Raspberry Pi – Alarmanlage selber bauen

In einem meiner letzten Artikel habe ich gezeigt, dass es sehr einfach ist eine normale USB Webcam mit dem Pi zu benutzen und mit wenigen Schritten die aufgenommenen Bilder über das Internet zu streamen. Ein etwas ambitionierteres und aufwendigeres Projekt ist es mit seinem Pi eine Motion Capturing Alarmanlage zu bauen. Ich zeige euch Schritt für Schritt wie ihr das machen könnt.

Hardware

Die benötigte Hardware für unser kleines Projekt:

• Raspberry Pi
• USB Webcam
  diese sollte mit dem Pi kompatibel sein. Eine Liste von kompatiblen Webcams findet man unter eLinux.org. Idealerweise funktioniert sie ohne aktiven USB Hub.
• aktiver USB Hub
  nur nötig falls die Webcam nicht ohne aktiven Hub mit dem Raspberry Pi funktioniert
• Stromversorgung
  ein Netzteil mit micro USB Ausgang für den Pi, eventuell auch ein Akku, damit das System auch im Falle eines Stromausfalls noch funktioniert.

Installation

Nun wird es Zeit, dass wir am Pi die nötige Software installieren. Die Webcam sollte noch nicht angesteckt sein. Ausgangspunkt ist ein bereits installiertes System. Dieses solltet ihr noch konfigurieren. Es sollte zumindest SSH funktionieren und für unser Sicherheitssystem ist es nicht schlecht, wenn alle Systempasswörter geändert wurde.

motion

Wie auch schon in meinem früheren Artikel zur Webcam benötigen wir das Programm motion und dazugehörige Bibliothekdateien:

sudo apt-get install motion
sudo apt-get install libv4l-0

UCVcapture

Jetzt wird es spannend! Die neue Software heißt UVCcapture und dient dazu den stream den die Webcam aus Bildern sendet zu empfangen und zu verarbeiten. Genau das wollen wir auch.

sudo apt-get install uvccapture

Nun ist es Zeit die Webcam anzustecken. Hat alles geklappt, dann sollte

dmesg | tail

Informationen über die gerade eben eingesteckte Kamera enthalten.

Konfiguration

Nachdem die Kamera vom System erkannt wurde und auch die nötige Software bereits installiert ist geht es nun daran, diese zu konfigurieren. Für motion müssen wir folgendes machen:

nano /etc/default/motion

In dieser Datei müssen wir die Zeile start_motion_daemon auf yes ändern. Danach speichern wir die Datei. Als nächstes ist die Konfigurationsdatei an der Reihe:

nano /etc/motion/motion.conf

Am Ende der Datei sollte folgendes Skript hinzugefügt werden:

set "daemon on"
set "minimum_frame_time 5"
set "pre_capture 2"
set "post_capture 2"
set "output_normal on"
set "quality 100"
set "ffmpeg_cap_new on"
set "ffmpeg_timelapse 30"
set "ffmpeg_variable_bitrate 2"
set "get_dir /tmp"
set "webcam_port 8080"
set "control_port 8081"
set "webcam_localhost off"
set "width 320"
set "height 240"

Es werden einige Konfigurationsparameter geändert bzw. gesetzt, wie etwa die Bildauflösung, der Port über den gestreamt wird die Framerate usw. Das ist eine Basis-Konfiguration die bei mir funktioniert. Gerne könnt ihr Änderungen vornehmen. Am besten jedoch erst nachdem das System läuft. Vor allem die Auflösung ist noch sehr gering eingestellt. Die Ports sollte man jedoch lassen.
Der letzte Schritt ist noch, dass man motion startet:

sudo service motion start

Nun sollte die Kamera aktiv sein. Immer wenn der Raspberry Pi nun Änderungen im Bild entdeckt sollten diese Bilder im Ordner /media abgespeichert werden.

Funktionsweise

Was macht nun unser System? Sobald man motion gestartet hat filmt die Kamera. Man kann das aufgenommene Bild weiterhin über den Browser unter http://192.168.1.4:8081 sehen. Die IP Adresse einfach mit der des Raspberry Pis austauschen. Immer wenn die Kamera eine Änderung am Bild feststellt, wird dieses im von uns angegebenen Ordner als Bild abgespeichert. In diesem Fall unter /tmp/motion. ACHTUNG: man sollte hier vorsichtig sein, denn wenn die Kamera viele Änderungen im Bild erkennt werden dementsprechend oft Bilder abgespeichert und das führt schnell dazu, dass die SD Karte voll ist. Ideal wäre, wenn man einen Netzwerkspeicher einbindet (zB ein NAS) und die Bilder dort speichert.

Testen

Es hat sich bewährt das System zu testen. Es ist vor allem wichtig, dass man die Kamera optimal positioniert, schließlich soll man ja auch Bilder machen auf denen man etwas erkennt. Wichtig ist, dass möglichst wenig Bewegung von Objekten unser Sicherheitssystem stört. Ist zB ein Baum im Bild und es geht den ganzen Tag der Wind, dann haben wir am Abend eine nette Bildersammlung des vom im Wind geschüttelten Baumes. Also am besten filmt die Kamera zB eine Tür. So zeigen alle aufgenommenen Bilder nur Personen die diese Tür öffnen oder schließen.

Alarmanlage selber bauen

Der Raspberry Pi eignet sich sehr gut um schnell und günstig eine funktionierende Alarmanlage zu bauen. Mit wenig Aufwand erreicht man so schnell ein funktionierendes System. Dieses kann man dann noch verbessern. So könnten laufend neue Bilder auch per Mail gesendet werden oder man könnte auch mit einem angeschlossenen Lautsprecher ein akustisches Signal ausgeben, einen Alarm quasi.