#19 - Kamery i IoT - wyświetlanie temperatury z czujników / IoT and Cameras - temperature info from sensors

Czym jest IoT? Z pewnością większość z Was zna to pojęcie: “Internet Rzeczy” (Internet of Things). W dużym skrócie to: czujniki, sensory, detektory lub ogólnie urządzenia tworzące środowisko zbierające i przetwarzające (często!) mnóstwo informacji oraz komunikujące się między sobą bez ingerencji człowieka. Czy jest jakiś sposób, aby połączyć ze sobą dwa światy: CCTV i IoT – inaczej kamery i sensory? Oczywiście! Zapraszam do lektury nowego wpisu!

What is IoT? Probably most of you know this term very well: it’s “Internet of Things”. In short: sensors, detectors or in general smart devices that create an environment that collects and processes (often!) a lot of information and communicates with each other without human interference. Is there any way to connect two worlds: CCTV and IoT – cameras and sensors? Of course! I invite you to read my new post!

English version below.

Aby nieco bardziej zagmatwać temat: tak naprawdę kamery to też pewnego rodzaju czujniki i mogą one należeć do świata IoT. A więc o co tu chodzi?! Najważniejsze: pamiętajcie czym jest kamera – jest to żródło informacji WIZYJNEJ – a więc przetwarzając w odpowiedni sposób informację z tych urządzeń możemy uzyskać odpowiednie/interesujące dla nas dane. Prywatnie zawsze powtarzam, że kamery to niejako “oczy” systemów IoT 🙂 Dlaczego zatem zamierzam “miksować” te systemy? Po to, aby były bardziej funkcjonalne i mogły wnieść potrzebne/ciekawe żródło informacji dla np. operatora lub na potrzeby nagrań i późniejszej analizy.

Podany poniżej przykład to tylko wstęp/zaczątek tego co można zrobić na bazie tego co prezentuje. Ogranicza nas tylko wyobraźnia i… liczba sensorów. Niebawem rozwinę opis o kolejne czujniki oraz przesyłanie danych przez LAN, ale zacznijmy od początku.

Na wstępie zaznaczam, że nie będę opisywał zupełnych podstaw: każdy z Was może/powinien odnaleźć mnóstwo informacji na temat obsługi ESP8266, pracy z Arduino IDE, itp. – postaram się tutaj ograniczyć do naprawdę skrótowych opisów.

Do rzeczy:

Proponowane rozwiązanie opiera się na wysyłaniu informacji z czujników temperatury (tutaj: DS18B20) poprzez interfejs RS-232 i nanoszeniu jej w formie tekstowej bezpośrednio na obraz z kamery (opcja POS). Rozwiązanie bazujące na POS można znaleźć w jednym z moich wcześniejszych wpisów.

Korzyści z takiego rozwiązania:

niska cena – wszystkie elementy (poza oczywiście NVR czy kamerą) to max. koszt ok. 40-50 zł
możliwość natychmiastowej obserwacji zmian np. sensorów temperatury: powietrza, cieczy, obiektów, etc. – zarówno w trybie na żywo jak i przy wykorzystaniu odtwarzania przy jednoczesnym nadzorze wizyjnym (w tym przypadku najtańsza opcja w porównaniu do kamery termowizyjnej 🙂
istnieje możliwość wykorzystania innych sensorów i naniesienie wyników ich pomiarów na ekran/nagranie
wyszukiwanie nagrań po określonym parametrze (proszę pamiętać, że naniesione dane są wartościami tekstowymi i możliwe jest przeszukiwanie informacji jak zwykłego tekstu)

Co potrzebujemy – przykładowa lista:

ESP8266 – polecam świetne rozwiązanie bazujące na płytce NodeMCU v3
Konwerter RS232-TTL
Czujnik temperatury – najprostszy, a zarazem wystarczająco precyzyjny: 1-wire DS18B20
Rejestrator z opcją POS/portem RS-232 (np. Hikvision seria 7700) – thanks Inter-Comp.pl for sample!

Opis połączeń:

Konwerter RS232-TTL <-> NodeMCU (PIN: RX/TX/GND/VIN-5V)
1-wire DS18B20 (rezystor podciągający 4.7kOhm pomiędzy pinem zasilania a danymi DQ) <-> NodeMCU (PIN: 3.3V/GND/D4)
Konwerter RS232-TTL <-> NVR Hikvision – połączenie szeregowe: kabel RS-232 (możliwość przedłużenia linii z wykorzystaniem skrętki)

Software:

Głównie NodeMCU (czyli nasz ESP8266). Tutaj w grę wchodzi dogranie czy też załadowanie programu do pamięci urządzenia (polecam Arduino IDE). Kod poniżej – prosta wersja (nie zawiera konfiguracji WiFi), naturalnie zachęcam do modyfikacji i dostosowania do swoich potrzeb.

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

const int oneWireBus = 2; //czujnik DS18B20 podłączamy do D4

OneWire oneWire(oneWireBus);
DallasTemperature sensors (&oneWire);
void setup() {
  //Ustawiamy prędkość portu szeregowego
  Serial.begin(9600);
  sensors.begin();
}

void loop() {
  //Odczyt temperatury
  sensors.requestTemperatures();
  //Odczyt w stopniach celsjusza
  float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0);
  //Odczyt w stopniach Farenheita
  float temperatureF = sensors.getTempFByIndex(0);
  //Wypisanie danych do konwertera szeregowego RS-TTL
  Serial.print("Zmierzona temperatura: ");
  Serial.print(temperatureC);
  Serial.println("°C");
  Serial.print("Current temperature: ");
  Serial.print(temperatureF);
  Serial.println("°F");
  //Odczyt temperatury co 1 sekunde
  delay(1000);
}

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

const int oneWireBus = 2; //czujnik DS18B20 podłączamy do D4

OneWire oneWire(oneWireBus);

DallasTemperature sensors (&oneWire);

void setup() {

//Ustawiamy prędkość portu szeregowego

Serial.begin(9600);

sensors.begin();

}

void loop() {

//Odczyt temperatury

sensors.requestTemperatures();

//Odczyt w stopniach celsjusza

float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0);

//Odczyt w stopniach Farenheita

float temperatureF = sensors.getTempFByIndex(0);

//Wypisanie danych do konwertera szeregowego RS-TTL

Serial.print("Zmierzona temperatura: ");

Serial.print(temperatureC);

Serial.println("°C");

Serial.print("Current temperature: ");

Serial.print(temperatureF);

Serial.println("°F");

//Odczyt temperatury co 1 sekunde

delay(1000);

}

Na koniec konfiguracja rejestratora (aktywowanie opcji POS na rejestratorze) – dokładne ustawienia można znaleźć na poniższej prezentacji praktycznego działania całego rozwiązania:

English version

To make this topic more complicated: IP camera is a kind of sensor and can be a part of IoT world! So what’s going on here?! Note: output from the cameras is a source of VISUAL information – so by properly processing information from these devices, we can obtain relevant / interesting data for us. Personally I always say that cameras are the “eyes” of IoT systems 🙂 So why am I going to “mix” these systems? The reason is very simple: make them more functional to bring a needed / interesting source of information for e.g. the operator or for the purposes of recordings and further analysis.

The example given below is only an introduction / baseline of what can be done based on this project. We are limited only by our imagination (sky is the limit 🙂 and … the number of sensors. Soon I will expand the description with more sensors and data transfer via LAN, but let’s start from the beginning.

At the beginning, I would like to emphesize that I will try to avoid complete basics: each of you can / should find a lot of information on how to use ESP8266, work with the Arduino IDE, etc. – I will try to limit this to really short descriptions.

To the point:

Solution is based on sending information from temperature sensors (here: DS18B20) via the RS-232 interface and applying it in text form directly to the image from the camera (POS option). You can find a POS based solution in one of my previous posts.

Advantages:

low price – all parts (of course except NVR or the camera) are max. 10 EURO
possibility of immediate changes observation of , e.g. temperature sensors: air, liquid, objects, etc. – both: in live mode and with the use of playback (this is the cheapest option compared to a thermal camera 🙂
it is possible to use other sensors and also transfer the results directly to the screen
search for recordings by a specific parameter (please note that the data are the text values and it is possible to search the information as in plain text)

What we need – examples:

ESP8266 – fully recomend project based on NodeMCU v3
Converter RS232-TTL
Temperature sensor – simple but enough acuratelly: 1-wire DS18B20
NVR with POS option (port RS-232) – e.g. Hikvision series 7700) – thanks Inter-Comp.pl for sample!

Connections:

Converter RS232-TTL <-> NodeMCU (PIN: RX/TX/GND/VIN-5V)
1-wire DS18B20 (pull-up resistor 4.7kOhm between PLUS and Data PIN) <-> NodeMCU (PIN: 3.3V/GND/D4)
Converter RS232-TTL <-> NVR Hikvision – serial connection: RS-232 cable (possibility to extend the line using a twisted pair)

Software:

Mainly NodeMCU (which is our ESP8266). In short: you need to load program to the device memory (I recommend Arduino IDE). Below code is a realy simple version (does not include WiFi configuration) and I encourage you to modify and adapt to your needs.

#include <OneWire.h>
#include <DallasTemperature.h>

const int oneWireBus = 2; // sensor DS18B20 connecting to D4

OneWire oneWire(oneWireBus);
DallasTemperature sensors (&oneWire);
void setup() {
  //Set serial port speed
  Serial.begin(9600);
  sensors.begin();
}

void loop() {
  //Temp measure
  sensors.requestTemperatures();
  //Celc 
  float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0);
  //Odczyt w stopniach Farenheita
  float temperatureF = sensors.getTempFByIndex(0);
  //Wypisanie danych do konwertera szeregowego RS-TTL
  Serial.print("Zmierzona temperatura: ");
  Serial.print(temperatureC);
  Serial.println("°C");
  Serial.print("Current temperature: ");
  Serial.print(temperatureF);
  Serial.println("°F");
  //Odczyt temperatury co 1 sekunde
  delay(1000);
}

#include <OneWire.h>

#include <DallasTemperature.h>

const int oneWireBus = 2; // sensor DS18B20 connecting to D4

OneWire oneWire(oneWireBus);

DallasTemperature sensors (&oneWire);

void setup() {

//Set serial port speed

Serial.begin(9600);

sensors.begin();

}

void loop() {

//Temp measure

sensors.requestTemperatures();

//Celc

float temperatureC = sensors.getTempCByIndex(0);

//Odczyt w stopniach Farenheita

float temperatureF = sensors.getTempFByIndex(0);

//Wypisanie danych do konwertera szeregowego RS-TTL

Serial.print("Zmierzona temperatura: ");

Serial.print(temperatureC);

Serial.println("°C");

Serial.print("Current temperature: ");

Serial.print(temperatureF);

Serial.println("°F");

//Odczyt temperatury co 1 sekunde

delay(1000);

}

Last but not least: configuration of NVR (POS activation) – the exact settings can be found in the following presentation (entire solution in practice).

Blog -10cctv.pl

#19 – Kamery i IoT – wyświetlanie temperatury z czujników / IoT and Cameras – temperature info from sensors

Do rzeczy:

Korzyści z takiego rozwiązania:

Co potrzebujemy – przykładowa lista:

Opis połączeń:

Software:

To the point:

Advantages:

What we need – examples:

Connections:

Software:

Leave a Reply Cancel reply