Raspberry Pi 3でコンピュータビジョン搭載SmartThingsモーションセンサー

PiCameraを搭載したRaspberry Pi 3に、コンピュータビジョン対応モーションセンサーを導入。デバイスは人の顔を検出し、ローカルネットワーク経由でUPnPを介してSmartThingsに存在情報を送信します。

Raspberry Pi 3に動作するカメラとOpenCVがインストール済みであると仮定して開始します。未導入の場合はこのチュートリアルを推奨します 🙂

カスタムSmartThingsデバイスハンドラの作成

SmartThings IDEで、コンピュータビジョンモーションセンサー用の新しいデバイスハンドラを作成。

「My Device Handler」セクションに移動し、右上の「+ Create New Device Handler」をクリック。

今回はコードから作成。「From Code」タブをクリック、添付のDevice Handlerコードを貼り付け、「Create」をクリック。

次のページで「Publish」をクリックし、デバイスを自分で利用可能に。

SmartThingsアプリの作成

同様にSmartAppを作成。「My SmartApps」セクションで右上の「+ Create New SmartApps」をクリック。

コードから作成、添付のSmartAppコードを貼り付け、「Create」をクリック。その後「Publish」。

Raspberry Piの準備

画像を撮影し、顔を検出し、ステータスをSmartThingsに報告するPythonスクリプトが必要です。

必要ライブラリをインストール：

pip install imutils
sudo apt-get install python3-twisted-web

スクリプト用ディレクトリ作成：

mkdir -p /home/pi/camera
cd /home/pi/camera

スクリプトファイル作成：

sudo nano ssdpcamera.py

添付のCamera Python Scriptを貼り付け保存。

python3 ssdpcamera.pyでテスト – カメラ初期化と顔検出イベントを示すログ出力が見えるはず。

Raspberry Piの検出とペアリング

SmartThingsモバイルアプリで、Marketplace → SmartApps、+ My Appsの下にある「Computer Vision (Connect)」を探す。

Raspberry Piの電源を入れ、Pythonスクリプトを実行中であることを確認。SmartAppが検出を開始；デバイスが表示されたら選択し「Done」をタップ。

ペアリング後、デバイスがSmartThingsアカウントに存在更新を報告し始めます。

自動起動設定

ブート時にスクリプトを自動実行するには、/etc/rc.localを編集し、exit 0行の前に以下を追加：

(sleep 10; python3 /home/pi/camera/ssdpcamera.py)&

カッコで囲むことで、短い遅延後にバックグラウンド実行されます。

コード概要

以下はPythonスクリプトの主要コンポーネントの簡潔な抜粋。完全なソースファイルは添付ファイルにあります。

#!/usr/bin/python3
import cv2
from picamera import PiCamera
from twisted.web import server, resource

# カメラ初期化
camera = PiCamera()
camera.resolution = (640, 480)
camera.framerate = 32

# 顔検出器
face_cascade = cv2.CascadeClassifier('haarcascade_frontalface_default.xml')

# SSDPとHTTPサーバーをセットアップし、SmartThingsの検出とステータスポーリングを可能に。

スクリプトは継続的にフレームを取得し、Haarカスケード顔検出を実行、人が検出されるかシーンが空になるたびにSmartThingsハブに通知します。