Interaktive (Tier-)Überwachung (IoT) Interactive Monitoring

Steuerung des Kamera Gliders und Webcam Live Stream von 10:00h-17:00h aktiv:

Kurzbeschreibung und Eigenschaften - Abstract and features

Internet of Things (IoT) Projekt, bei dem ein Respbarry Pi mit Kamera und Wemos D1 mit CNC Shield zur Steuerung und Überwachung von Haustieren (Nager, Fische) genutzt wird.
Aktueller ngrok Tunnel:

Bilder und Videos:

Überblick über die Hardware und Informationsfluß

Aufbau Wemos D1 und Firmware:

Auf dem Wemos D1 befindet sich die folgende Firmware HTTPSRequestReleased.ino, die mit der Arduino IDE aufgespielt werden kann.
Dazu muss für den ESP8266 auf dem Wemos Board in der IDE unter "Eigenschaften" die folgende Board URL eingebunden werden:

https://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json

In der Firmware muss die folgende Code-Zeile mit den WiFi Daten befüllt werden, damit sich das Board mit dem eurem lokalen WiFi-Netzwerk verbinden kann:

#define STASSID "WiFiName" //Hier Wifi Namen Eintragen
#define STAPSK "WifiPasswort" //Hier WiFi Passwort eintragen

Webseiten Einbindung und SQL-Datenbank:

Über die folgenden PHP-Dateien und eine SQL-Datenband wird zwischen Respbarry-Pi, WemosD1 und der Webseite Daten über GET-Requests ausgetauscht. Hier ist der Download aller notwendigen PHP-Dateien.
Für den Zugriff auf die SQL-Datenbank müssen die Zugriffsdaten in den PHP-Dateien angepasst werden:

$servername = "***";
$dBUsername = "***";
$dBPassword = "***";
$dBName = "***";

In der SQL Datenbank befinden sich die Austauschdaten im folgenden Format mit den Spalten "Id", "Data" und "String":

Id: 1 Data: 0: Nicht bewegen, 1: Rechts, 2: Links
Id: 2 Data: aktuell nicht genutzt
Id: 3 Data: Futteranzahl, max 2
Id: 4 Data: 0: nichts, 1: Min-Endstop triggered, 2: Max-Endstop triggered
Id: 5 String: Forward URL ngrok, Web-Kamera
Id: 6 Data: aktueller X-Weg

Software und Skript auf dem Respbarry Pi:

Auf dem Respbarry Pi wurden die Pakete "motion" und "ngrok" installiert. Motion ist eine Software, die mit einer Wabcam einen Stream ins lokale Netzwerk senden kann.

sudo apt-get install motion

Unter /etc/motion/motion.conf kann motion über SSH konfiguriert werden und dann unter der lokalen IP-Adresse des Respbarry Pi im Browser das aktuell gestreamte Bild angeschaut werden, falls motion gestartet wird:

sudo nano /etc/motion/motion.conf
sudo motion start

http://192.168.2.120:8081/ -> Lokaler Stream der Webcam, Beispiel
http://192.168.2.120:8080/ -> Hier kann der Stream ebenfalls konfiguriert werden, wenn webcontrol_parms=3 in motion.conf gesetzt ist

Meine angepasste Config-Datei befindet sich hier.
Es empfiehlt sich die Samplezeit für den Stream anzupassen: stream_maxrate=10.

Will man nur einen Lokalen Stream im Heimnetzwerk erzeugen, dann kann dieser Stream über die lokale Respbarry Pi-Adresse angeschaut werden.
Will man zusätzlich einen Stream ins Internet, dann muss man eine Portweiterleitung mit dynamischer IP-Adresse im Router einrichten oder nutzt Ngrok auf dem Pi.

Ngrok:

Ngrok ist ein Program auf dem Respbarry Pi, der einen Stream Tunnel ins Internet generieren kann. Dieser Tunnel muss alle 2 Stunden neu aufgebaut werden.
Dazu nutze ich ein Shell-Skript, dass ich beim Hochfahren des Respbarry-Pi starte (Autostart-Datei) und im Hintergrund laufen lasse: ngrok_hostname.sh.
Hier der Link und ein Youtube Video als Anleitung zur Insallation von Ngrok auf dem Respbarry Pi:

https://ngrok.com/download

https://youtu.be/wA4X60BsBps

Und so wird die Autostart-Datei angebunden:

cd /etc/init.d
sudo nano MeinAutostart
sudo chmod 755 MeinAutostart
sudo update-rc.d MeinAutostart defaults // Anhängen beim Start

//Falls es Probleme gibt zum Testen:
sudo update-rc.d MeinAutostart remove // wieder rausnehmen
sudo update-rc.d MeinAutostart start // Datei testen