使用樹莓派可以輕松進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控。在這個(gè)#MagPiMonday上，PJ Evans向您展示了如何使用防水相機(jī)外殼來(lái)獲得一些水族朋友的獨(dú)特視角。

裝置像魚一樣漂浮著，所以需要一些巧妙的方法來(lái)保持它的位置

本教程的靈感來(lái)自樹莓派攝像頭模塊的Entaniya防水外殼。這種裝置可保護(hù)攝像頭模塊，而不會(huì)扭曲圖像。有了它，我們可以將攝像頭浸入水族館的深處，通過(guò)流媒體視頻來(lái)觀測(cè)我們的魚朋友。如果這對(duì)你還沒(méi)有吸引力，您可以調(diào)整本教程，以便能夠監(jiān)控任何您喜歡的視頻流，無(wú)論是室內(nèi)還是室外。與家庭助理（Home Assistant）相結(jié)合，您很快就能從世界任何地方用你的攝像頭進(jìn)行監(jiān)控。

01.準(zhǔn)備你的樹莓派

為了獲得最佳的圖像質(zhì)量，樹莓派4（https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-4-model-b/）是完美的選擇。當(dāng)然，你也可以從樹莓派Zero-2W中獲得良好的效果，而且安裝起來(lái)也會(huì)更容易。無(wú)論您選擇哪種，我們都建議您使用樹莓派Lite（Legacy）操作系統(tǒng)。該項(xiàng)目使用raspivid工具，最新版本的操作系統(tǒng)對(duì)其支持有限。原來(lái)的“Buster”映像仍然具有完全兼容性。你可以在“樹莓派OS（其他）”選項(xiàng)下的樹莓派映像中找到它。設(shè)置Wi-Fi，并確保“sudo apt -y update && sudo apt -y upgrade”，這樣升級(jí)后一切都是最新的。

02.安裝和配置攝像頭

斷開樹莓派Pi的電源后，安裝帶狀電纜和攝像頭模塊（稍后我們將介紹）。電纜在任何方向上可工作；然而，藍(lán)色側(cè)（沒(méi)有暴露接觸的一側(cè)）需要在每一端抵靠黑色夾。找到樹莓派上標(biāo)記為“CAMERA”的連接器，抬起夾子，輕輕插入電纜，然后再次按下夾子。對(duì)攝像頭模塊重復(fù)上述步驟。給樹莓派通電，然后在命令行運(yùn)行sudo raspi config。轉(zhuǎn)到“Interfaces”，然后選擇“Camera”，然后單擊“Enable”。然后你需要重新啟動(dòng)。

防水的魚監(jiān)控器樹莓皮外殼已拆卸需要組裝。該套件易于構(gòu)建，為您的攝像頭創(chuàng)造了防水空間

03.測(cè)試設(shè)置

我們先把相機(jī)裝好，檢查一切是否正常，然后再把它放在防水的殼子里。重新啟動(dòng)后，運(yùn)行以下命令：

raspivid-f

如果一切順利，你應(yīng)該在屏幕上看到攝像機(jī)的視頻五秒鐘。如果沒(méi)有，請(qǐng)檢查電纜是否正確插入，以及是否已啟用相機(jī)，如步驟2所示。現(xiàn)在檢查方向。當(dāng)電纜從模塊向上時(shí)，圖像是否正確向上？如果沒(méi)有，可以使用以下命令進(jìn)行切換：

v4l2-ctl --set-ctrl horizontal_flip=1

最后，檢查一切是否對(duì)焦，并相應(yīng)調(diào)整相機(jī)。

04.安裝依賴項(xiàng)

我們將使用實(shí)時(shí)視頻流服務(wù)器來(lái)觀測(cè)我們的魚（或您決定的任何東西）。這需要一些支持軟件，以便我們能夠構(gòu)建和運(yùn)行它，所以現(xiàn)在是準(zhǔn)備好一切的時(shí)候了。確保您已經(jīng)運(yùn)行了“sudo apt -y update && sudo apt -y upgrade”，如步驟1所示。輸入以下命令：

sudo apt install cmake liblog4cpp5-dev libv4l-dev git

這將安裝您所需的一切。

這條小魚為了舒適而靠近了一點(diǎn)。獲得清晰的圖像可能需要幾次才能獲得最佳效果

05.構(gòu)建視頻流服務(wù)器

不幸的是，APT上沒(méi)有流媒體服務(wù)器，所以我們必須自己構(gòu)建它。這很簡(jiǎn)單，只要您仔細(xì)按順序輸入下面的命令。在命令行中，輸入以下內(nèi)容：

 cd
 git clone https://github.com/mpromonet/v4l2rtspserver.gitcd 
v4l2rtspserver
 cmake .
 make
 sudo make install

這將下載源代碼，為樹莓派準(zhǔn)備一個(gè)配置，然后編譯軟件并安裝它。一旦安裝，您可以根據(jù)需要?jiǎng)h除v4l2rtserver目錄。

06.測(cè)試視頻流

在我們開始觀測(cè)魚之前，讓我們測(cè)試視頻流本身是否正常。在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，安裝VLC（videolan.org）。這是一個(gè)多用途視頻播放應(yīng)用程序，支持我們正在使用的服務(wù)器。從樹莓派運(yùn)行以下命令：

v4l2rtspserver -W 640 -H 480 -F 15 -P 8554
/dev/video0

您應(yīng)該在屏幕上看到一些文本輸出。在另一臺(tái)計(jì)算機(jī)上，打開VLC，單擊“文件”，然后單擊“打開網(wǎng)絡(luò)”。在URL框中，輸入：

rtsp://:8554/unicast

將＜ip address＞替換為樹莓派的ip地址（使用ip addr查找）。單擊“打開”并等待幾秒鐘。你會(huì)看到來(lái)自攝像頭的視頻。

組裝好的裝置。現(xiàn)在，無(wú)論是在魚缸里還是在室外，相機(jī)都受到了保護(hù)

07.Boot時(shí)啟動(dòng)

現(xiàn)在我們有了一個(gè)工作的視頻流，我們需要確保它總是在Boot時(shí)啟動(dòng)。服務(wù)器已存在服務(wù)文件；我們只需要更改一行。打開文件：

sudo nano /lib/systemd/system/
v4l2rtspserver.service

找到以“ExecStart”開頭的行，并將其更改為如下所示：

ExecStart=/usr/local/bin/v4l2rtspserver -W 
640 -H 480 -F 15 -P 8554 /dev/video0

檢查它是否與此處所寫的完全相同，然后使用CTRL+X，后跟Y和ENTER保存文件并關(guān)閉編輯器。現(xiàn)在使能服務(wù)：

sudo systemctl enable v4l2rtspserver

要測(cè)試它，請(qǐng)重新啟動(dòng)，然后再次使用VLC打開流。

08.將攝像頭安裝在機(jī)殼中

讓我們把注意力轉(zhuǎn)向防水殼。按照包含的說(shuō)明，將底座與外蓋分離。現(xiàn)在打開提供的防水墊，將兩片墊子放在底座中央提供的空間中。如果有濕氣進(jìn)入，這些會(huì)吸收水分，保護(hù)您的相機(jī)。擰入相機(jī)的適配器底座，然后小心地將連接的帶狀電纜穿過(guò)插槽。最后，將相機(jī)安裝到適配器上，注意不要過(guò)度擰緊螺釘。確保電纜安裝正確。

一旦您的視頻流開始運(yùn)行，您可以將其添加到家庭助理，以便您隨時(shí)觀測(cè)我們的魚

09.安裝攝像頭蓋

定位橡膠O形圈并將其放置在底座上，使其位于提供的凸起上。取下透明蓋，將其放置在底座上，并用M3螺母和螺栓固定。我們建議穿過(guò)每一個(gè)，而不是底座周圍；這將確保更均勻的貼合。同樣，小心不要過(guò)度擰緊螺釘。將外蓋扣在透明蓋上。取下小橡膠索環(huán)，非常小心地將帶狀電纜穿過(guò)，穿過(guò)索環(huán)，直到其與底座接觸。插入槽中并用金屬板固定。你現(xiàn)在有了一個(gè)防水的外殼。

10.安裝防水相機(jī)

接下來(lái)發(fā)生的事情需要一些主動(dòng)性。這取決于您要監(jiān)視的內(nèi)容，決定了您將如何設(shè)置這些內(nèi)容。對(duì)于我們的水族館項(xiàng)目，您可以連接一些橡膠“吸盤”以保持相機(jī)的位置，或者找到一個(gè)合適的地方將其放置在基底或沙子上。對(duì)于戶外使用，Entaniya出售一種壁掛式適配器，以方便操作。無(wú)論是哪種方式，您都需要考慮如何將帶狀電纜放入或取出油箱，以及如何安全安裝樹莓派。您最大的限制是電纜本身的長(zhǎng)度。

11.添加到家庭助理

使用此監(jiān)控解決方案的最佳方式之一是家庭助理，這是一種流行的家庭自動(dòng)化操作系統(tǒng)。幸運(yùn)的是，像這樣的遠(yuǎn)程攝像頭的支持已經(jīng)融入到服務(wù)中。要添加流，您需要能夠訪問(wèn)和編輯configuration.yaml文件。添加以下文本：

camera:
  - platform: ffmpeg
    name: FishCam
    input: rtsp://:8554/unicast

如前所述，將＜ip地址＞更改為樹莓派的地址。現(xiàn)在重新啟動(dòng)家庭助理。在您的儀表板中，您現(xiàn)在可以使用新創(chuàng)建的“FishCam”實(shí)體添加“圖片瀏覽”卡。現(xiàn)在，您可以在任何可以訪問(wèn)家庭助理的地方觀測(cè)您的魚。

12.下一步

有許多方法可以在這個(gè)項(xiàng)目上構(gòu)建。如果你在水族箱里安裝了魚攝像頭，還有很多事情要做。用單線溫度傳感器監(jiān)測(cè)水族箱的溫度，并在出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)發(fā)出警報(bào)。或者，使用流量傳感器監(jiān)視水泵。如果您對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控更感興趣，請(qǐng)嘗試在視頻源的同時(shí)，在家庭助理中添加狀態(tài)檢測(cè)或面部識(shí)別功能。運(yùn)動(dòng)檢測(cè)可用于觸發(fā)記錄或警報(bào)。戶外攝像頭可以用來(lái)監(jiān)視后院的雞或前門的人。一切都由你來(lái)決定。