Raspberry Pi valvekaamera

Käesoleva artikli eesmärk on anda juhised, kuidas Raspberry Pi näitel oleks võimalik püsti panna valvesüsteem.

Süsteemi kirjeldus

Eeldused

Oskus lugeda tehnilisi dokumentatsioone
Algteadmised linuxi käsureast
Algteadmised programmeerimisest (et skriptide sisu mõista ja vastavalt vajadustele muuta)
Oskus käsitleda jootekolbi tuleb kasuks^{[ext 1]}^{[ext 2]}
Loomingulisus

Riistvara

Raspberry Pi mikroarvuti^[1]
Pi kaameramoodul^[2] või Pi infrapuna kaameramoodul (Pi NoIR)^[3]
10 klass mälukaart^[4]
Wifi pulk või LAN kaabel^[5] ^[6]
Toiteplokk ^[6]
Korpus^[7]
Klaviatuur
Hiir
Monitor

Lisad

Mälupulk, et lokaalselt bufferdada või kohe suurem mälukaart
PIR ehk infrapunaliikumisandur
Emane-emane ühendusjuhtmed PIR-ile, kui neid kaasas pole (jumper wire F/F)
Katkematu vooluallika tarbeks võib veel lisada ka akupanga^[8]
Lisada võib ka telefonile mõeldud kaamera objektiivi adapteri, et vaatevälja suurendada (wide angle lens) või miks mitte kalasilma või teleobjektiivi^[9]

Tarkvara

Raspbian operatsioonisüsteem^{[ext 3]}
SD-kaardi formaatimise utiliit (nt Windows ja Mac: SD Formatter^{[ext 4]}; Linux: GParted^{[ext 5]})
lahti pakkija (nt Windows: 7-Zip^{[ext 6]}; Linux: Unzip^{[ext 7]}; Mac: The Unarchiver^{[ext 8]})
tõmmise kirjutamise utiliit (nt Etcher- toetab nii Windowsi, Linuxit kui ka Maci^{[ext 9]})
SSH klient (Linux ja Mac: terminal; Windows: PuTTy või Bitvise^{[ext 10]})

NB! Kuigi välja on toodud graafilise liidesega tarkvarad, siis õppe eesmärgil kasutatakse antud artiklis maksimaalselt käsurea vahendeid (sudo õigustes).

Töövahendid

Jootmisvahendid
Kolmas käsi
Kruvikeeraja
Kartonginuga
Kuumaliim
Teip
jms

Riistvara ühendamine

Installeerimine ^{[src 1]}

Kuna vastavalt SD spetsifikatsioonile formaadivad tööriistad SD kaardid > 32GB vaikimisi ExFat failisüsteemi, aga Raspberry Pi GPU-le laetud alglaadur (bootloader) toetab vaid FAT16 ja FAT32 lugemist, siis tuleb SD kaardid üle formaatida FAT32-s. ^{[src 2]}^{[src 3]}

Mac

Kasutame käsurea utiliiti diskutil^{[ext 11]}.

Alustame sellest, et kuvame kõik seadmed, mis süsteemile nähtavad on, et valmistada ette mälukaart. Kasutame selleks käsku diskutil list [-plist] [device].

Näide:

diskutil list

Väljund:

/dev/disk0 (internal, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:      GUID_partition_scheme                        *121.3 GB   disk0
   1:                        EFI EFI                     209.7 MB   disk0s1
   2:          Apple_CoreStorage Macintosh HD            120.5 GB   disk0s2
   3:                 Apple_Boot Recovery HD             650.0 MB   disk0s3

/dev/disk1 (internal, virtual):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:                  Apple_HFS Macintosh HD           +120.1 GB   disk1
                                 Logical Volume on disk0s2
                                 A311BC5A-A369-4C74-8FBB-E76B7904BB6D
                                 Unlocked Encrypted

/dev/disk2 (internal, physical):
   #:                       TYPE NAME                    SIZE       IDENTIFIER
   0:     FDisk_partition_scheme                        *7.9 GB     disk2
   1:               Windows_NTFS Untitled                7.9 GB     disk2s1

Antud artiklis kasutame /dev/disk2 seadet sest see on meie mälukaart, kuhu me Raspbiani peale paneme.

Et näha, mis formaati saab konverteerida ja milline peab olema parameetri kirjapilt, kasutame käsku diskutil listFilesystems [-plist].

Näide:

diskutil listFilesystems

Väljund:

Formattable file systems

These file system personalities can be used for erasing and partitioning.
When specifying a personality as a parameter to a verb, case is not considered.
Certain common aliases (also case-insensitive) are listed below as well.

-------------------------------------------------------------------------------
PERSONALITY                     USER VISIBLE NAME                               
-------------------------------------------------------------------------------
ExFAT                           ExFAT                                           
Free Space                      Free Space                                      
  (or) free
MS-DOS                          MS-DOS (FAT)                                    
MS-DOS FAT12                    MS-DOS (FAT12)                                  
MS-DOS FAT16                    MS-DOS (FAT16)                                  
MS-DOS FAT32                    MS-DOS (FAT32)                                  
  (or) fat32
HFS+                            Mac OS Extended                                 
Case-sensitive HFS+             Mac OS Extended (Case-sensitive)                
  (or) hfsx
Case-sensitive Journaled HFS+   Mac OS Extended (Case-sensitive, Journaled)     
  (or) jhfsx
Journaled HFS+                  Mac OS Extended (Journaled)                     
  (or) jhfs+

Konverteerime mälukaardi FAT32 formaati ja paneme nimeks RASPBIAN (peab olema läbiva suure tähega). Kasutame selleks käsku diskutil eraseDisk <format> <NAME> [APM[Format] | MBR[Format] | GPT[Format]] <device>.

Näide:

diskutil eraseDisk FAT32 RASPBIAN MBRFormat /dev/disk2

Väljund:

Started erase on disk2
Unmounting disk
Creating the partition map
Waiting for partitions to activate
Formatting disk2s1 as MS-DOS (FAT32) with name RASPBIAN
512 bytes per physical sector
/dev/rdisk2s1: 15485368 sectors in 1935671 FAT32 clusters (4096 bytes/cluster)
bps=512 spc=8 res=32 nft=2 mid=0xf8 spt=32 hds=255 hid=8192 drv=0x80 bsec=15515648 bspf=15123 rdcl=2 infs=1 bkbs=6
Mounting disk
Finished erase on disk2

Laeme alla ja pakime lahti Raspbian operatsioonisüsteemi. Lahti pakkimiseks kasutame TAR^{[ext 12]} utiliiti ja käsku tar -xf <archive-filename>.

Näide (asukohaks kaust, kus pakk asub):

tar -xf 2017-09-07-raspbian-stretch.zip

Kirjutame lahti pakitud tõmmise mälukaardile dd^{[ext 13]} utiliidi käsuga dd [bs=n if=[file] of=[file] conv=[value]].^{[src 4]}

Näide:

Ühendame seadme lahti:

diskutil unmountDisk /dev/disk2

Väljund:

Unmount of all volumes on disk2 was successful

Kirjutame tõmmise kaardile (asukohaks kaust, kus tõmmis asub):

dd bs=1m if=2017-09-07-raspbian-stretch.img of=/dev/disk2 conv=sync

Väljund^[10]:

4688+1 records in
4689+0 records out
4916772864 bytes transferred in 1716.593197 secs (2864262 bytes/sec)

Väljastame mälukaardi diskutiliidiga:

diskutil eject /dev/disk2

Väljund:

Disk /dev/disk2 ejected

Linux

Windows

Raspbiani seadistamine

Jätkamise eelduseks on, et eelinstalleeritud mälukaart on sisestatud Raspberry Pi lugejasse, wifi pulk ühendatud USB pessa^{[ext 14]} ja Raspberry vooluvõrku ühendatud.

NB! Jätkuvalt tuleb käsud sisestada sudo õigustes.

Võrk

Kõige esimese asjana ühendame Raspberry Pi wifi võrku ja lubame SSH^{[ext 15]}, et saaksime edasised toimingud mugavalt üle SSH teha.^{[src 5]}

Kui Raspbian on käima läinud, avame terminali (CTRL+ALT+T) ja skanneerime saadaval olevaid wifi võrke.

Näide:

iwlist wlan0 scan

Väljund:

wlan0     Scan completed :
          Cell 01 - Address: 84:16:F9:C8:4D:F6
                    Channel:9
                    Frequency:2.452 GHz (Channel 9)
                    Quality=59/70  Signal level=-51 dBm  
                    Encryption key:on
                    ESSID:"WASD"
                    Bit Rates:1 Mb/s; 2 Mb/s; 5.5 Mb/s; 11 Mb/s; 6 Mb/s
                              9 Mb/s; 12 Mb/s; 18 Mb/s
                    Bit Rates:24 Mb/s; 36 Mb/s; 48 Mb/s; 54 Mb/s
                    Mode:Master
                    Extra:tsf=000000f2674b8ed2
                    Extra: Last beacon: 25960ms ago
                    IE: Unknown: 000B6B61726A612D616E747375
                    IE: Unknown: 010882848B960C121824
                    IE: Unknown: 030109
                    IE: Unknown: 2A0100
                    IE: IEEE 802.11i/WPA2 Version 1
                        Group Cipher : CCMP
                        Pairwise Ciphers (1) : CCMP
                        Authentication Suites (1) : PSK
                    IE: Unknown: 32043048606C
                    IE: Unknown: 2D1AEF111BFFFF000000000000000000000100000000000000000000
                    IE: Unknown: 3D16090F0600000000000000000000000000000000000000
                    IE: Unknown: 7F080000000000000040
                    IE: Unknown: DD180050F2020101800003A4000027A4000042435E0062322F00
                    IE: Unknown: DD0900037F01010000FF7F
                    IE: Unknown: DD930050F204104A0001101044000102103B00010310470010000102030405060708090A0B0C0D0E0F1021000754502D4C494E4B10230009544C2D4D523334323010240003332E3010420003312E301054000800060050F20400011011001333472F344720526F75746572204D5233343230100800020086103C000101104900140024E26002000101600000020001600100020001

Lisame wifi võrgu üksikasjad nano teksti redaktoriga (või muu meelepärasega) konfiguratsiooni faili:

nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf

Lisame faili lõppu read (oma wifi võrgu nime ja parooliga):

network={
    ssid="WASD"
    psk="WASD_parool"
}

Salvestame faili Ctrl+O kiirklahviga ning väljume failist Ctrl+X kiirklahviga.

Teeme seadistuse üle laadimise:

wpa_cli -i wlan0 reconfigure

Kontrollime, kas saime IP aadressi oma wifi liidesele:

ifconfig wlan0

Kui inet addr taga on IP, siis on kõik õigesti siiani.

Järgnevalt lubame SSH. Vajalik, kuna alates november 2016 väljalaskest, on see vaikimisi keelatud^{[src 6]}. Selleks käivitame raspi-config^{[ext 16]} utiliidi.

Näide:

raspi-config

Väljund:

Valime "5 Interfacing Options"

Seejärel valime "P2 SSH ..." ja kinnitame valiku "Yes" nupuga.

Väljume utiliidist "OK" ja "Finish" nuppudega.

SSH-ga Raspberyy Pi-sse ühendumiseks, ava Linux/Mac süsteemis terminal ja sisesta käsk ssh [kasutajanimi@ip_address]^[11].

Näide:

ssh pi@192.168.0.104

Peale parooli sisestamist olemegi Raspberry Pi bashis.

Järgmisena paneme võrgukaartidele (LAN ja WLAN) staatilise ip. Selleks avame /etc/dhcpcd.conf faili (endale meelepärase teksti redaktoriga) ja lisame faili lõppu read (vastavalt oma ruuteri seadistustele):

interface eth0
static ip_address=192.168.0.110/24
static routers=192.168.0.1  
static domain_name_servers=192.168.0.1 8.8.8.8

interface wlan0
static ip_address=192.168.0.111/24
static routers=192.168.0.1  
static domain_name_servers=192.168.0.1 8.8.8.8

Salvestame muudatused ja väljume failist ning teeme restardi. Peale restarti peaksime saama määratud IP-le SSH ühenduse teha.

Kaamera seadistamine

Turvalisuse lisamine

Kokkuvõte

Võib kohe öelda, et antud lahendus kindlasti pole odavaim videovalve lahendus. Sihtgrupiks pigem "asjaarmastajad". Kasuteguriteks ongi asjaolu, et saab oma kogemuste pagasit üksjagu rikastada, detailid on taaskasutatavad mõneks muuks Raspberry Pi projektiks (rajakaamera, fotograafia jne^[12]) ja saab ise nokitseda. Suurim eelis vast ongi see, et saab oma äranägemise järgi seadistada.

Vaata lisaks

Välised lingid

Märkused

↑ Käesolevas artiklis on kasutatud Raspberry Pi 1 (Model B), kuid sobivad ka teised mudelid.
↑ Ei sobi öövõtete jaoks.
↑ Vajab infrapuna valgusallikat lisaks. Valgusallikana võib kasutada Raspberry Pi ametlikku öövaatlusmoodulit (night vision board, mis on müügil ka koos kaameraga) või Bright Pi lisakaarti (eelis on see, et on kasutatav nii tavakaameraga, kui ka öökaameraga. Lisaks on see, tänu kaardil oleva kiibi, 100% konfigureeritav. Võib ka ise meisterdada. Erinevaid sobivaid infrapuna kaarte võib teisigi leida, aga tasub eelnevalt juurde uurida voolutarbe ja võimalike probleemide kohta).
↑ Min. 8GB või suurem, kui on soov lokaalselt andmeid talletada.
↑ Raspberry Pi 3 on integreeritud wifiga.
↑ ^6.0 ^6.1 Võimalik on kasutada ka POE jagurit, et vähem juhtmeid oleks.
↑ Sobivaks korpuseks võib kasutada ka pettekaameraid (dummy security camera), mis ebay's jms kohtades on kättesaadavad päris soodsa hinnaga. Pettekaamera puhul on võimalik ka ära kasutada nende infrapuna valgusallikat. Puuduseks on pettekaameratel see, et nad pole enamasti ilmastikukindlad ning valmistatud plastikust, kuid leidub ka kvaliteetsemaid. Kasutada võib ka päris valvekaamerate korpusi (CCTV encloser), mis tihti peale on kütteelemendiga. Kütteelemente müüakse ka eraldi.
↑ Peab võimaldama samaaegselt laadimist ja toitmist.
↑ Lisaobjektiiviga BrightPi moodulit kasutada ei saa, kuna see ei mahu objektiivile peale.
↑ Võib üksjagu aega võtta enne, kui terminali aknasse mingit informatsiooni ilmub. Aktiivsuse jälgimiseks avada Activity Monitor, Disk vaheleht, dd protsess. Bytes written ja Bytes read näitab ära kui palju on tõmmisest andmeid kirjutatud ja loetud.
↑ Raspberry Pi vaikimisi kasutajanimi on "pi" ja parool "raspberry".
↑ Fotograafia huvilistel soovitan guugeldada: balloon aerial photography, weather balloon, kite photography, infrared photography, pi in the sky. Lisaks võib vaadata ka: Miks NoIR kaameraga sinine filter kaasas on.;Dave Akerman HAB (High Altitude Ballooning) projektid;Near Infrared Camera

Kasutatud allikad

↑ Raspbiani installeerimine. Vaadatud: 25.10.2017
↑ SD mahu standardid. Vaadatud 25.10.2017
↑ SD kaardi konverteerimine Raspberry Pi tarbeks. Vaadatud 25.10.2017
↑ Raspbiani tõmmise installeerimine Mac OS-is.Vaadatud: 25.10.2017
↑ Raspbiani wifi seadistamine üle käsurea. Vaadatud 25.10.2017
↑ SSH lubamine Raspbianis. Vaadatud 25.10.2017

Autor

Evelin Padjus, AK31
2017

[1] Enamlevinud vead jootmisel

[2] Kuidas joota

[12] Raspbian allalaadimine

[13] SD Formatter allalaadimine

[14] GParted allalaadimine

[15] 7-Zip allalaadimine

[16] Unzip allalaadimine

[17] The Unarchiver allalaadimine

[18] Etcher allalaadimine

[19] PuTTy või Bitvise allalaadimine

[23] Mac OS X diskutil man page

[24] Mac OS X TAR man page

[25] Mac OS X dd man page

[28] Kui Raspberry teeb restarti peale USB seadme külge panemist

[29] OpenSSH man page

[32] Raspbiani konfiguratsiooni fail RASPI-CONFIG

[3] Käesolevas artiklis on kasutatud Raspberry Pi 1 (Model B), kuid sobivad ka teised mudelid.

[4] Ei sobi öövõtete jaoks.

[5] Vajab infrapuna valgusallikat lisaks. Valgusallikana võib kasutada Raspberry Pi ametlikku öövaatlusmoodulit (night vision board, mis on müügil ka koos kaameraga) või Bright Pi lisakaarti (eelis on see, et on kasutatav nii tavakaameraga, kui ka öökaameraga. Lisaks on see, tänu kaardil oleva kiibi, 100% konfigureeritav. Võib ka ise meisterdada. Erinevaid sobivaid infrapuna kaarte võib teisigi leida, aga tasub eelnevalt juurde uurida voolutarbe ja võimalike probleemide kohta).

[6] Min. 8GB või suurem, kui on soov lokaalselt andmeid talletada.

[7] Raspberry Pi 3 on integreeritud wifiga.

[toide-8] 6.0 ^6.1 Võimalik on kasutada ka POE jagurit, et vähem juhtmeid oleks.

[9] Sobivaks korpuseks võib kasutada ka pettekaameraid (dummy security camera), mis ebay's jms kohtades on kättesaadavad päris soodsa hinnaga. Pettekaamera puhul on võimalik ka ära kasutada nende infrapuna valgusallikat. Puuduseks on pettekaameratel see, et nad pole enamasti ilmastikukindlad ning valmistatud plastikust, kuid leidub ka kvaliteetsemaid. Kasutada võib ka päris valvekaamerate korpusi (CCTV encloser), mis tihti peale on kütteelemendiga. Kütteelemente müüakse ka eraldi.

[10] Peab võimaldama samaaegselt laadimist ja toitmist.

[11] Lisaobjektiiviga BrightPi moodulit kasutada ei saa, kuna see ei mahu objektiivile peale.

[27] Võib üksjagu aega võtta enne, kui terminali aknasse mingit informatsiooni ilmub. Aktiivsuse jälgimiseks avada Activity Monitor, Disk vaheleht, dd protsess. Bytes written ja Bytes read näitab ära kui palju on tõmmisest andmeid kirjutatud ja loetud.

[33] Raspberry Pi vaikimisi kasutajanimi on "pi" ja parool "raspberry".

[34] Fotograafia huvilistel soovitan guugeldada: balloon aerial photography, weather balloon, kite photography, infrared photography, pi in the sky. Lisaks võib vaadata ka: Miks NoIR kaameraga sinine filter kaasas on.;Dave Akerman HAB (High Altitude Ballooning) projektid;Near Infrared Camera

[20] Raspbiani installeerimine. Vaadatud: 25.10.2017

[21] SD mahu standardid. Vaadatud 25.10.2017

[22] SD kaardi konverteerimine Raspberry Pi tarbeks. Vaadatud 25.10.2017

[26] Raspbiani tõmmise installeerimine Mac OS-is.Vaadatud: 25.10.2017

[30] Raspbiani wifi seadistamine üle käsurea. Vaadatud 25.10.2017

[31] SSH lubamine Raspbianis. Vaadatud 25.10.2017

[ext 1]

[ext 2]

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[ext 3]

[ext 4]

[ext 5]

[ext 6]

[ext 7]

[ext 8]

[ext 9]

[ext 10]

[src 1]

[src 2]

[src 3]

[ext 11]

[ext 12]

[ext 13]

[src 4]

[10]

[ext 14]

[ext 15]

[src 5]

[src 6]

[ext 16]

[11]

[12]

Raspberry Pi valvekaamera

Contents

Süsteemi kirjeldus

Eeldused

Riistvara

Lisad

Tarkvara

Töövahendid

Riistvara ühendamine

Installeerimine ^{[src 1]}

Mac

Linux

Windows

Raspbiani seadistamine

Võrk

Kaamera seadistamine

Turvalisuse lisamine

Kokkuvõte

Vaata lisaks

Välised lingid

Märkused

Kasutatud allikad

Autor

Navigation menu

Page actions

Page actions

Personal tools

Navigation

Search

Tools

Raspberry Pi valvekaamera

Süsteemi kirjeldus

Eeldused

Riistvara

Lisad

Tarkvara

Töövahendid

Riistvara ühendamine

Installeerimine [src 1]

Mac

Linux

Windows

Raspbiani seadistamine

Võrk

Kaamera seadistamine

Turvalisuse lisamine

Kokkuvõte

Vaata lisaks

Välised lingid

Märkused

Kasutatud allikad

Autor

Navigation menu

Search

Installeerimine ^{[src 1]}