[Chris_VS]

Ciao a tutti, 

sono un totale neofita di questo mondo e chiedo aiuto a voi esperti riguardo questo:

vorrei creare una struttura che 
1) rilevi movimento (anche notturno), -> 
2) mandi un impulso al raspberry, che a sua volta -> 
3) mandi un impulso al modulo fotocamera a lui collegato e a un modulo che faccia da flash per foto notturne.
con lo scopo di salvare foto e di fare anche video, ma per la parte di codice mi arrangio, qui a voi chiedo aiuto sulla parte hardware da collegare al raspberry pi 4.

per fare questo avrei infatti provvisoriamente scelto, rispettivamente:
1) sensore movimento radar doppler modello RCWL-0516
2) raspberry pi 4 model b
3) raspberry pi camera module v2

chiedo a voi esperti:
a) se nella vostra esperienza i pezzi che ho elencato possano essere adatti per lo scopo o se ci siano soluzioni più economiche / adatte. specifico che ho optato per doppler perché abito in zona fredda e mi è stato detto che i pir possono soffrire di temperature rigide (fino a -10, -20), ma chiedo conferma a voi, lo schema dei pezzi è totalmente in progress, devo ancora fare l'ordine.

b) se conoscete dei moduli di luce flash che siano (se possibile facilmente) collegabili al raspberry. Ho cercato ma ho al momento trovato solo moduli led che però non mi sembrava fosser in grado di illuminare la scena. parliamo di strutture che poi andranno all'aperto (dentro scocca) e quindi mi serve di illuminare un raggio di 5-7 metri, ossia il raggio del radar doppler che farà da trigger.

Ringrazio chi vorrà aiutarmi!
Buona serata

[ippogrifo]

Se ho interpretato correttamente quanto da te scritto, stai pensando di sviluppare un sistema di video sorveglianza. Considerando le temperature, sino a -20°C, penso che l'utilizzo di una pi camera (e al Pi cui è connessa) sia problematico. Non sono apparecchiature progettate per lavorare a quelle temperature minime. Con un Pi4 potresti utilizzare come SW "motioneye" (da installare sul Sistema Operativo) e a cui collegare una o più IP camera (via cavo ethernet o WiFi). Il Pi4 sarebbe nell'interno del fabbricato (quindi a temperature più idonee) mentre la sola telecamera, equipaggiata con led ad infrarossi per la visione notturna, all'esterno. La scelta della telecamera diventa problematica a causa delle basse temperature; le normali apparecchiature (a costi abbordabili) arrivano a 0°C o al max a -5°C. Per i -20°C ci si dovrebbe rivolgere ad apparecchiature a norme MIL (per avere la certezza del funzionamento). Altra soluzione è di inserire la telecamera in un case riscaldato, anche per evitare condensazione su lente e vetro esterno (soluzioni di questo tipo sono molto spesso visibili su strade e fabbricati). Motioneye (o in alternativa il SW motion, "capostipite") utilizza per il rilevamento del movimento la variazione di pixel tra un fotogramma ed il successivo (valore impostabile) così come altri parametri utili per evitare falsi allarmi. Può mandare in streaming cosa vede la telecamera ed ovviamente registrare gli avvenimenti che hanno causato l'allarme. Supporta allarmi da sensori esterni e permette attuazioni oltre che inviare e-mail (il tutto ovviamente dovrà essere attentamente configurato). Una telecamera equipaggiata con led ad infrarossi permette una illuminazione superiore ai 5-7 metri da te richiesti. Scegliendo una cam , sarebbe a mio avviso vederne una ONVIF compatibile per evitare protocolli proprietari.

[Chris_VS]

Ciao Ippogrifo,

per prima cosa grazie per la risposta dettagliatissima.

snì hai quasi indovinato al volo: sì è per un sistema di videosorveglianza ma no non ci sono fabbricati, infatti non è per umani ma dovrebbe essere nel bosco.
ho provato a far fare ad AI una piccola ricerca riguardo ai range termici e sembra che

'RCWL-0516:

Range di temperatura di funzionamento: -20°C a 80°C.

Raspberry Pi 4 Model B:

Range di temperatura di funzionamento: 0°C a 50°C ambientale.

Raspberry Pi Camera Module v2:

Range di temperatura di funzionamento: -20°C a 60°C'

(qui i link)
doppler: https://www.semiconductorforu.com/rcwl05...s-working/
Pi: https://www.raspberrypi.com/products/ras...fications/
camera: https://www.okdo.com/us/wp-content/uploa...-Sheet.pdf


Però mi fido molto della tua esperienza e se mi dici che poi all'atto pratico non funzionano pensiamo a qualcosa di più tosto.

partendo dal pi, ho provato a interrogare AI e ha suggerito alcune alternative più tolleranti al freddo, ma nessuna è un pi, e qui da neofita chiedo: è un problema?(ossia: devo cambiare forum perché è tutto un altro animale, con suo linguaggio diverso da python, suo OS e quindi per esempio niente motioneye?)

nello specifico il modello che suggeriva era BeagleBone Black
'BeagleBone Black:

Range di temperatura: -40°C a 85°C.

Descrizione: Un'opzione popolare per progetti embedded con supporto per Linux.'

poi continuando, per prezzo crescente ne offriva altri 4:
ODROID-XU4,
Libre Computer Board AML-S905X-CC (Le Potato),
Asus Tinker Board S,
Udoo Bolt V3

passando agli altri componenti

sono andato a vedermi cos'è una IP camera e da quello che ho capito ha come grande funzione quella di poter trasmettere in tempo reale delle immagini, che è una cosa bellissima ma nel nostro caso forse anche troppo bellissima. essendo una fototrappola quello che cerchiamo è una normale fotografia/breve video quando c'è movimento rilevato dal sensore.

discorso MIL: sono andato a cercarmi anche questo (imparo un sacco di cose, grazie Ippogrifo)
e seppure non ho trovato qualcosa di attaccabile al raspberry che fosse anche Mil, ho però trovato una camera che dichiarano resista fino a 'Temperatura operativa: -30°C ~ +70°C'
https://www.moreware.org/wp/blog/2021/08...pi-camera/
la conosci/ti fideresti?

invece avrei una domanda su una cosa che non ho capito:
'Una telecamera equipaggiata con led ad infrarossi permette una illuminazione superiore ai 5-7 metri da te richiesti.'
intendi quindi che (giustamente, non ci avevo pensato) invece di mettere un flash potremmo mettere direttamente una camera a infrarossi per immagini notturne? i led a infrarossi illuminano (???) perdonami non ho capito
[EDIT]: ho visto adesso cosa intendevi, mi riusciva inconcepibile conciliare il concetto di illuminazione con quello di infrarossi che ricordavo essere invisibili, adesso ho capito cosa intendi e certo, è una bellissima idea. Ottimo che arrivino anche a 5-7 metri. incrociando resistenza termica e immagini notturne la proposta sarebbe Raspberry Pi Camera Module NoIR v2.1
che secondo specifiche dovrebbe funzionare fino a -20
https://www.okdo.com/us/wp-content/uploa...-Sheet.pdf

in effetti se riuscissimo a usare una camera così sarebbe una soluzione ancora migliore perché sono un fan del minimalismo e meno roba c'è, meno roba può rompersi, e meno consuma di batteria. ma dimmi tu! ho aggiunto qualche dettaglio al quadro, cosa pensi potrebbe andare?

Grazie intanto perché sei stato gentilissimo!

[Zzed]

Ciao, perdonami se mi inserisco nella discussione.
I sensori PIR, alle basse temperature, diventano molto più sensibili, quindi, invece di intervenire per qualcosa di caldo (es il copro di un animale) che si muove nel raggio di 6 metri, come a 20 gradi, quando la temperatura ambiente è -10 gradi, un copro caldo diventa un faro abbagliate nella notte, e interviene magari anche quando questo è a 15 o 20 metri.

Se vuoi mettere una "fototrappola" nel bosco, per catturare immagini degli animali notturni,  esistono prodotti specifici, già fatti. Si va da quelli di qualità che costano centinaia di euro, via via a scendere fino a quelli cinesi da 25 euro che funzionano così male da essere inutilizzabili. È però difficile orientarsi  in questa ampia forbice e il rischio di prendere un giocattolo inutile c'è. In passato, sul nostro canale Telegram delle offerte di prodotti RaspberryPi e dintorni, che consigli oa te e a tutti di seguire, ne avevamo selezionata una, relativamente economica ma funzionante discretamente eccola qui. (se attendi le promozioni dell'11.11 costerà meno di 42 euro)


Se invece vuoi comprensibilmente realizzarne una con Raspberry Pi. per avere qualcosa di più evoluto e versatile, sulla rivista ufficiale della Fondazione Raspberry Pi The MagPi di cui ogni mese pubblichiamo un estratto tradotto in italiano su queste pagine, sono stati più volte trattati progetti simili. Uno è diventato un kit commerciale , ma secondo me poco adatto all'uso notturno, non avendo un illuminatore IR (qui il manuale per capire di cosa parliamo)
ah, piccola parentesi:
con un illuminatore a LED IR (infrarossi) potrai vedere al buio con una fotocamera infrarossi, la visione notturna sarà in bianco e nero, e l'illuminatore illuminerà la scena come un faro, di luce non visibile agli esseri viventi, ma visibile alla fotocamera.

altri progetti riguardano anche l'uso di intelligenza artificiale per identificare gli animali e reagire di conseguenza (metti che volessi fare solo foto di Volpi) . ] ecco un esempio

Ma permettimi di fare un passo indietro, perchè non ho ben capito.
Se l'oggetto andrà nel bosco, dove non ci sono fabbricati, credo che innanzitutto tu debba valutare due cose:
alimentazione: come alimenterai il tutto? batterie? pannello fotovoltaico che le carica?
contenitore: come ti accennava anche ippogrifo, all'esterno un contenitore che debba contenere raspberry pi, fotocamera, illuminatore IR, batterie e convertitore oppure alimentatore, non è proprio una cosa di secondo piano
parti magari a sviscerare questi due punti.

[ippogrifo]

Credo che utilizzare una fototrappola commerciale possa essere, di fatto,la soluzione più conveniente anche in termini economici; un esempio: https://www.amazon.it/Fototrappola-fotot...P4F5V?th=1. Questo modello ha temperature operative dichiarate da -22F (-30°C) a +158F (+70°C), quindi non necessita di alcun case riscaldato o accorgimenti particolari. Alimentata da 8 batterie AA da 1,5V, dispone di WiFi.
Stando lontano da fabbricati e quindi dalla 220VAC, diventa importante il consumo totale in corrente delle apparecchiature utilizzate, al fine di garantire la funzionalità del sistema per diverso tempo, senza la necessità di sostituire la/e batteria/e.

[Chris_VS]

Che onore l'amministratore in persona!! Grazie dell'intervento @Zzed! e grazie delle preziose info che adesso vado a spulciarmi.

Allora: procedo per ordine.

Sono un data scientist ho scartato le fototrappole commerciali perché devo caricare un modello di riconoscimento addestrato per reagire ad animali specifici. ecco perché vi ho rotto le scatole e non sono andato su amazon:-) ma non volevo annoiarvi con una mia biografia.

quindi ti sono estremamente grato per il link sull'uso dell'ai che mi hai messo per il riconoscimento di animali specifici perché ho già in mente la parte di codice che devo fare ma sono contentissimo di sapere che c'è già qualcuno che si è cimentato e da cui prendo con umiltà consigli di soluzioni utilizzate.

passiamo agli step successivi:
alimentazione: senz'altro, personalmente non sono un fan del fotovoltaico, preferisco averlo solo come collaterale, basandomi sempre su batterie da monitorare ciclicamente con indicatore di carica.
scocca: certamente, questo fa parte di un progetto di stampa 3d su misura di cui ho già una base che poi dovrò adattare.

Procedendo adesso a leggere il messaggio di @ippogrifo (grazie!)
vedo che ho risposto anche a lui

Quindi fatte queste precisazioni torniamo a due messaggi fa e (Vi, a tutti e due adesso visto che siete stati così gentili) chiederei le vostre opinioni su cosa utilizzereste per fare un progetto custom così.

Grazie ancora a tutti e due!

[Zzed]

Ok, ora mi è più chiaro il contesto. Il mio contributo si limita a darti delle idee.

Per il contenitore, se opportunamente coibentato internamente, non dovresti avere particolari problemi, se non parliamo di alta montagna.

Io ti direi di valutare anche un altro approccio: piuttosto che un Raspberry Pi 4 + camera module V2, potresti scegliere la nuova Raspberry AI camera collegata a un economico Raspberry Pi Zero 2. in modo che della AI si occupi la camera stessa e non la CPU. Credo che a livello di consumi (e quindi di durata della batteria) sia una configurazione più efficiente. Puoi usare e personalizzare modelli TensorFlow o PyTorch.
Dai una occhiata qui

[ippogrifo]

Adesso è chiara la necessità di "avere" una propria fototrappola. Dopo aver visto le specifiche tecniche dei dispositivi che intendi utilizzare, il Raspberry Pi4 risulta, dal punto di vista termico, essere quello limitante. Il BeagleBone Black Industrial (quindi la sola versione industriale: https://www.beagleboard.org/boards/beagl...industrial) soddisfa il range di temperatura. L'utilizzo però di questo dispositivo (come di altri) non sarebbe idoneo per la telecamera Raspberry Pi Camera Module NoIR v2.1.
Vista l'applicazione, ed ipotizzando l'uso di un Pi4, penso soddisfi meglio il requisito un "compute module 4" (versione industriale del Pi4) equipaggiato con memoria emmc, molto più sicura di una SD. Il"compute module 4" però è solo il "cervello" del Pi4, ovvero necessita di HW aggiuntivo per potersi interfacciare con il mondo esterno. Commercialmente si trovano già moduli pronti ad ospitarlo, mettendo a disposizione USB, Ethernet, GPIO, ecc..
Punto rilevante, funzione dell'HW utilizzato, è la sorgente di alimentazione del sistema e per quanto tempo il sistema dovrà essere operativo (ore, giorni, ecc.). Esempio: un Pi4 con ultimo SO caricato, non connesso ad Ethernet e a monitor (WiFi operativo, Bluethut Off), nessuna applicazione in esecuzione, ha un assorbimento di circa 400 mA/h. Per 24h consecutive avremmo un assorbimento di 9,6A/h, Aggiungendo altri carichi, ad esempio il faretto IR, l'assorbimento sarebbe più alto (dipende dal faretto scelto). Una batteria (qualora sia questa la sorgente di alimentazione) non può essere scaricata sino a 0V; le apparecchiature smetterebbero di funzionare molto prima. Mediamente si considera la scarica al 70% del valore nominale di corrente della batteria. Questa (a prescindere dalla tipologia: PiomboGel, LiPo, ecc) dovrà essere del tipo stazionario e non automotive. A -20°C (condizione sicuramente peggiorativa) sono di molto aiuto, al fine di determinare la tipologia e capacità della batteria, le curve di scarica Corrente/Ore-Temperature.

[Chris_VS]

Grazie a tutti e due, mi sono preso un attimo di tempo per pensare perché siete stati non solo gentilissimi ma anche fonti di idee interessanti.

Procedo per ordine cronologico, parto da Zzed:

Per prima cosa grazie. purtroppo il limite minimo di temperature dichiarato per Raspberry Pi Zero 2 sembra essere 0°C, quindi sebbene un'opzione allettante non potrà essere il definitivo. Ma potrebbe essere senz'altro il prototipo domestico 'da tavolo'. oggi volevo parlarvi proprio di questo (segue più in basso nella parte comune, in quanto domanda rivolta ad entrambi)

Venendo a Ippogrifo:

Grazie mille ippogrifo. allora: all'atto pratico la temperatura resta il nostro nemico principale, l'alimentazione con le batterie (grazie per la brillante analisi) visto il consumo già a riposo è un problema importante, quindi opterei per far cablare il tutto (lo posso far fare, è un progetto importante e il sito di posizionamento è un posto appena al limitare del confine col bosco)

hai perfettamente ragione il BeagleBone Black (BBB) purtroppo ci toglie la possibilità di usare camere Raspberry come sicuramente la Pi Camera Module NoIR v2.1 ma mi sembra di aver capito proprio tutte le raspberry perché è proprio un problema di attacco.

Qualunque progetto con raspberry d'altronde è un po' a rischio per il discorso temperature, perché solo il BBB industriale resisterebbe abbondantemente ai -20 essendo dichiarato per -40. Quindi vi chiederei questo, e passo alla parte comune

Parte comune

Vi chiederei 2 cose:
1) Per un prototipo domestico per testare il funzionamento del modello fatto con tensorflow e i vari trigger, quindi solo per una prova iniziale e senza tener conto delle temperature, nella vostra esperienza quali potrebbero essere i componenti raspberry più economici?

2) Per invece il modello outdoor (ma alimentazione cablata), ponendo che immagino i componenti del punto 1 vengono dichiarati resistenti fino a temperature strettamente maggiori di -20, con cosa sostituireste i rispettivi componenti con quelli con range termico fino a -20, e -se avete qualche conoscenza in merito- quale camera usereste con BBB tra le varie CMOS/altre tipologie? Sto considerando di fare due modelli, uno con raspberry e uno con bbb e testarli in campo, il -20 è un fattore che devo considerare perché possibile, ma ultimamente è in calo e potrebbe con un po' di fortuna bastare un setup tutto raspberry..

Grazie a tutti e due

[ippogrifo]

Dalle specifiche del compute module 4, nelle varie versioni: "Operating temperature range: -20°C - +85°C non-condensing. NB Optimal RF wireless performance is between -20°C and +75°C" (link: https://datasheets.raspberrypi.com/cm4/c...asheet.pdf). Vi è l'appunto: "non condensing", il che significa che non vi devono essere fenomeni di condensazione sulla board connessi alla bassa temperatura. Risolvibile, qualora fosse necessario, inserendo nel case della fototrappola le bustine di sali che assorbono l'umido, da sostituire periodicamente. Qualora fosse cablata l'alimentazione di rete, opterei per un piccolo riscaldatore termostatato da inserire vicino alla lente della cam, all'interno del case. Non ho trovato indicazioni del range di temperatura dei moduli che "ospitano" il compute module 4.
Per la parte comune, opterei per due soluzioni:
1) Utilizzare un Pi4 (o meglio un compute module 4) e tutti gli accessori necessari alla realizzazione della fototrappola, assemblandoli in laboratorio. Cosa a mio avviso importante è che l'alimentazione della futura fototrappola sarà cablata il che può dare adito a diverse soluzioni costruttive/progettuali. Esempio: utilizzare un case metallico per CAM da esterno, con riscaldatore, in cui inserire tutta l'elettronica che costituirà la fototrappola.
2) Nel caso le prestazioni del sistema di cui al punto 1 fossero insoddisfacenti dopo la prova sul campo (meglio sarebbe testare il tutto in camera climatica se fosse disponibile), opterei per l'uso del BBB.