Raspberry Pi-Kamera: So überwachen Sie Ihr Heim

Raspberry Pi-Kamera: So überwachen Sie Ihr Heim
Wir zeigen Ihnen, wie Sie mit dem kleinen offiziellen Kameramodul eine unauffällige Überwachungskamera bauen können.
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Raspberry Pi-Kamera: So überwachen Sie Ihr Heim

Wir zeigen Ihnen, wie Sie mit dem kleinen offiziellen Kameramodul eine unauffällige Überwachungskamera bauen können.

© Reichelt
19.06.2016 - 12:17 Uhr

Mit dem kleinen offiziellen Kameramodul des Raspberry Pi lässt sich eine unauffällige Überwachungseinheit basteln. Wir erklären Schritt für Schritt, wie es funktioniert.

Der Raspberry Pi ist ein kleiner Bastelcomputer, für den es zahlreiche Erweiterungsmodule gibt. Eines davon ist das offizielle Kameramodul, das eine Auflösung von bis zu 2.592x1.944 Bildpunkten bietet. Die handliche Kamera und der kleine Computer eignen sich sehr gut, um leicht zu versteckende Überwachungsgeräte zu fertigen. Mit einem entsprechenden Gehäuse lässt sich auch ein wasserdichtes Outdoor-System basteln.

Konzept und Komponenten für die preiswerte Heim-Überwachung

Sollten Sie bereits einen Raspberry Pi der ersten oder zweiten Generation besitzen, benötigen Sie nur noch das Kamera-Modul, welches bei Elektronikversandhäusern bereits zu einem günstigen Preis erhältlich ist. Soll die Kamera unauffällig im Haus genutzt werden, sollten Sie auch in ein WLAN-Modul bzw. in einen entsprechenden USB-Dongle investieren. Das Kameramodul selbst besteht hingegen nur aus einem Sensor, der auf einer kleinen Platine steckt, sowie aus einem fest verbundenen Kabel für die Daten. Üblicherweise benötigen Sie also noch ein Gehäuse für Sensor und Kameraplatine. Alternativ können Sie alles in einem separat erhältlichen Kameragehäuse für den Außeneinsatz unterbringen.

Auf dem Raspberry Pi muss ein Betriebssystem laufen, gut geeignet wäre das auf Linux basierende Raspbian, in Verbindung mit der Software Motion für die Steuerung der Kamera. Motion unterstützt die RasPi-Kamera aber nicht direkt, es muss eine speziell angepasste Version eingesetzt werden, die allerdings einige Abhängigkeiten aufweist.

Der zweite Ansatz wäre ein auf den Kameraeinsatz spezialisiertes Betriebssystem, das sich ausschließlich um die Steuerung der Kamera kümmert. Technisch ist die Installation und Nutzung eines solchen Systems deutlich einfacher, der Raspberry Pi kann dann aber keine anderen Aufgaben erfüllen. Die Frage, ob der Computer beim Außeneinsatz als Überwachungskamera aber tatsächlich noch für andere Anwendungen genutzt werden muss, müssen Sie sich selbst beantworten. Wir haben uns für diesen Artikel dafür entschieden, den Raspberry Pi zu einer monofunktionalen Überwachungsstation zu machen.

Kamera und Raspberry verbinden

Auch wenn die Kamera klein und empfindlich ist, der Zusammenbau von Kameramodul und Raspberry Pi ist trotzdem recht unkompliziert. Bevor Sie die Kamera aus dem Antistatikbeutel nehmen, der sie für den Transport vor elektrostatischer Energie schützt, sollten Sie sich erden. Fassen Sie dazu einfach kurz das Rohr eines Heizkörpers an. Wenn Sie ganz sicher sein wollen, kaufen Sie im Fachhandel ein Antistatikarmband. Je nachdem, welche Version des RasPi Sie nutzen, finden Sie die nötigen Anschlüsse für die Kamera an verschiedenen Stellen auf der Platine.

Raspberry 2: Beim aktuellen Raspberry Pi 2 finden Sie den Kameraanschluss zwischen HDMI-Port und Audioanschluss. Ziehen Sie die weiße Klemme behutsam nach oben und führen Sie das Datenkabel in den Schlitz ein. Die Kontakte müssen zum HDMI-Anschluss zeigen. Schieben Sie nun die Klemme vorsichtig nach unten, nun ist die Verbindung hergestellt.

Raspberry 1: Die erste Generation der Minicomputer hat den Anschluss zwischen HDMI- und Ethernet-Port. Ansonsten ist die Vorgehensweise identisch. Die blaue Seite des Kamerakabels muss zum Ethernet-Port zeigen.

Die Software Motion Pie installieren

Zuerst laden Sie das Image von Motion Pi auf Ihren Linux-Computer. Besuchen Sie Github und wählen Sie die zu Ihrem Raspberry Pi passende Version (Modell 1 oder 2). Doppelklicken Sie nach der Übertragung auf die Datei und kopieren Sie den Inhalt des Archivs in einen Ordner Ihrer Wahl. Damit der Raspberry Pi starten kann, müssen die Daten zuerst auf eine Speicherkarte übertragen werden. Im Wiki zum Projekt wird ein Script zur Verfügung gestellt, das unerfahrenen Anwendern die Arbeit abnehmen soll. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf "writeimage.sh", speichern Sie dann die Datei auf Ihrem Linux-Rechner. Klicken Sie darauf im Dateimanager mit der rechten Maustaste auf den Download und wählen Sie "Eigenschaften". Kennzeichnen Sie die Datei als ausführbar.

Im nächsten Schritt ermitteln Sie, unter welchem Gerätenamen die Speicherkarte zu nutzen ist. Legen Sie die Karte in das Lesegerät ein. Der Befehl Isblk listet alle vorhandenen Datenträger auf, sodass die Speicherkarte anhand ihrer Größe zu identifizieren ist. Wechseln Sie in das Terminal, öffnen Sie das Verzeichnis mit dem Script und verwenden Sie folgenden Befehl:

./writeimage.sh -d /dev/sd[x] -i "/pfad/zum/Image/Name.img"

Statt [x] nutzen Sie die ermittelte Laufwerkskennung, das Script erledigt nun alle weiteren Schritte automatisch. Alternativ funktioniert auch das Kommando dd:

sudo dd if=/Pfad/zum/Image/Name.img of=/dev/sd[x]

Entnehmen Sie anschließend die Speicherkarte und setzen Sie sie in den Raspberry Pi ein. Verbinden Sie den Pi mit der Stromversorgung. Ist das System gestartet, können Sie es per Browser aufrufen: Geben Sie in die Adresszeile die IP des RasPi ein, diese lässt sich beispielsweise über den Router ermitteln.

Motion Pie zeigt Ihnen bereits auf der Startseite das aktuelle Kamerabild. Das Schlüssel-Symbol am oberen Rand führt Sie zu den Optionen. Als Benutzername geben Sie "admin" ein, ein Passwort ist noch nicht vergeben - das sollten Sie schnell nachholen. Die Software kennt zwei Benutzerkonten: den Administrator und den einfachen Benutzer, der Zugriff auf die Bilder erhält. Beide Konten müssen nicht zwingend identisch sein. Ändern Sie Namen und Passwörter und bestätigen Sie mit "Apply".

Das WLAN des Raspberry Pi aktivieren

Um den Funkzugriff zu ermöglichen, loggen Sie sich als Administrator ein und wählen Sie "Show Advanced Settings". Nun wird der Abschnitt "Network" sichtbar, wo Sie dem System eine feste IP-Adresse zuweisen können. Noch wichtiger: Dort aktivieren Sie auch den WLAN-Zugriff. Klicken Sie den Schalter an und geben Sie die SSID und das Kennwort Ihres WLANs ein. Der Netzwerkname sollte keine Leerzeichen enthalten, als Verschlüsselung werden WPA und WPA2 unterstützt. Nun können Sie ein Mobilgerät per WLAN mit dem Pi verbinden. War dies erfolgreich, können Sie das Ethernetkabel entfernen und die Überwachungseinheit ist einsatzfähig. Anschließend können Sie die Komponenten in ein passendes Gehäuse bauen und an ihren Wunschort bringen.

Viele Möglichkeiten

In den erweiterten Einstellungen finden Sie vielfältige Optionen, um die Überwachung im Detail zu steuern:

  1. Tipp: Je nach Aufnahmeintervall übersteigt das Datenvolumen der Bilder schnell die Kapazität der SD-Karte. Sie können die Filme und Bilder aber auch auf einem Server oder NAS speichern. Hinterlegen Sie die Angaben dazu unter "File Storage". Mit dem Punkt "Device Storage" wählen Sie "Network Share", woraufhin sich weitere Optionsfelder öffnen. Orientieren Sie sich dabei an den Eigenschaften einer funktionierenden Netzwerkfreigabe, wie Sie sie im Linux-Dateimanager einsehen können. Falsche Angaben führen dazu, dass die Kamera nicht aufzeichnet.
  2. Tipp: Für eine diskrete Überwachung stört das Licht des Kameramoduls. Sie können es aber in den "Expert Settings" im Punkt "Enable CSI Camera LED" ausschalten.
  3. Tipp: Nehmen Sie keine Änderungen vor, so nimmt die Kamera das Bild permanent auf und zeigt es im Back-End. Unter dem Punkt "Video Streaming" lässt sich die URL des Streams in die Zwischenablage kopieren, sodass Sie die Übertragung beispielsweise im VLC betrachten können.
  4. Tipp: Standbilder sparen Speicherplatz und reichen für eine Überwachung oft aus. Wählen Sie "Still images" und legen Sie in den Optionen die Bildqualität und das Aufnahmeintervall fest. Sie können ein zeitgesteuertes Intervall wählen und in Sekunden festlegen.
  5. Tipp: Wenn es genügt, dass die Kamera nur dann eine Aufnahme tätigt, wenn sich etwas bewegt, aktivieren Sie "Motion Triggered". Anschließend müssen Sie auch die Option "Motion Detection" anschalten - die voreingestellten Werte sind bereits sinnvoll gewählt. Über den Schieberegler steuern Sie die Empfindlichkeit der Bewegungserkennung.
    Je niedriger dieser Wert gesetzt wurde, desto empfindlicher ist die Einstellung. Das kann jedoch zu Fehlaufzeichnungen führen. Experimentieren Sie also am besten, bis Sie zufrieden sind. Mit aktivierter Bewegungssteuerung ist auch der Punkt "Motion Movies" verfügbar, mit dem Sie Bewegtbilder aufnehmen können. Für den benötigten Speicherplatz sind die maximale Dauer der Aufnahme (voreingestellt ist "0", was keine Beschränkung bedeutet), die Qualität und die Aufbewahrungszeit (Preserve Movies) maßgeblich.
  6. Tipp: Unter "Working Schedule" finden Sie einen festzulegenden Zeitplan, mit dem die Kamera nicht dauerhaft aufnehmen muss. Markieren Sie die Wochentage und tragen Sie einen Zeitraum ein. Über das Listenfeld am unteren Rand steuern Sie, ob die Kamera innerhalb oder außerhalb dieser Zeiten auf Bewegungen achtet.
Quelle: In Zusammenarbeit mit PC-Welt
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