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Raspberry als billige Webcam, Bewegungsmelder und Wetterdatensammler

Dieser Artikel beschreibt den Bau einer kostengünstigen Ueberwachungskamera mittels eines Raspberry PI als Mikrocomputer. Es werden Videos in HD Qualität bei Bewegung aufgezeichnet und mittels WiFI auf einen Cloud hochgeladen. Live – Bilder und Wetterdaten sind mittels Webbrowser auf Smartphone oder Computer jederzeit sichtbar. Normalerweise ist so eine Einrichtung ein Kostenfaktor, aber diese Lösung ist für ca. 100 chf machbar.

Ich wiederhole hier nochmals die Daten aus einem vorhergehenden Artikel, was wir bei diesem Projekt benötigen sind:

Einen Raspberry Pi mit 700Mhz ARM Prozessor und 512MB RAM bestückt. (Variante B Rev.2).

Als Betriebssystem verwende ich ein spezielles Linux Derivat, das bereits auf den ARM Prozessor abgestimmt ist. Das Raspian Image (zip File) kann von dieser Seite heruntergeladen und entpackt werden.

Nebst einem bestehenden PC mit SD-Card Reader, Netzwerkkabel, Wlan-Router habe ich folgende Hardware beschafft:

Steckernetzteil 5.25V 1.5A (Speziell für den Pi entwickelt)

8 GB SDHC Speicherkarte, Class 10 (Kingston, SanDisk,Transcend)

Miniature WiFi (802.11b/g/n) Modul für Raspberry Pi

PiNoIR Camera Modul mit Flachbandkabel

Steckbrett mit div Male/Female Kabeln, 10 kOhm Widerstand

DS18B20 Temperatursensor

BMP085 Luftdrucksensor

DHT11 Temperatur/Feuchtigkeitssensor

Dummy Ueberwachungskameragehäuse

Lieferbar z.B. Pi-Shop, Amazon, RS Component, Digitec

Webcam

Bei Betriebssystemen die auf Linux aufbauen kann man die gesamte Arbeit auf der Kommandozeile oder eben im Terminal erledigen. Wir stecken also die Speicherkarte in einen Computer oder Laptop und geben:

fdisk -l

Die SDHC Karte wird beispielsweise mit sdb1 angegeben, was darauf hinweist das wir die SDHC Karte mit sdb ansprechen.
Nun wechseln wir ins Directory wo sich unser entpacktes Raspian image befindet z.B.:

cd /home/user/download

Mit dem Befehl:

dd bs=4M if=xxx-wheezy-raspian.img of=/dev/sdb

kopieren wir das Image auf die SDHC Karte. Dies geht ca. 2 Minuten
Stecken Sie die Karte in Ihren Raspberry, verbinden Sie mit dem Netzwerkkabel und starten Sie den Raspi.
Finden Sie in Ihrem Router die IP Adresse heraus und gehen per SSH auf Ihren Raspi z.B. ssh pi@192.168.178.200 antworten Sie mit

yes und password raspberry

Jetzt sind Sie auf der Konsole vom Raspi und werden hier noch einige Aenderungen vornehmen:
Zuerst aktivieren wir das WiFi, indem wir die Datei folgendermassen anpassen z.B:

nano /etc/network/interfaces

auto lo
iface lo inet loopback
 iface eth0 inet dhcp
allow-hotplug wlan0
 iface wlan0 inet manual
 wpa-roam /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
 iface default inet static
 address  192.168.178.200
 netmask  255.255.255.0
 gateway  192.168.178.1

Die WPA Konfiguration für den WiFi Router noch eingeben, nano /etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf:


ctrl_interface=DIR=/var/run/wpa_supplicant GROUP=netdev
update_config=1
network={
ssid="Ihre SSID"
psk="Ihr WPA Code"
# Protocol type can be: RSN (for WP2) and WPA (for WPA1)
proto=WPA
# Key management type can be: WPA-PSK or WPA-EAP (Pre-Shared or Enterprise)
key_mgmt=WPA-PSK

# Pairwise can be CCMP or TKIP (for WPA2 or WPA1)
pairwise=TKIP

#Authorization option should be OPEN for both WPA1/WPA2 (in less commonly used $
auth_alg=OPEN
}

Wir starten den Raspi neu und prüfen, ob Wlan funktioniert ohne Ethernetkabel, dazu geben wir den Befehl ein: reboot
Falls Verbindung mit WiFi klappt geht’s weiter, ansonsten mit Ethernetkabel nochmals überprüfen, wo der Fehler liegt. Evtl muss SD Karte neu kopiert werden 😦
Mit ssh pi@192.168.178.200 sind wir mit WiFi wieder im Raspi und können noch die weiteren Befehle eingeben!
Jetzt updaten wir mal den Raspi:


sudo su
apt-get update
apt-get upgrade
apt-get install rpi-update
rpi-update
 

Wir konfigurieren den Raspi auf unsere Bedürfnisse und geben ein:

raspi-config

Expand Filesystem,Passwort ändern,Zeit,Sprache,Kamera ein, SSH ein, Optionen.Hostname etc.
Nun gehts weiter mit Zusatzsoftware installieren z.B Motion (Kamerasteuerung) Wir installieren zuerst das Standardpaket um alle Abhängigkeiten korrekt zu haben und ändern nachher auf eine Spezialversion (in Dropbox), die auf die Raspi Camera angepasst wurde:

apt-get install motion
cd /tmp
sudo apt-get install -y libjpeg62 libjpeg62-dev libavformat53 libavformat-dev libavcodec53 libavcodec-dev libavutil51 libavutil-dev libc6-dev zlib1g-dev libmysqlclient18 libmysqlclient-dev libpq5 libpq-dev
wget https://www.dropbox.com/s/xdfcxm5hu71s97d/motion-mmal.tar.gz
tar zxvf motion-mmal.tar.gz
sudo mv motion /usr/bin/motion
sudo mv motion-mmalcam.conf /etc/motion.conf
sudo nano /etc/default/motion

change line:

start_motion_daemon=yes

Weiter gehts:

sudo nano /etc/motion.conf
sudo chmod 664 /etc/motion.conf
sudo chmod 755 /usr/bin/motion
sudo touch /tmp/motion.log
sudo chmod 775 /tmp/motion.log

Im motion.conf ändern wir:nano /etc/motion.conf

daemon on
logfile /tmp/motion.log
width 640
height 480
framerate 2
pre_capture 2
post_capture 2
max_mpeg_time 600
fmpeg_video_codec msmpeg4
stream_localhost off

Da die SD Karte nicht viel Speicher hat werden wir später Videos auf einen Cloud hochladen.
In der Zwischenzeit eröffnen wir einen Pfad wo Fotos und Videos von Motion abgelegt werden:


mkdir /home/pi/Bilder  

Und im motion.conf ändern wir target dir /home/pi/Bilder

jetzt kann man motion starten:motion motion.conf >> LED rot leuchtet an Camera auf! Wir probieren Mal den Livestream im Webbrowser: http://192.168.178.200:8080 (8080 ist der Streamport den wir beliebig wählen können im motion.conf)


Nun Gehts weiter für die Sensoren: Billige digitale Temperatursensoren wie zb DS18B20 (siehe Amazon) 1-wire digital temperature sensor. Installation kann zb auf der linken Seite unten in der Webcam eingetragen werden Dazu die 1 wire anschlüsse installieren siehe hier http://www.raspberrypi-spy.co.uk/2013/03/raspberry-pi-1-wire-digital-thermometer-sensor/ Details und Verdrahtung auf einem Steckbrett sind dort gut dargestellt. Hier mein modifiziertes Programm:

 

nano sensor2motion.sh

#!/bin/bash

#########################################################################

#Name: sensor2motion.sh
#Subscription: This script fetches the tempreature from a sensor and send the forecast to motion
#by A. Laub
#andreas[-at-]laub-home.de
#Set the language
export LANG="de_DE.UTF-8"
#Load the Pathes
export PATH=/usr/local/sbin:/usr/local/bin:/usr/sbin:/usr/bin:/sbin:/bin 

#set the variables:

TEMP1=$(echo " $(grep 't=' /sys/bus/w1/devices/w1_bus_master1/28-00000585d789/w1_slave | awk -F't=' '{print $2/1000}')" )

#start the things

TEXT="Aussentemperature: $TEMP1 C"

# Set on Camera Image0

wget -q --delete-after "http://localhost:8081/0/config/set?text_left=$TEXT"

 im crontab -e

fügen wir diese zeile ein:

* * * * /home/pi/sensor2motion.sh*

Wir werden nun einige Programme in Python verwenden um weitere Schritte zu unternehmen dazu überprüfen wir, ob die entsprechenden Programme schon auf dem Raspi installiert sind:

apt-get install python
apt-get install python-pip
pip2 install gdata

Um Bilder und Videos im Google Drive hochzuladen kann dieses Python Programm weiterhelfen, Details siehe:

http://jeremyblythe.blogspot.pt/2012/06/motion-google-drive-uploader-and.html

Beim update von Raspian siehe uname -a! Falls Kernel grösser 3.18 dann sollte Raspi Config gemäss:

https://learn.adafruit.com/adafruits-raspberry-pi-lesson-4-gpio-setup/configuring-i2c

angepasst werden!

Um Feuchte und Temperatur zu messen habe ich folgende Anleitung angewendet funktioniert einwandfrei:

https://chrisbaume.wordpress.com/2013/02/10/beer-monitoring/

Damit ist ein tolles Tool aus der Webcam geworden! Viel Spass

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Revox B285 mittels eines Raspberry PI an die digitale Welt anschliessen

Ich wollte die Unmengen an CD’s via eines Servers an das Revox anschliessen und dabei bequem mit einem Android Tablet die ganze Sammlung bedienen. Ziel war es, weder Unsummen zu investieren, viel Strom zu verbrauchen und eine grosse laute Kiste im Wohnzimmer zu haben. Da bin ich auf den kreditkartengrossen Raspberry gestossen, der genau diese Anforderungen erfüllen kann. Der Stromverbrauch liegt bei ca. 3 – 5 Watt, was die Stromrechnung nicht gross beeinflusst. 🙂

Der Miniaturrechner ist mit einem 700Mhz ARM Prozessor und 512MB RAM bestückt. (Variante B Rev.2). Außerdem ist er mit Ethernet und USB Schnittstellen sowie einen SD-Kartenslot (für das Betriebssystem) ausgerüstet.

Raspberry

Als Betriebssystem verwende ich ein spezielles Linux Derivat, das bereits auf den ARM Prozessor abgestimmt ist.

Als Audiophiler kommt hier vor allem das „Volumio“ in Frage, da es auf höchstwertige Musikwiedergabe getrimmt ist. Es unterstützt eine Vielzahl von USB DACs und erlaubt die bitperfekte Wiedergabe von 24bit Audio bis zu 192kHz.

Dank WiFI kann der Raspberry beim Revox stehen und wird mit Tablet oder Smartphone bedient und greift via Netzwerk auf die Festplatte resp. Heimserver (NAS) zu.

Umfangreiche Dokumentationen sind mittlerweile im Supportforum von Raspyfi zu finden und ich beschränke mich hier auf die wesentlichen Schritte, um den Raspi in Betrieb zu nehmen.

Benötigte Hardware:

Nebst einem bestehenden PC mit SD-Card Reader, Netzwerkkabel, Wlan-Router und Heimserver (NAS) sind zu beschaffen:

Raspberry Pi B, Rev.2, 512 RAM
Steckernetzteil 5.25V 1.5A (Speziell für den Pi entwickelt)
8 GB SDHC Speicherkarte, Class 10 (Kingston, SanDisk,Transcend)
Miniature WiFi (802.11b/g/n) Modul für Raspberry Pi
Gehäuse nach Wahl: schwarz, weiss oder transparent

Lieferbar z.B. Pi-Shop, Amazon, RS-Components Preis ca. 80 EU

Audiophile Komponenten:

USB DAC: Dragonfly2 (Audioquest, Version 2)
Audioquest Evergreen Audiokabel | Länge: 1m / Stecker: 3,5mm Klinke auf Cinch

Lieferbar: Um Fälschungen zu vermeiden ist ein zertifizierter Audioquest Händler zu empfehlen z.B. Blank GmbH & Co. KG, Preis ca. 185 EU

Software:

Ich beschreibe hier die Installation mit einem Linuxrechner im Terminal (Konsole):
Laden Sie sich die neueste Version von Volumio runter und entpacken Sie das zip File.
Bei Betriebssystemen die auf Linux aufbauen kann man die gesamte Arbeit auf der Kommandozeile oder eben im Terminal erledigen. Wir stecken also die Speicherkarte in den Computer oder Laptop und geben:

fdisk -l

Die SDHC Karte wird beispielsweise mit sdb1 angegeben, was darauf hinweist das wir die SDHC Karte mit sdb ansprechen.
Nun wechseln wir ins Directory wo sich unser entpacktes raspyfi image befindet z.B.:

cd /home/user/download

Mit dem Befehl:

dd bs=4M if=Volumio1.55PI.img of=/dev/sdb

kopieren wir das Image auf die SDHC Karte. Dies geht ca. 2 Min..
Stecken Sie die Karte in Ihren Raspberry, verbinden Sie mit dem Netzwerkkabel und starten Sie den Raspi.
Finden Sie in Ihrem Router die IP Adresse heraus und gehen per SSH auf Ihren Raspi z.B. ssh root@192.168.178.200 antworten Sie mit

yes und password volumio

Jetzt sind Sie auf der Konsole vom Raspi und werden hier noch einige Aenderungen vornehmen:
Zuerst aktivieren wir das WiFi, indem wir die Datei folgendermassen anpassen z.B:

nano /etc/network/interfaces
#auto eth0
 #iface eth0 inet static
 #address 192.168.178.200
 #netmask 255.255.255.0
 #gateway 192.168.178.1
allow-hotplug wlan0
 auto wlan0
 iface wlan0 inet static
 address 192.168.178.201
 netmask 255.255.255.0
 gateway 192.168.178.1
 wpa-ssid …
 wpa-psk …
(wpa-ssid „ssid Namen“   wpa-psk „wlan code“)

Wir starten den Raspi neu und prüfen, ob Wlan funktioniert ohne Ethernetkabel, dazu geben wir den Befehl ein: reboot

Falls Verbindung mit WiFi klappt geht’s weiter, ansonsten mit Ethernetkabel nochmals überprüfen, wo der Fehler liegt. Evtl muss SD Karte neu kopiert werden 😦 ! Mit ssh root@volumio sind wir mit WiFi wieder im Raspi und können noch die weiteren Befehle eingeben!

Ein erster Test kann nun erfolgen im Webbrowser oder Tablet: http://volumio mit einem eingesteckten Kopfhörer an der blauen Buchse oder schon mit einem Klinken/Cinch Kabel am Revox (Tape Eingang verwenden).
Gehen Sie rechts oben auf Settings und wählen Sie > Database > UPDATE MPD DATABASE. Wählen Sie WEBRADIO und probieren einer der Streaming Sender aus mit Doppelklick. Hören Sie Musik ist der erste Schritt gelungen.

Nun wollen wir noch die Streamradios organisieren dazu gehen wir in die Playliste:

cd /var/lib/mpd/musik/WEBRADIO/ 

Erstellen die entsprechenden Ordner:

mkdir Rock Jazz Blues Classic Pop Random\ Radio 

und verschieben die einzelnen Sender in die entsprechenden Ordner:

mv *Blues*.pls Blues
 mv *Pop*.pls Pop
 mv *Jazz*.pls Jazz
 mv *Rock*.pls Rock
 mv *Radio*.pls Random\ Radio
 mv *Classical*.pls Classic
 

Dann wieder im Volumio> Settings > Database > UPDATE MPD DATABASE; nun sollten die meisten Sender wohl organisiert in den einzelnen Ordner sichtbar sein!

Wählen Sie im Webradio eine Kategorie aus z.B. Blues und mit der Maus einen Streaming Sender > rechts wählen Add and Play und nun sollte auf Ihrem Raspi Ausgang Musik spielen entweder über Kopfhörer oder schon über Ihre angeschlossene Audioanlage. Die Qualität ist natürlich noch spärlich, weshalb wir nun den USB – DAC Dragonfly2 einstecken und den Raspi neu booten. Im Terminal from Raspi wählen wir den „Alsamixer“ und ändern mit „F6“ die Soundcard AudioQuest DragonFly und setzen die Lautstärke PCM auf 100%. Den Cinchstecker wechseln zum DragonFly und jetzt ist der Sound perfekt auf dem Revox!

In den Settings vom Volumio habe ich unter mpd „Volume normalisation auf „yes“ und Mixer Type auf „Hardware“ gesetzt.

Nun möchte ich noch, dass Volumio automatisch startet, wenn der Raspy eingeschaltet wird. Dazu erstelle ich die Datei in  /etc/init.d/

nano mpd-autoplay:

#!/bin/sh

### BEGIN INIT INFO
# Provides: mpd-autoplay
# Required-Start: mpd
# Required-Stop:
# Should-Start:
# Should-Stop:
# Default-Start: 2 3 4 5
# Default-Stop: 0 1 6
# Short-Description: Ensures that mpd plays on startup
# Description: Starts after mpd, and uses the mpc client to tell mpd to play
### END INIT INFO
#
# Requires mpd and mpc
#
# To install, use ‚insserv mpd-autoplay‘

. /lib/lsb/init-functions

case „$1“ in
start)
mpc play
;;
stop|restart)
;;
status)
echo „Nothing to see here, move along…“
;;
*)
echo „Usage: $0 start|stop|restart|status“
exit 2
;;
esac

chmod 755 /etc/init.d/mpd-autoplay
insserv mpd-autoplay || echo „Oops – failed to install“

Test ohne die Box neu zu starten:

  • MPD soll mit einem Song aus der Playlist laufen
  • Playbackpause in MPD drücken, via den Client (Nexus oder PC)
  • Folgenden Befehl als Root ausführen:

service mpd-autoplay start

Diesen Befehl bauen wir in eine Start datei ein: start.sh

#!/bin/bash

cd /home/pi

sleep 10

cd /etc/init.d/

service mpd-autoplay start

und in der /etc/rc.local zusätzlich die Zeile:

/bin/sleep 10 && /home/pi/./start.sh

MPD sollte wieder Musik spielen! Teste mit Reboot, ob Player automatisch startet!


Nun gehts an die Arbeit alle CD’s mit der Software „Asunder“  im Flac Format auf einem Server zu speichern und in Zukunft sortiert nach Kategorie, Album, Interpret etc auf dem Revox via Raspi zu geniessen.

NAS verbinden Settings z.B.: Sourcename: LACIE; IP Adresse //192.168.178.225 ; Directory wo Musik ist: Daten/flac; Ihr username auf dem NAS und deren Passwort; Speichern und  Database updaten, ja nach Grösse geht das eine Weile!

Auf meinem Nexus 7 Tablet steuere ich via Wlan den Raspi an und habe all den Comfort den teure Air Port Systeme nicht besser bieten können! (Bilder bewusst unscharf eingestellt!)

raspify raspify2

Viel Spass mit diesem Projekt!