wad z którymi trzeba walczyć

Interesowałem się tym parę lat do tyłu i ilość wad znacznie przewyższyła ilość zalet
na chwilę obecna jestem na etapie 24V DC i w sumie rewelacja,
ale chyba odbiegamy od tematu Twojego wątku

Chyba dodam opcję ponownego wysłania bo to dobry pomysł.

Z tego co doczytywałem to też stwierdziłem, że jest więcej wad niż zalet. Niemniej jednak niektórych może to zainteresować Co do odchodzenia, jeżeli temat jest ciekawy to czemu nie odejść?

matti0010 napisał:

Co do odchodzenia, jeżeli temat jest ciekawy to czemu nie odejść?

bo jest to tzw off-topic i jest niezgodny z regulaminem?
utrudnia wyszukiwanie info, bo raczej ciężko szukać info o transmisji danych po sieci 230V AC w temacie o monitoringu :>?

matti0010 napisał:

Niekoniecznie przekopanie będzie kłopotliwe, wystarczy wyszukać na poczcie wiadomości o tytule "Wykryto ruch!!" bądź o innej nazwie, którą ktoś sobie ustawi. Chmurę szybko by się zapchało (gmail też ) jeżeli ktoś zapomni wyłączyć układ po wejściu do domu i przejdzie setki razy w pobliżu

i tak i nie
e-mail może ma sens w przypadku jednej tego typu kamery, a jak masz nie wiem strzelam 10?
na chmurce można to załatwić prosto kamera = folder
poza tym
utrzymanie ilości zajmowanego miejsca w ryzach na chmurce jest prostsze niż zapchanie e-mail

przykład:
skrypt sie zapętli z jakiegoś powodu (błąd OS czy cuś)
zapcha dedykowaną do tego chmurkę: nooo ok trudno
zapcha mi maila - RPi trafia do maszynki do mielenia mięsa (no nie wyobrażam sobie )

Poza tym - chmura chmura nie jestem fanem
ale dysk sieciowy to inna zabawka - ja mam i jestem zadowolony
na chwilę obecna jest to RAID5 z 3x1TB wolne około 50% cięzko to by było zawalić zdjęciami z tego konkretnie projektu

Ładna konstrukcja.
Co do wykrywania ruchu to można go zrobić na "kamerce". Poczytaj o motion który w razie wykrycia ruchu na kamerze automatycznie zapisuje zdjęcia w wyznaczonym miejscu. Może też uruchomić wyznaczoną aplikację/program kiedy wykryje ruch np. sendmail
Można też wybrać strefę detekcji ( tylko 9 stref)

Dyskutowaliśmy o ewentualnych sposobach zasilania i transmisji sygnału co jest nieodłącznym elementem monitoringu

To z zapchaniem emaila ma sens, w takim razie chmura a lepiej dysk jest lepszym pomysłem

@Heinzek, tego nie znałem, fajny pomysł poczytam o tym.

Projekt ciekawy sam robię teraz alarmik do garażu, ale na Arduino
Chmura to lipa mam na myśli dropboxa, kup sobie serwer NAS i tam masz w standardzie obsługę 4 kamer.
To jak skonfigurujesz to możesz mieć maile albo sms, w końcu to własna chmura bez ograniczeń. Sam mam Synology, powolny, ale wszystko działa świetnie.

romulus73 napisał:

Chmura to lipa mam na myśli dropboxa, kup sobie serwetek NAS i tam masz w standardzie obsługę 4 kamer.

chmura to jedno, dysk sieciowy to drugie

romulus73 napisał:

w koncu to własna chmura bez ograniczeń . sam mam Synology powolny ale wszystko działa świetnie.

podsumują to tak:
ludzie dzielą się na trzy grupy:
1. tych co robią kopie zapasowe
2. tych co będą robić kopie zapasowe
3. tych co wydaje im się, że robią kopie zapasowe

ogranicza Cie:
- rozmiar
- redundantność danych
- mylenie pojęć chmury a dysku sieciowego

dla autora tematu:
chmura = TAK
jednodyskowy dysk sieciowy = NIE
dlaczego? chyba nie muszę tłumaczyć... biorąc powyższe posty...

romulus73 napisał:

Chmura to lipa mam na myśli dropboxa ...

Dlaczego?
Regularne backupy to co innego, a kopia plików w chmurze to co innego - mogą przecież współistnieć.

Koledzy chmura to folder sieciowy z synchronizacją postawiony na serwerze NAS.
Dlaczego myślisz że mam jeden dysk?
JA mam chmurę z synchronizacją w pełnych prawach wy macie dropboxa bez beckapu i konto nie jest Wasze.
Ja mam domenę, Chmurę, DNS MX, NS, Cname - czyli stronę www, wlasną domenę- wlasny serwer E-mail i wszystko co masz na stu hostingach ja mam u siebie. na swoim serwerze , więc skupcie się zanim napiszecie znowu o chmurach

mr_grabarz Kolego nie myl pojęć dysku sieciowego z serwerem NAS

Chmura dzisiaj ze wzgledu na koszta i zyski z tym zwiazane jest realizowana dosc czesto na jednym racku i w tym samym pomieszczeniu z marketingowym sloganem "w chmurze bezpieczniej". Ale kazdy wierzy w co chce i placi komu chce

Zauważyłem ciekawy problem. Czasem układ sam się uzbraja bądź rozbraja. Zupełnie jakby stan na pinie z klawiatury był niestabilny. Prawdopodobnie pomógłby rezystor polaryzujący pull-up (bo nie mam pewności czy na Raspberry Pi jest). Nie zdążyłem jeszcze tego przetestować.