【Raspberry Pi zero 2 W】カメラごたごた

※商品紹介画像用意するのが面倒なので、Amazon アフィリエイトを使ってます。

結局の所、ここで買ったカメラとケーブルは到着予定が10月22日予定と、Aliexpressに注文してるのと変わらないのでキャンセルした。

そして、代わりのものを物色していたら、カメラにチルト機能があり、まさにこれを探しておりました。それと、30cmの長さのPi zero用ケーブルも併せて注文した。

GeekPiのケースは、一応、部屋監視用に使えるので、キャンセルしなかった。

到着速度優先なので結構なお値段になったけど、最初からこれ選んどけばごたごたしなかったなあ。

家のネットワーク構成図2

何かもう色々設定したので、忘れないように防備録(笑)

家とKagoya VPSで、SoftEther によるVPNを構築していて、最近、移動体のRaspberry Pi zero 2 W(以下ラズパイ)を WireGuard によるVPNを追加した。

SoftEther のVPNは、仮想HUBに接続するという概念なので、例えば、Kagoya VPSの192.168.11.0/24 の仮想HUBに接続すると、家のBUFFALOルータから、DHCP でIPアドレスが払い出され、さも家のネットワークに接続したかの様にネット接続できる。

ただ、この場合、インターネットへの経路が、端末→Kagoya VPS→家→インターネット となるので、特別な理由が無ければ、家の 192.168.11.0/24 の仮想HUBに接続した方が良い。

そもそも、こういう VPSに接続できる方法にしたのは、今は亡き(笑)楽天モバイルによる家のネットワーク回線置き換えを考えていたから。

移動体通信の場合、固定IPアドレスが払い出される訳でなく、携帯電話通信網のプライベートIPアドレスで接続し、携帯電話会社のゲートウェイからインターネットへ出るという経路となり、外からの直接アクセスが不可能になる。

その為、インターネットで VPSの固定のIPアドレスがあれば、家からそこへ接続して、端末はVPSを経由すれば、携帯電話会社のファイヤーウォールを越えて家のネットワークへ接続する事ができる。

RX-7に搭載しているラズパイも、donedone 128kbps SIMを挿した携帯電話にUSBテザリングで接続していて、これも、携帯電話のファイヤーウォールにより、外から直接アクセスできない。

そこで、WireGuard というVPNで、家のサーバーに接続し、家のサーバー経由で、携帯電話会社のファイヤーウォールを越えて、ラズパイへアクセス可能としている。

SoftEther にする事も考えたが、ラズパイにとっては結構負荷が大きく、負荷が大きい=消費電力の増大という事で、車のバッテリにはよろしくない為、負荷の軽い WireGuardにした。

携帯電話のUSBテザリングは、省電力機能のせいで、一定期間通信をしないと沈黙してしまうので、ラズパイで、10分毎に家のサーバーへ ping を打つようにすると、経路が復活し、外からアクセス可能になるようにしている。

こうして、VPN網を構築すると、IoTで色々な機器を接続して、それに指令を送る事が容易になるので、VPNのソフトウェア開発者には感謝ですなあ。

家のネットワーク構成図

【Raspberry Pi zero 2 W】カメラヘボす

フル画面にしたら分かるけど、何か、もう縦線出てるし(笑)

確かにレビューには、「縦線が出る」ってのがあって、わしの場合は右の一番端に灰色の縦線が出とるので、999円だとこんなもんかって感じ。

まあ、motion による動体検知には問題が無いし、320×240 10FPSだったら、128kbps のdonedone でもVPN経由でカメラ映像を確認するのも問題が無いのでこのまま使い続けるぞい。

【追記 皇紀2682年10月8日】

raspistill -ex night -o image.jpg で撮影した画像には縦線は入ってない。
つまり、motion によるものと判明。激安カメラすまーん。

【/追記 皇紀2682年10月8日】

【Raspberry Pi zero 2 W】WiFi接続したらroute変更

VPNで、192.168.40.0/24 を使っているが、家のどのマシンからもRaspberry Pi zero 2 W(以下ラズパイ)に繋がるように、次の様なルーティングにしている。

しかし、家に帰ると、WiFiが繋がり、192.168.11.0/24 のルーティングが非常にマズい事になってしまうので、削除して、家のWiFiのルーティングを適用したい。

前まで、ネットワークに接続したら、/etc/network/if-up.d とかにスクリプト入れてたら動いていたのだが、Raspberry Pi の buster では、動かなくなっている。

色々探してみたけど、「ifup,ifdownは使えなくなった」という情報しか出てこず、ルーティングを自動変更する手段が分からない。

raspberry pi run script when connected to wifi」でググれカスしてみると、

https://raspberrypi.stackexchange.com/questions/120705/run-script-when-pi-connects-to-any-network

なるものがあり、参考にして、次の /lib/dhcpcd/dhcpcd-hooks/05-changeroute.sh を作成。

家のWiFi 接続時に、192.168.11.0/24 dev wg0 を削除して、wpa_supplicant がネットワークを設定し、WiFi が切れた時は、192.168.11.0/24 dev wg0 を設定するって感じで、うまく動いている。

WiFi に接続したらこんな感じ

しかし、英語情報に当たらないと分からないとは、困ったもんですなあ。 🙁

【Raspberry Pi zero 2 W】カメラこうにう

Amazon で 999円のカメラ買って、リボンケーブルを Raspberry Pi zero 2 Wに接続

sudo raspi-config して、3.Interfaces Option > P1 Camera > はい で設定完了

車の警報装置が作動したら、motion で動体検知やろうと思って、alarm_monitor.sh に motion 起動のプログラムを追加。

前回から変わったのが次のコード。

【RX-7】警報発報メール通知プログラム

スマートフォンにUSBテザリングしていて、省電力モードのせいで、Raspberry Pi zero 2 Wから通信を発信してないと、外からVPNで接続できないので、10分毎に ping を打ってる。

その時に、motion が起動していたら、動体検知動画を家のサーバーに転送して元のファイルは消すようにプログラムを組んだ。

家では、サーバーの Web を見れば、動画が閲覧できる状態。

だが、車にカメラを設置してみると、次の状態。

リボンケーブル短いのと、電源の関係上、こんな感じでしか設置できない。

それにカメラ基盤むき出しだし、いつ、カメラ部品が剥がれるのか気が気じゃない。

長いリボンケーブルと、カメラケース欲しいなあと Amazon を物色してたら

同じ値段でカメラモジュールもついてて、まんまの奴あるやんけ!!

【追記】よーく見たら、ケーブルが30mm!? 説明文には、15cmって書いてあるな。騙されたでござる

しかし、ケースついてるから注文はキャンセルしないでおこう【/追記】

単体で、長いリボンケーブルとケースを個別に買うより、こっちの方が安いので即ポチった。

カメラ2台になっちゃったけど、家のサーバーに接続して、部屋のソーラー発電で火が出てないか監視するのに使ってもいいな。

【追記】

仕方ないので30cmのリボンケーブルを追加購入したでござる。

【/追記】

WireGuard

車に積んでいる Raspberry Pi zero 2 W(以下ラズパイ)にいつでもアクセスしたいと思った。

しかし、 donedone 128kbps で常時接続しているとは言え、接続IPアドレスが133.203.130.90と分かったとしても、こいつは携帯電話会社のファイヤーウォールだから、直接携帯電話へアクセスする事はできない。

そこで、VPNの WIreGuard の出番。
ラズパイ から、家のサーバーに VPN接続すれば、家からならVPN経由で ssh が可能になる。

接続方法は
情報源: 【Ubuntu】WireGuardで簡単VPN環境を構築 | VPS Life

こちらを参考にさせていただいた。感謝。

サーバー側ステータスを見てみると、

RX-7に搭載しているラズパイのクライアント側

これで、外部から車に搭載したRaspberry Pi へ指令が送れるようになった訳だが、電子工作と合わせると、車を始動不能にしたり、クラクションでSOS鳴らしたり、色々、可能性が広がって夢が広がりまくりんぐなわけですよ。 🙂

【皇紀2682年9月26日 追記】

いざ、ラズパイに接続しようとするもできない。

どうやら、ラズパイのUSB省電力機能が効いているのか、ラズパイ側からVPNのサーバーに ping を打たないと、サーバーからはアクセスできないっぽい。

ラズパイの cron で10分毎にVPNサーバーに ping 打つようにしてみるか。

【/皇紀2682年9月26日 追記】

車載Raspberry Pi zero 2 Wの通信

一応、車の中に電源繋いで置きっぱなしだが、家の車庫にあると、WiFiに繋がって、部屋のPCから ssh でログインする事ができる。

ただ、USBテザリングが有効のままなので、システムのアップデートをしようとすると、donedone 128kbps で通信しちゃうので遅くてしょうが無い。

そこで、usb0 インターフェースをダウンさせてやると、WiFiの経路を使って通信するので、インターネットの接続速度が速くなる。

apt update、 apt upgrade が終わったら、USBテザリングへ経路を戻す。

ログをRAM DISK化しようか考えていたが、/var/log/wtmp と /var/log/lastlog 位しか書き込んで無いから別にいいか。

【RX-7】警報発報メール通知プログラム

Raspberry Pi zero 2 Wに exim4 入れて、スマートホスト設定して、Xserver のメールサーバーをリレーホストにする設定して、ボタン監視してメール通知するプログラムをサクっと書いた。

ボタン監視は、GPIO26とGNDに繋いでやる予定だけど、巷にあるサンプルだと、エラーとかリソースビジーとか出るので wait を入れた。

echo 26 >/sys/class/gpio/gpio26/export
sleep 0.1
echo in >/sys/class/gpio/gpio26/direction
sleep 0.1
echo high >/sys/class/gpio/gpio26/direction

ハードウェアに近いプログラム書いた事無いと分からんかもしれんけど、Raspberry Pi が GPIO26 の用意完了前にデータを書こうとすると、間に合わない場合があるので、その場合は適当に時間待ちしてやる必要があるんだな。

Raspberry Pi zero 2 Wの BCM2835は、ARM v8(Cortex-A53)クアッドコアの64bit 1GHzなので、結構処理速度が速いようで、GPIOのファイルシステムへ書き込みするのに、sleep で wait を入れないとダメになったみたいだな。

ちなみにメールは次のようなものが届く予定。

無茶苦茶シンプルなので、donedone 128kbps でも問題なく送信できる。

で、後は半田ゴテで、配線するのみなのだが、半田ゴテ暫く使ってなかったから汚部屋で見つからんのよね。 🙁

【追記:皇紀2682年9月18日21:13】

ラスタバナナの変換コネクタに必死で半田付けし、GPIO26とGNDに半田付け

docomoの携帯電話を挿せるけど、携帯から5V出てるとしたら、raspberry PiのGIPOへ5V流れて壊れちゃうので、携帯電話を挿してはいけない。

先のプログラム走らせて、イヤホンマイクボタンを押すと、メールが来た。

これで、docomo 3Gが無くなっても大丈夫 🙂

【/追記:皇紀2682年9月18日21:13】

Raspberry Pi zero 2 W 到着

bootイメージの入った 32GBのmicroSD付きなので、まずはそいつをPCにマウント。

「ファイル」で開いて、右クリックで、「端末で開く」。

/boot/ に “ssh” という空ファイルを作成。

次は、Headless で使う為に、同じく /boot/ に wpa_subblicant.conf を作成

[/boot/wpa_supplicant.conf]

設定は「Raspberry Pi 無線 LAN 設定おぼえ書き」を参考にしました。ありがとうございます。

で、ルーターのDHCP払い出し状況を確認すると、192.168.11.15 へ割当られている模様。

初期ユーザー pi でパスワードが raspberry ね。

グラフィカルユーザーインターフェースから、ヘッドレスへ

で、再起動

次にまた ssh で入ると、

既定ユーザーの pi のパスワード変わってないからセキュリティリスクやでと親切に教えてくれる。

タイムゾーン設定、言語設定、ホスト名変更に raspi-config で設定

パッケージのアップデートに sudo apt update やったらエラーが出たので、検索したら、「Raspbianのsudo apt-get updateが失敗したら試したい解決方法」に載っていた。ありがとうございます。

その通りやる(ちょっと違うけど)。

更新パッケージが270個位あったので、中々終わらなかった。

そして、microSDの長寿命化の為に、ログを一切吐かないように、/etc/rsyslog.conf を編集して、インクルードの無効化と、RULES以下の設定を全部 # でコメントアウト

そして、念の為、/etc/logrotate.conf を月1ローテーションで、履歴は1つのファイルのみ、インクルード無効化に変更

pi ユーザーのパスワードを変更して、スマートフォンをUSBテザリングに設定して、Raspberry Pi zero 2 Wに接続してみると、何の操作や設定する事もなく、通信経路が確立した。

後は、ラズパイにメール送信環境と、GPIOチェックしてメール送るプログラム書いて、ラスタバナナの平型コネクタソケットをGPIOに配線したら、即運用できそうだな。

ただ、車のバッテリが上がったら嫌なので、ラズパイとスマホでどれだけ消費電力喰うか分からないのが不安要因なんだな。

Raspberry Pi Zero 2 W こうにう

※商品紹介写真が面倒くさいので、アフィリエイトで張ってます。

情報源: Pi Zero 2 W Starter Kit 32GB 6点セット V2 Sandwich ケース[RASST02STA0322]

KSYって単体は在庫切れなんだけど、スターターキットとかの抱き合わせは在庫豊富なんだよなあ。

Raspberry PI4 8GBこうにう

4買った時も、単体在庫切れだったけど、スターターキットは在庫があったので、そういう売り方なんだろうな。

この Raspberry Pi zero 2 Wは、車載用で、GPIOに警報装置の配線引き込んで、発報したら、メールを飛ばす処理に使おうと思っている。

本当は、警報装置は発報したら、接続したガラケーに電話を掛けさせ、電話で警報発報を知らせてくれるというもの。

これが、皇紀2,686年3末に 3Gの電波が停波して使えなくなっちゃうので、その代わりにRaspberry Piにメールを投げさせようと考えている訳なんだな。

平型端子変換コネクタこうにう

以前、ラスタバナナの変換端子使えねえと書いてたけど、あれからテスターを当てまくって、平型ケーブルの1番GNDと8番ピンが基盤のどこに繋がっているのかが分かったので、そこに配線して信号を取り出す予定。

一時は、車載警報装置の平型コネクタ破壊して線を取り出そうかと考えていたが、そのまま変換端子に接続してRaspberry Piで信号を受け取れそう。

なので、配線用の太さ0.5mmの配線、Raspberry Piとスマホ繋ぐUSBケーブル、Raspberry Piの電源用のUSBケーブルも買った。

スマホとRaspberry Piは通信用で、USBテザリングを行なう予定

Raspberry Pi はmicroSDにログを書き込んでいると、1〜2年でmicroSDがダメになるので、わしの買ったものは、弄ってログをRAM DISKに書くようにしている。

今回の Raspberry Pi zero 2 W は、RAMが 512MBしか無いからRAM DISKで賄えるのか心配だな。いっそ、rsyslog.conf 弄ってログ一切無しってのもアリだな。