В первой части были рассмотрены 5 способов использования Raspberry Pi. Тема оказалась достаточно интересной, и сегодня я рассмотрю еще несколько вариантов того, как можно с пользой использовать этот микрокомпьютер.
Фото с сайта learn.adafruit.com
Как и в предыдущей части, я рассмотрю те способы, которые не требуют программирования.
Для тех кому интересно, продолжение под катом.
1. Камера наблюдения
Источник: www.raspberrypi-spy.co.uk/2017/04/raspberry-pi-zero-w-cctv-camera-with-motioneyeos
Raspberry Pi может использоваться практически со всеми камерами видеонаблюдения.
С Raspberry Pi могут работать:
- USB Web-камеры (например Logitech C910)
- IP-камеры (Axis и пр) при наличии PoE-инжектора (питание 48В таким камерам подается по сетевому кабелю, что позволяет вынести их за пределы здания)
- камеры, подключающиеся непосредственно в разъем на RPi (как на фото выше).
Вариантов настройки софта тут довольно много. Можно использовать пакет Motion, который имеет достаточно гибкие настройки. Можно писать сразу из консоли через ffmpeg, можно наконец, написать свой обработчик с помощью Python и OpenCV. Можно транслировать видеопоток, использовать детектор движения, отправлять фото по электронной почте и пр.
Желающие могут посмотреть следующие туториалы:
- www.bouvet.no/bouvet-deler/utbrudd/building-a-motion-activated-security-camera-with-the-raspberry-pi-zero
- hackernoon.com/spy-your-pet-with-a-raspberry-pi-camera-server-e71bb74f79ea
- medium.com/@gonzalovazquez/raspberry-pi-and-motioneye-setting-up-your-own-video-surveilance-95444e0faad
Важно: в предыдущей части уже упоминалось, но лучше повторить. Для любых ресурсоемких задач (к которым относится и обработка видео) на Raspberry Pi обязателен качественный фирменный блок питания на 2.5А и желателен пассивный радиатор на CPU (его можно взять дешево в Китае за 1-2$, набрав в поиске raspberry pi heatsink). В противном случае устройство может зависать, появляться ошибки копирования файлов и пр.
2. Аудиозапись
С USB-микрофоном Raspberry Pi может использоваться как
Несколько туториалов для повторения:
- iltabiai.github.io/2018/03/17/rpi-stream.html
- blog.mutsuda.com/raspberry-pi-into-an-audio-spying-device-7a56e7a9090e
- www.heidislab.com/tutorials/audio-streaming-with-raspberry-pi-zero-w-and-adafruits-i2s-mic
Кстати, при наличии микрофона, Raspberry Pi можно использовать с Amazon Alexa и использовать устройство для голосовых команд.
3. Проф. фотография
Не стоит путать п3 и п1. В первом пункте речь шла о камерах видеонаблюдения, но Raspberry Pi также может и управлять профессиональными камерами Canon, Nikon, Sony и пр. Камеру достаточно подключить к Raspberry Pi по USB.
Фото с сайта www.movingelectrons.net/blog/2017/08/09/Camera-Time-lapse-Controller-with-Python-and-Raspberry-Pi.html
Библиотеки gphoto2 и libgphoto2 имеют как возможность работы из командной строки, так и интерфейсы для Python и C++, что позволяет использовать Raspberry Pi для управления «зеркалкой», например для time-lapse фотографии. Список поддерживаемых камер достаточно велик, и покрывает практически все модели, от современных, до старых 10-летней давности. Libgphoto2 имеет достаточно развитый API, и может не только управлять затвором, но и менять настройки, выгружать файлы и пр.
Туториалы для повторения:
- pimylifeup.com/raspberry-pi-dslr-camera-control
- medium.com/@cgulabrani/controlling-your-dslr-through-raspberry-pi-ad4896f5e225
Писать изображения кстати, можно как на карту памяти камеры, так и непосредственно на Raspberry Pi, что позволяет например, автоматически загружать их в «облако». Также существуют библиотеки для управления не только зеркальными, но и астрономическими (например ZWO ASI) камерами, включая даже автогидирование.
4. Погодная станция
Raspberry Pi «умеет» не только запускать Linux-программы, но и имеет достаточно развитую периферию — serial, I2C, SPI, GPIO. Это делает устройство практически идеальным для сбора и отправки данных с различных датчиков — от сенсоров температуры и влажности, до дозиметра на базе счетчика Гейгера.
Фото с сайта www.raspberrypi.org/blog/build-your-own-weather-station
Кстати,
Туториалы для изучения:
- www.raspberrypi.org/blog/build-your-own-weather-station
- www.instructables.com/id/Build-a-Raspberry-Pi-SUPER-Weather-Station
- www.cooking-hacks.com/documentation/tutorials/geiger-counter-radiation-sensor-board-arduino-raspberry-pi-tutorial
5. Игровая консоль
С помощью проекта RetroPie можно превратить Raspberry Pi в «ретро» эмулятор разных игровых консолей, от Atari до Gameboy или ZX Spectrum. Также можно докупить различные корпуса, джойстики и пр.
Я далек от игр, так что подробнее сказать не могу, желающие могут попробовать самостоятельно. Пара туториалов для изучения:
- www.pcworld.com/article/3190347/how-to-build-a-raspberry-pi-retrogaming-emulation-console.html
- thewirecutter.com/reviews/raspberry-pi-game-console
Заключение
Надеюсь, здесь достаточно новых идей, чем заняться на выходные.
Как обычно, всем удачных экспериментов.
Третья часть доступна по ссылке.
Комментарии (61)
GennPen
09.11.2019 14:38+2По-моему, Raspberry Pi это лютый оверкилл для периодического отправления сигнала на затвор фотоаппарата.
DmitrySpb79 Автор
09.11.2019 14:41Не, в libgphoto реализованы полноценная работа с камерой по USB, изменение настроек, съемка, выгрузка файлов и пр.
GennPen
09.11.2019 14:49В статье приводится пример «например для time-lapse фотографии». Для таймлапс с помощью зеркалки достаточно 555 таймера, подключенного ко входу спуска затвора, который имеется на каждой зеркалке.
DmitrySpb79 Автор
09.11.2019 14:54Можно конечно. Хотя зачем паять что-то, искать переходник под разъем камеры, когда можно просто подключить стандартный USB-кабель и запустить скрипт в командной строке.
И я наверно совсем обленился, но вместо 555 взял бы Ардуино или на крайний случай ATTiny — куда проще написать в коде sleep(30) чем подбирать резисторы/конденсаторы для нужной задержки :)
shiotiny
10.11.2019 02:57А я бы esp8266 взял. И стоит копейки и можно по инету управлять.
Собственно я свою прошивку-рисовалку для таких простых задач и создавал.
lohmatij
09.11.2019 15:27+2Можно, и более того я так автоматизировал timelapse на Nikon d40, у которого это приходилось делать через оптопорт.
Но! Таймлапс это не только таймер (который во многих камерах уже встроен). Иногда надо менять настройки при съемке, скажем при переходе из дня в ночь придётся менять диафрагму, выдержку, межкадровый интервал и чувствительность. И все это ещё бы неплохо привязать к датчику освещенности.
nevzorofff
09.11.2019 18:49Действительно, ведь в Nikon d40 нет никакой автоматики, которая поменяет диафрагму и выдержку, для этого надо использовать малину )))
ICELedyanoj
09.11.2019 19:18Камерную автоматику для таймлампса? Мсье знает толк в извращениях.
Только сглаживание показаний датчика по длинному промежутку либо заранее просчитанный по формуле плавный переход из дня в ночь.
lohmatij
10.11.2019 05:27Для таймлапса — не имеет. Насколько я знаю такой функции нет ни в одной современной камере (за исключением, разве что, каких нибудь скриптов chdk). Я вам больше скажу — долгое время переход из дня в ночь считался практически нереализуемой задачей, поищите «Holy Graal Timelapse» для интереса.
Сейчас появилось много специализированных контроллеров, стоят они в среднем от 200-300 долларов, то есть в 40-60 раз больше чем самая простая малинка.
lohmatij
11.11.2019 17:03Возможно человек поставивший минус предложит вариант камеры, которая может снять таймлапс с рампингом без внешнего контроллера? Самому интересно.
javax
09.11.2019 15:29Можно сделать уйму интересных вещей, Например постепенное изменение выдержки во время таймлапса заката или рассвета
pavelsc
09.11.2019 14:39Я бы прочитал статью что можно сделать с RPI, чего нельзя сделать с помощью бюджетного андроида вроде первого пикселя за 150 условных и 10 андроидом на борту. Пока приходит только на ум nodejs сервер с телеграм ботом для управления умным домом. Но это так блажь, уже через Google Assistant можно включить дома свет на русском языке.
GennPen
09.11.2019 14:44+2что можно сделать с RPI, чего нельзя сделать с помощью бюджетного андроида
Мигать светодиодом через GPIO
DmitrySpb79 Автор
09.11.2019 14:45На Asus Tinkerboard можно поставить Андроид, тоже вариант. Есть ли порты под RPi, не знаю.
keydon2
09.11.2019 18:40Пиксель дороже, не умеет в gpio, нет модулей, сомнительны возможности wifi системы (например в роли роутера), нельзя подключить hdmi (вместе с зарядкой), андройд не безопасен (гугл зашит даже в сторонние прошивки), неудобен ни в настройке, ни в отладке, ни в разработке. Не вижу в нем никаких плюсов.
Использование гугл ассистента означает отправлять запись всех окружающих звуков неизвестно кому с привязкой к аккаунту. И если ваша приватность вас не волнует, то ваших гостей и членов семьи она может волновать гораздо больше. Даже если они об этом ещё не знают.
Javian
09.11.2019 19:25офф Эта распределительная коробка с резиновыми заглушками в боковых отверстиях пригодна для размещения в каких условиях? Из-за короткого кабеля выглядит будто она должна стоять под открытым небом.
P.S. А по теме статье я делал сборник «технических хобби», ключевой частью большинства из которых является RPi — Несколько сетей для энтузиастовPaskin
09.11.2019 20:38Для «малины» под открытым небом важна еще географическая широта… Потому что при +35 окружающего воздуха без обдува работает она практически никак (особенно Zero).
Javian
09.11.2019 20:49В статье Диапазон рабочих температур Raspberry Pi. Результаты тестов by aa_alekseeva как-то работает аппарат
Из другой статьи Свежезамороженный Raspberry Pi можно предположить, что проблемы возникают с периферией — питание, microSD и т.д. Сам процессор достаточно живуч.
Paskin
09.11.2019 22:15В статье тестировали только CPU, один экземпляр и на синтетических тестах. А по нашим наблюдениям — греются в первую очередь видеоконтроллер (GPU) и видеопроцессор (ISP). Они же, похоже, и вешают систему — хотя тут можно говорить только о вероятности. У нас их около 700 «на воле», бывало что из расположенных в метре друг от друга малинок из одной партии виснут «через одну».
DmitrySpb79 Автор
10.11.2019 12:30У нас их около 700
Как вы решали вопрос надежности SD-карт? Сколько работают девайсы примерно?
Есть мысли перехода на Nano Pi, т.к. там уже eMMC-память (хотя реально ли она надежнее, вопрос открытый).Paskin
10.11.2019 18:15Никак особо не решали — просто покупаем SanDisk Ultra и они живут пока. Девайсы работают с утра до вечера, иногда на ночь их забывают или ленятся выключать.
На Nano Pi переходить не будем — прошивать eMMC для логистики сложнее чем клонировать SD-карты. Но основная проблема не в этом — они не гарантируют что данное устройство не перестанут производить завтра или послезавтра.DmitrySpb79 Автор
10.11.2019 20:09Спасибо.
У Nano Pi есть пара плюсов, с которыми есть сложности на Raspberry Pi. Например, выведенные на пины Ethernet и USB, можно второй сетевой интерфейс например, или внешний диск, прямо на плате сделать. Но да, это китайский производитель, который ничего не гарантирует, да и документация куцая. Хотя в блоге Яндекса их хвалили недавно.
Одну штуку взяли для тестов, вроде полет нормальный, посмотрим.Paskin
11.11.2019 08:08Яндекс имели в виду прототипы — о чем, собственно, и статья. Для прототипов у нас целый шкаф железа — от Ардуин разных видов до топовых STM и Nvidia Jetson-ов. Но в продакшене пока прижились только малины (с активным охлаждением) — хотя сейчас переходим на промышленную версию на базе RPi CM3 c корпусом-радиатором.
DragFAQ
09.11.2019 20:02+1Ну такие себе варианты. Я предпочитаю одно из двух:
1. Kodi. Получается дешёвая альтернатива ТВ приставки. Огромный плюс, что он работает с HDMI CEC, что значит, что малинкой можно управлять прямо с пульта для телека. Т.е. не нужно двух пультов как при ТВ приставках. Так же можно у себя на мобилке установить пульт для Kodi на малинке. Его можно спарить с HD VideoBox и смотреть все что угодно онлайн без скачивания.
2. (Для поклонников скачивания) Поставил transmitter, minidlna, ftp, vpn и другой мелкий софт. Едешь домой, заходишь в веб интерфейс transmitter, ставишь на закачку. Приезжаешь домой, фильм уже скачан и раздается по dlna. А на фтп лежат разные фоточки или данные доступные отовсюду. Ну и диски доступны в локальной сети как сетевые на устройствах. Ну и т.д.
qwertyqwerty
10.11.2019 00:53Т.е. не нужно двух пультов как при ТВ приставках.
Щас существуют программируемые.
Заголовок спойлера
TheNavi
09.11.2019 22:26Ну наверное в список очевидных применений малинки можно добавить сервер домашней автоматизации/умного дома. Их конечно легион — OpenHAB, domoticz — но сейчас особенно интересен Home Assistant как быстро развивающийся проект, при этом вполне юзабельный. В рамках проекта они даже сделали свою сборку, называется HassOS — где все компоненты автоматизации существуют в виде docker контейнеров — весьма неплохо придумано и добавляет надежности решению.
DmitrySpb79 Автор
09.11.2019 22:31OpenHAB упоминался в первой части.
TheNavi
09.11.2019 22:37Пардон, пропустил. Но все же, ИМХО — Home Assistant достоин упоминания, как минимум за то что они сделали свой образ на основе Docker containers
tmin10
10.11.2019 00:33Как бы у OpenHAB тоже есть официальный образ: https://hub.docker.com/r/openhab/openhab
DmitrySpb79 Автор
10.11.2019 09:00Кстати, я не вижу больших плюсов в Docker на Raspberry Pi. Когда это рабочий сервер с кучей зависимостей, это понятно что важно ничего не поломать, а когда мы накатываем чистую систему на флешку, то можно все это и напрямую запустить без проблем, все равно ничего больше тут параллельно не работает.
ntfs1984
10.11.2019 04:09Никогда не понимал смысла подобных статей. Компиляций того, чего автор никогда не пробовал сам.
Взять вот с ходу первый же пункт — камера наблюдения. Ну какая камера наблюдения будет с RPI ?
Какой еще motion? Тот что будет жрать 200%-300% CPU, давать слайд-шоу в mjpg-стриме даже на одного посетителя и безбожно при этом греть девайс ?
Какая еще запись видео? Автор, один час цветного видео не самого хорошего качества, занимает чуть больше двух гигов. Час черно-белого видео — около полугига.
На карточку писать не вариант. Сутки максимум. При этом опять таки будет жраться CPU в силу конструктивных особенностей IO на Малине. На жесткий диск? Ну тогда к Малине добавляем еще карман для HDD (допустим это будет 2.5" без питания 12В), жесткий диск к нему и отдельный блок питания. А CPU при обращении к диску все равно будет жраться, потому что… ох уж этот USB на RPI.
Я вам скажу так. С motion справляется даже не всякий x86. Вот у меня например есть вот такое
и оно тоже не охотно справляется с motion. Стримит в mjpg с примерно 20 FPS что заметно на глаз. А ведь здесь двухяъдерный AMD x86_64 и 4гб DDR3. За motion на ARM вообще забудьте.
Погодная станция
Нет, конечно гвоздем можно и микроскоп забить, но зачем? Для этого вполне хватает дешевой Ардуинки. А если не очень дешевой (но все равно дешевле чем RPI в рознице) — то хватит еще и на TFT-дисплей выводить, и моторчиками жалюзей дергать, и светом диммировать, и аналоговые датчики (например датчик освещенности) читать.
Практически все что вы здесь написали — можно сделать и на обычном компьютере, неттопе и тд, благо i2c есть уже у всех, а если надо подрыгать ногой — есть YL-40 за полтора бакса. И это скучно.
Гораздо веселее сделать например такое
DmitrySpb79 Автор
10.11.2019 08:54Хе-хе. Я на работе пишу софт под Raspberry Pi, так что вижу эту штуку 8 часов в день :) Все кроме последнего пункта (игры мне неинтересны) тестировалось в виде тех или иных прототипов.
Ардуина хороша лишь до тех пор, пока не нужно работать с вебом или файловой системой. Иначе начинаются костыли и велосипеды. Попробуйте например с Ардуины данные MQTT в Амазон отправить, с их аутентификацией и сертификатами. Да и если добавить в Ардуину тот же Ethernet или WiFi-шилд, суммарная цена уже как у Raspberry Pi будет, и в чем смысл тогда?
Насчет видео, а чем плохо 1fps для домашнего видеонаблюдения? Посмотреть кто ходит по лестнице или по участку, вполне достаточно. RPi вполне может писать на карту h264-поток с камеры без пересжатия даже банальным ffmpeg, можно и с разбивкой по часам, можно теоретически и кольцевую запись замутить если сильно надо. Mjpeg слишком много места жрет, все современные камеры умеют h264 отдавать уже компрессированный.
Заменить RPI «обычным компьютером» — наверно можно, но зачем? RPI дешевле, не шумит и меньше электричества потребляет.iig
10.11.2019 17:42"Ардуина хороша лишь до тех пор, пока не нужно работать с вебом или файловой системой. Иначе начинаются костыли и велосипеды. "
Всего то? Взять ESP, в котором есть wifi и достаточно много памяти — и будет и mqtt, и цена на один нолик меньше, чем у RPI, и код можно писать прямо в Arduino IDE.
DmitrySpb79 Автор
10.11.2019 19:57Если бы у этой Arduino IDE был еще и отладчик нормальный… :)
ESP32 штука хорошая, спору нет, но все же там не полноценный Linux. Хотя для многих задач действительно хватает, да.
Сейчас, когда Nano Pi уже размером 4х4см, с полноценной Ubuntu на борту, зачем ограничивать свой полет фантазии :)
Nano Pi
konchok
10.11.2019 17:37>Ну какая камера наблюдения будет с RPI?
Кстати Pi Zero стримит FullHD в 30 кадров в секунду с загрузкой проца процентов на 25-30. Вот такая камера из него. Поток можно брать любой системой видеонаблюдения, анализировать итд.
geher
10.11.2019 21:45+1Взять вот с ходу первый же пункт — камера наблюдения. Ну какая камера наблюдения будет с RPI ?
Пес его знает. Но пробовал Малину (вторую) именно в роли камеры наблюдения.
motion, однако. Нормально писала FullHD 15 кадров в секунду с "родной" камеры (подключается шлейфом к специальному разъему на малине) и 640х480 15 кадров в секунду с USB веб камеры.
С распознаванием движения справлялась неплохо (доставали только ложные срабатывания на быструю смену освещения, например, включение фонарей уличного освещения за окном), но тогда с USB веб камеры приходилось писать 320х200 (на возможности записи с "родной" камеры оно не влияло).
Не перегревалась (правда на основные чипы были приклеены радиаторы).
Погодная станция
Нет, конечно гвоздем можно и микроскоп забить, но зачем? Для этого вполне хватает дешевой Ардуинки. А если не очень дешевой (но все равно дешевле чем RPI в рознице) — то хватит еще и на TFT-дисплей выводить, и моторчиками жалюзей дергать, и светом диммировать, и аналоговые датчики (например датчик освещенности) читать.На малине делать простую погодную станцию (просто измерение и отображение и отсылка в тырнет) — действительно гвозди микроскопом.
Но завсегда можно сделать станцию с очень сложным дополнительным функционалом, сильно выходящим за возможности любой ардуины.
Paskin
11.11.2019 08:24+1Вы во многом правы — кроме motion. Для CSI-камер у RPi есть специальный DSP на кристалле (ISP как они его называют). Он умеет аппаратно жать в h.264 и генерировать motion vectors практически независимо от CPU. Причем по возможностям (как минимум имеющим официальный API) — он изрядно лучше собрата в NVidia Jetson (может, в Jetson что-то добавили за последние пол-года что я не проверял).
Gargo
10.11.2019 09:58а автор не хочет добавить информацию о том, какие модели raspberry pi сейчас актуальные?
У меня model B — так простите она даже фирменный raspbian тянет с такими тормозами, что как минимум об UI можно забытьDmitrySpb79 Автор
10.11.2019 12:03У меня 3B+, пока менять не планирую (в Pi4 не нравится «нестандартный» HDMI).
Результаты сравнительных тестов легко гуглятся:
Model B это на сегодня конечно жуткая древность уже, да и там (вроде) нет встроенного WiFi.
redpax
10.11.2019 10:05Купил raspberry pi4, для openmediavault, работает отлично, скорость записи/чтения по гигабитному LAN 110МБ/с. + накатил home assistant.
Правда проблемы с HFS+, не распознает диски больше 2 гб. И это нерешаемая проблема.
Сценарии как в статье (жучок) считаю нереальными с потреблением 3А ни о какой мобильности и речи быть не может. Да и нагрев до тротлинга не позволит уместить всё в компактный корпус.
DmitrySpb79 Автор
10.11.2019 12:043А ведь это пиковое потребление. Думаю, передачу звука с микрофона и Pi Zero W потянет без тротлинга.
bormental
10.11.2019 13:55Pi2+HiFiberry+MPD+Arch (там поддерживают актуальный пакет с mpd) = околохайфайный плеер.
chersanya
10.11.2019 13:56Изо всех вариантов в этом и предыдущем постах только один использует основную, как я понимаю, отличительную черту RPi от обычных миникомпьютеров на x86 или arm — порты GPIO и иже с ними. Для почти всего остального можно просто использовать смартфон и/или любой частично-простаивающий десктоп.
DmitrySpb79 Автор
10.11.2019 15:08Разумеется, любой Linux-софт, не требующий GPIO, заработает и на десктопе, например под Ubuntu. Но зачем, когда Raspberry Pi не шумит, занимает мало места, потребляет 5-10Вт и делает то же самое.
Со смартфоном уже не все так однозначно, хотя с рутом и там какие-то сервисы можно наверно в фоне запустить.
znsoft
11.11.2019 02:36дома: kodi (iptv) + octopi + FlightAware, большее не прижилось.
и уж точно в машину малинка не подходит, надо ваять автоотключение, аккумы и блок питания иначе будет свист писк и прочие шумы.
kokaruk
12.11.2019 11:28самый полезный в хозяйстве проект на наш день — pi.hole (https://pi-hole.net/)
локальный днс блокировщик рекламы.
вертится уже год локально.
k1b0rg
Для видеонаблюдения вычислительной мощности маловато у малины.
DmitrySpb79 Автор
Одну камеру Raspberry Pi тянет без проблем.
www.youtube.com/watch?v=Y2QFu-tTvTI
Paskin
Даже у Rpi Zero есть hardware motion vectors. Применив к ним несложную математику (есть оптимизированный NumPy) и используя governor=performance (нужно правильное питание и охлаждение) можно много чего добиться. А приделав к ней ускоритель на k210 (или если японцы наконец-то свой код для GPU откроют) — можно даже лица распознавать.