辰匠科技IOT:远程视频监控方案

辰匠IOT:远程视频监控方案 = 树莓派+USB摄像头+OpenCV+RTMP网络(Nginx)服务器

 一、云nginx服务器

Nginx (engine x) 是一个高性能的HTTP和反向代理web服务器

RTMP是一种设计用来进行实时数据通信的网络协议,主要用来在Flash/AIR平台和支持RTMP协议的流媒体/交互服务器之间进行音视频和数据通信。

1、nginx 搭建 rtmp 服务器

apt install nginx

apt install libnginx-mod-rtmp

systemctl restart nginx

 

2、修改nginx配置

修改nano nginx.conf

添加内容:

rtmp {

server {

listen 1935;

chunk_size 4096;

 

application live {

live on;

record off;

notify_method get;

#on_publish http://127.0.0.1/rtmp/on_publish.php;

}

 

}

}

 

如需推流用户权限

(1)用on_publish.php配置推流用户权限

(2)nginx开放php配置

安装php:apt install php

安装php-fpm:apt install php-fpm

修改配置nano sites-enabled/default

提示:在安装PHP时有系统会安装apache,将apache与nginx的配置80端口区分即可

4、重启nginx

nginx -t 测试通过, nginx -s reload 平滑重启服务器。

或service nginx restart

 

二、树莓派运行python

OpenCV是计算机视觉中经典的专用库,其支持多语言、跨平台,功能强大。 OpenCV-Python为OpenCV提供了Python接口,使得使用者在Python中能够调用C/C++,在保证易读性和运行效率的前提下,实现所需的功能。

1、安装opencv

apt install python3-opencv

 

2、编辑python

利用opencv采集USB摄像头图像,利用ffmepg发出rtmp流媒体给nginx云服务器

 

3、运行python

4、检查流媒体

在PC用VLC打开网络串流

也可利用斗鱼等rtmp直播平台检查流媒体

这里以斗鱼为例:

申请主播帐号进行推流设置

打开直播房间链接

三、视频网页制作html

这里使用腾讯云 Web 超级播放器 TCPlayerLite

1、加载JS:TcPlayer-2.3.3.js

<script src=”TcPlayer-2.3.3.js” charset=”utf-8″></script>

<div id=”id_test_video” style=”width:100%; height:auto;”></div>

 

2、编辑html文件配置rtmp链接

<script>

var player = new TcPlayer(‘id_test_video’, {

“rtmp” : “rtmp://(视频流地址)”,

“live” : true,

“autoplay” : true,      //iOS 下 safari 浏览器,以及大部分移动端浏览器是不开放视频自动播放这个能力的

“width” :  ‘640’,//视频的显示宽度,请尽量使用视频分辨率宽度

“height” : ‘480’//视频的显示高度,请尽量使用视频分辨率高度

});

</script>

 

3、用浏览器打开

等几秒后显示流视频,通过观察延时几秒。

python 文件处理方法简介

利用python处理文件

一、File(文件) 方法
打开文件:open(file, mode=’r’)
关闭文件:file.close()
读取文件:file.read([size])、file.readline([size])、file.readlines([sizeint])
移动文件读取指针到指定位置:file.seek(offset[, whence])
写入文件:file.write(str)、file.writelines(sequence)

二、EXCEL文件
python对于excel文件有处理模块:读取用xlrd、写入用xlwt
安装命令:pip install xlrd
引用代码:import xlrd
官网:http://www.python-excel.org/

三、配置文件
比如配置文件config.ini或config.txt
安装命令:pip install configparser
引用代码:import configparser
pypi:https://pypi.org/project/configparser/

 

辰匠科技IOT:modbus工业协议物联网方案

Modbus是一种串行通信协议,是Modicon公司(现在的施耐德电气 Schneider Electric)于1979年为使用可编程逻辑控制器(PLC)通信而发表。Modbus已经成为工业领域通信协议的业界标准(De facto),并且现在是工业电子设备之间常用的连接方式,大多用在各型号PLC、各种传感器控制。主要分为以太网接口用的modbus TCP 和RS485串口通信用的modbus RTU。

结合辰匠IOT方案利用树莓派可以做到:

1、利用网口或WIFI的以太网接口来联接modbus TCP的设备。

2、对于modbus RTU可以用USB转RS485转换器来联接。

3、树莓派也可以作为modbus服务器将其他信息比如开关量、温度等转换成modbus协议。

等其他modbus相关功能。

上次讲到温度物联用的是DHT11和DS18B20的方案,这里讲是用热电偶或热电阻+智能巡检仪的办法采集温度。

热电偶或热电阻是将温度转换成了电信号。

智能巡检仪是将电信号转换成modbus的数据。

用一个案例讲解:利用树莓派的GPIO采集了开关量和温度还有WEB用户端输入的,现将这些信息转换modbu协议信息,在将这些信息发布到WEB用户端。

利用python的modbus_tk模块
加载:import modbus_tk,启动modbus的主从端,这里用modbu TCP。

地址位40001:就是手机端输入的值888;

地址位40002:就是树莓派GPIO的一个开关量,1或0可代表开或关;

地址位40003和地址位40004:就是DHT采集的湿度和温度;

地址位40005和地址位40006:就是两个DS18B20采集的温度,这里讲数据乘以1000将三位小数转成整数。

在本地网络可用电脑联接树莓派IP查看其mobus数据情况。

树莓派内部利用python运行modbus工作流程原理如下:

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辰匠科技IOT物联网方案:基于树莓派GPIO的温度数据采集

温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。

温度传感器(temperature transducer)是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分,品种繁多。按测量方式可分为接触式和非接触式两大类,按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。

这里先介绍可直接利用树莓派GPIO端口的温度传感器:DHT11和DS18B20。其他的温度传感器PT100温度传感器WZP-PT100热电偶/阻 PT100铂电阻+智能巡检仪的温度数据采集方案将会在之后的文章关于modbus的部分做介绍。

(一)DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。其精度湿度+-5%RH, 温度+-2℃,量程湿度20-90%RH, 温度0~50℃。其单串口进行通讯输出温湿度信息。

将DHT传感器引脚接入树莓派GPIO接口,方案的原理其实是由树莓派GPIO发出脉冲信号给DHT11传感器,DHT11再发出温湿度信息的脉冲给树莓派GPIO接口。

这里就不介绍如何用python编程如何发脉冲通信,这里推荐使用python的模块Adafruit-DHT。

安装命令:sudo pip3 install Adafruit_DHT。

python编程模块引用一般是:import Adafruit_DHT。

这样就可以将DHT11传感器的温度信息转变成程序里的变量来利用

详细内容可参见pypi。

(二)DS18B20是常用的数字温度传感器,其输出的是数字信号,具有体积小,硬件开销低,抗干扰能力强,精度高的特点。

将模块封装后可以测空气温度或是水温。

DS18B20与树莓派GPIO端口相接,其实与DHT11用法相似。

这里就不介绍如何用python编程如何发脉冲通信,这里推荐使用python的模块ds18b20pi。

安装命令:sudo pip3 install ds18b20pi。

python编程模块引用一般是:import ds18b20pi。

这样就可以将DS18B20传感器的温度信息转变成程序里的变量来利用

详细内容可参见pypi。

特别提示:DS18B20传感器是可以并联的,即一个GPIO端口可以采集多个DS18B20传感器数据的,在python程序里会以字典形式存在。

温度采集方案搞定后,将数据采集传送到云服务器的数据库里,接下来就可制作人机用户界面了,在手机或电脑等终端查看采集到的温度数据。

之后还可以对数据做可视化分析,这里建议按每分钟对采集的数据做统计分析,每分钟会采集到多个数值,记录每分钟的初始值、最终值、最大值、最小值用K线图表示。

DHT11温湿度曲线

DS18B20温度曲线

通过数据查看,会发现DS18B20比DHT11的稳定性要好、数据正确率高。

因此建议:

比如要利用温度做设备控制,精度要求高的场景下建议用DS18B20。

如果需要既要测温又要测湿度而且成本要再低些,不需要做其他设备关联控制仅是观察读数的建议使用DHT11。

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辰匠科技IOT:设备开关量场景物联网方案详解

开关量是指非连续性信号的采集和输出,包括遥控采集和遥控输出。它有1和0两种状态,这是数字电路中的开关性质,而电力上是指电路的开和关或者说是触点的接通和断开。“开”和“关”是电器最基本、最典型的功能。一般开关量装置通过内部继电器实现开关量的输出。

设备开关量的载体有开关、按钮、指示灯、继电器、接触器、限位或其他开关量传感器等电子元件。设备开关量对应的内容会是运行启停状态、报警或故障或保护状态、零件加工或停止状态等。

辰匠科技开关量场景IOT物联网系统案例:

树莓派的GPIO(英语:General-purpose input/output)通用型之输入输出的简称,其接脚可以供使用者由程控自由使用,PIN脚依现实考量可作为通用输入(GPI)或通用输出(GPO)或通用输入与输出(GPIO)。

树莓派终端输入命令gpio readall,可详细查看GPIO模块引脚说明。

在用python编程时可用RPi.GPIO模块,树莓派系统一般情况下已安装。

安装命令:sudo apt-get install python3-rpi.gpio

python编程模块引用一般是:import RPi.GPIO as GPIO。

不单是简单开关量,RPI.GPIO 模块的脉宽调制(PWM)功能,控制脉冲的频率和占空比,以PWM控制灯输出为例:低频时可控制闪烁间隔,高频时可控制输出亮度。

应用上可利用手机或电脑做监控和远程控制:在WEB页面里的虚拟开关做远程开关控制,在WEB页面里的信息查看设备的开关量实时信息和历史记录。

进一步可对采集到的信息做数据分析和数据图表可视化为之后情况的做优化措施和提供依据。以工业生产场景为例,设备开关或加工次数数据时间上的趋势、多设备数据比较、停机或故障原因的分析等,提升工厂的精益管理水平。

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