Автономные Системы Видеонаблюдения для Дачи

Поигравшись с Raspberry Pi и камерой для него, я задумался о его практическом применении. Как раз к этому моменту созрела необходимость в автономной системе наблюдения с функциями охраны для дачи (безнадзорные соседские детки сожгли баню на даче в результате посиделок с алкоголем и курения).

Видео на местности не снимал. На зиму не рискнул оставлять на неохраняемой даче с засыпанными снегом дорогами.

Некоторые кусочки работы в тепличных условиях:

Проект не был заказным. Делал исключительно для себя и собственного удовольствия. От работы с видео в автономном режиме через модем отказался сразу. Видео через модем в режиме даже в 3G — это несерьезно.

Входные ограничения проекта:

1. Низкоскоростной Интернет через GSM модем (МТС). В лучшем случае 2G;
2. Нет своего хоста с «белым IP»;
3. Только легкодоступные компоненты.

Входные требования, которые я сформулировал для себя:

1. Автономная работа с перегрузкой после сбоя питания и программных сбоев;
2. Поворотная платформа (горизонталь+вертикаль) с круговым обзором;
3. Длиннофокусный объектив;
4. Внешние автономные датчики с радиоканалом;
5. Автоматическая съемка зоны срабатывания датчика;
6. Посылка Alarm SMS;
7. Посылка Alarm+фото низкого/среднего разрешения на e-mail;
8. Фоновая выгрузка фото высокого разрешения на облачный диск;
9. Фоновая выгрузка логов на облачный диск;
10. Управление через e-mail (посылкой bash скриптов и получение результатов их выполнения);
11. Управление через SMS. Вызов предопределенных скриптов. Например, повернуть камеру и сделать снимок;
12. Пересылка пришедших на модем SMS на e-mail;
13. Дополнительный функционал при нахождении рядом, в пределах устойчивого WiFi (15-20м):

• Функции WiFi роутера с раздачей Интернета;
• Доступ по ftp и ssh консоль;
• Web video stream c камеры.

За исключением кругового обзора, все остальные требования удалось реализовать.

Круговой обзор по горизонтали

Полностью круговой обзор не получился. Эксперименты показали, что подавать ток через пару «щетки от электродвигателя дрели+токосъем из фольгированного текстолита» явно не лучшая идея. Примерно в пределах 2-5 поворота на 360 градусов происходит сбой по питанию и перезагрузка. Добавление электролита большой емкости не сильно помогло. В результате поставил два ограничителя на угол поворота 270 градусов и записал напрямую без токосъемника.

Фоток конструкции с щетками не делал, но экспериментировал с ней много. На фото можно понять, как это выглядело изначально (убраны щетки и токосъемные кольца из фольгированного текстолита).
Экспериментировать с другими видами токосъемников не стал. Для моих целей и места установки 270 градусов обзора достаточно (угол здания).

Вывод: токосъем «угольная щетка + медная плоскость» подходит только для случаев, когда кратковременное пропадание контакта не принципиально и где за счет движения по инерции, контакт будет восстановлен.

Поворотная платформа.

Для поворота задействованы дешевые шаговые двигатели. По паспорту они работают от 12V, но как показала практика, и при 19V не греются в режиме «1 минута через 3 минуты без режима удержания». Драйвер UN2003 справляется с током при 19V даже в корпусе SO16 (SMD) без перегрева. С штатными драйверами UN2003 в DIP корпусе, которые продаются в комплекте к шаговикам, вообще проблем не должно быть.
Поворот выполняется плавно и совершенно бесшумно.

Эвольвентные шестерни с модулем 1мм, если кому интересно, очень хорошо режутся на ЧПУ станке фрезой 1мм из стеклотекстолита.

Выбор именно шаговых двигателей обусловлен простотой управления и точностью позиционирования при автономной работе.