[活動] Raspberry Pi社群聚會 #21 會後資料(樹莓派在物聯網上的應用案例,從 Maker 到 Mass Production)

第二十一次 Raspberry Pi 社群聚會會後資料,希望透過社群活動的分享和交流,找到更多 Raspberry Pi 的可能。本次主題是「樹莓派在物聯網上的應用案例,從 Maker 到 Mass Production」。過往資訊可看共筆


這次的主題是分享使用樹莓派(Raspberry Pi)量產的經驗或是產品。第一位講者 Henry 將介紹使將樹莓派做成尿素加注機的商業化應用經驗談。


產品的需求是從空污而來。空氣污染的來源之一是柴油引擎的排放物,其組成主要是氮氧化物(NOx)和微粒(包含碳煙),其次是碳氫化合物(HC) 。如果能使用氨氣作為還原劑,可以讓氨氣和氮氧化物反應生成氮氣和水,就可以無害的排放到大氣中。但由於使用氨氣需要一套複雜的控制系統,因此使用尿素(環保汽車尿素,Diesel exhaust fluid)會更為方便,因為尿素的水溶液在 200°C 的溫度以上,會產生 NH3 可達到和氨氣一樣的效果。


由 Henry 所設計的尿素加注機的硬體組成有 Raspberry Pi 和 Arduino。讀取油料的高低和加注尿素是由 Arduino 負責,其資訊會透過 UART 和 Pi 傳輸,而 Pi 則負責顯示畫面,並將加注結果傳回伺服器。


圖為尿素加注機內部的線路。使用 Pi 或是 Arduino 這類硬體的好處,就是在於開發快速。只要設計好適當的線路圖,就可以用麵包板和杜邦線等電子零件驗證想法。如果初步的測試沒問題,就可以手工焊接讓雛型系統更穩固。經過一段時間的實測猴,就能再進行 PCB 的生產等後續量產動作。


產品量產後的問題之一,就是蒐集 log。如果是一開始就有先考慮到的都不會是問題,但你永遠不知道使用者會怎麼用這產品。因此 Henry 曾經接到尿素加注資料讀取錯誤的問題回報,為了第一時間瞭解狀況,就在半夜從台北直奔彰化花壇,只為了取回 log 和釐清問題所在。


大部分的人還是只拿 Pi 做概念驗證,因此提問的人很多,都想多瞭解可能會發生的問題,看能不能少踩幾個坑。

Henry 的投影片下載

 


第二位講者 sosorry 也分享國內外使用樹莓派做產品的幾個要點。第一個案例是使用樹莓派做監控系統。
目前市面上大多數的監控設備都是使用可見光的 Camera,但這會受到天候或是光線等影響,因此為了能降低環境影響,有廠商使用可見光的相機模組熱紅外線影像相機模組融合成監視系統。這是使用雙相機做 alpha blending 的效果。


第二個案例是使用樹莓派做能源監控系統。這是國外所發起的 OpenEnergyMonitor 專案,整體架構包含了可單獨運作的溫度監控模組(emonTH)、可偵測電流消耗的能源監控模組(emonTx)、使用了 Pi 和 ATmega328 擴充板做為系統核心的物聯網閘道器(emonPi),和最後資料分析與視覺化的儀表板(emonCMS)。

特別介紹這專案不只是這已經是量產的產品,而是觀摩別人怎麼經營開源專案。這專案所有的項目都是開源的,包括了硬體開源,但也提供線上購買現成的模組。其次是軟體開源,包括了前端韌體到網頁後台都可以在 github 下載。再來是所有的訊息傳遞都使用開放標準,可方便各種軟體的串接與硬體擴充。當然教學文件教學影片也是必備的,還有線上社群可以作為你最後的支援。以上所有專案資料可以到網站上取得。

最後還分享了一些使用樹莓派量產的注意事項。完整內容可參考投影片
樹莓派在物聯網上的應用案例 from raspberrypi-tw

 


這次 Noah 有給了一個 lightning talk,主要是推廣 FOSSASIAPSLab 的一些精神與產品,和樹莓派是相仿的。不過可惜的是沒有實機展出,也許下次可以結合樹莓派做更多的分享。

 

歡迎大家來參加社群聚會,相關活動我們都會在網頁facebook 公告,如果有主題想分享也請來信 service AT raspberrypi.com.tw。

[產品] FLiR Dev Kit 紅外線熱影像開發套件

FLiR_Dev_Kit

《特色》
* 使用 Lepton® 長波紅外線(LWIR)相機模組
* 80×60 解析度
* 可搭配其他相機模組融合式的顯像
* 可以使用樹莓派(或是其他 ARM 架構的開發板)輕鬆開發熱影像應用

《規格》
* LWIR 感測器,可偵測波長 8 到 14 μm
* 水平視角 51 度,對角視角 63.5 度
* 80 (h) × 60 (v) 有效像素
* 熱靈敏度 <50 mK
* 提供 MIPI 和 SPI 影像介面
* 提供類 I2C 串列介面
* 快速影像響應時間(< 0.5 秒)
* 低功耗(< 160 mW)

《出貨清單》
* FLiR Lepton® 熱成像相機模組(Thermal Imaging Module)
* FLiR Lepton® 熱成像相機開發板(Breakout Board)
* 注意:此套件分為兩個部分,一旦收到,就需要組裝。 Lepton®模塊對靜電放電(ESD)非常敏感。將其插入開發板時,請務必使用適當的個人接地,如接地手環等,以防止損壞相機模組。

《使用教學》
* Hookup Guide
* GitHub (Library, Example Code, & Design Files)
* Raspberry Pi特色相機介紹(熱成像攝影機+微距相機)
* 雙相機融合顯像

《下載》
* Schematic
* Datasheet (Lepton®)
* SDK(32bit)
* SDK(64bit)
* Reverse-Engineering the Lepton®

《範例程式》
* https://github.com/raspberrypi-tw/meetup19

FLiR_Dev_Kit_4in1

$8900 

※若無法使用Paypal購買,請到 這裡 填寫表單購買,造成您的不便敬請見諒。

[活動] Raspberry Pi社群聚會 #19 會後資料(特色相機技術與應用)

第十九次 Raspberry Pi 社群聚會會後資料,希望透過社群活動的分享和交流,找到更多 Raspberry Pi 的可能。本次主題是「特色相機技術與應用(Camera Technology and Application)」。過往資訊可看共筆


這次的活動有發放貼紙,要感謝 SZJapanese Raspberry Pi Users Group 的發起人 Masafumi Ohta 的幫忙。


活動還沒正式開始,就已經有很多人排隊簽到順便拿貼紙了。


今天第一場講者是義晶科技的 Aki。義晶科技做了第一台樹莓派的 360 相機,使用的 image sensor 是 OV10640。


由於樹莓派基金會的 GPU 目前只提供 OmniVision OV5647SONY IMX219 的 ISP 處理,但因為太多人有使用其他相機的需求,因此樹莓派基金會特別提供了一個 rawcam 的存取路徑。只要接上 MMAL 的 vc.ril.rawcam 的 component 就可以取得從 CSI-2 吐出的 raw 檔。更多資訊請參考論壇資訊
因此,使用非官方相機的資料存取路徑,就會是使用 rawcam 的存取路徑:Sensor => CPU memory => copy to GPU memory => GPU process,速度會比標準的存取路徑:Sensor => CPU memory => GPU process 慢了一些。


因為 360 相機是由兩個超過 180 度的魚眼相機所組成,因此如果直接取回 raw 並顯示可以看到兩個鏡頭各別的魚眼畫面結果,這樣的速度是最快。


如果需要將兩個魚眼畫面結果縫合成一張全景圖(Panorama),那還要透過 GPU 的運算後就會慢一些。


如果搭配 Live555 這樣的 RTSP Server,我們就可以將相機畫面轉成 RTSP 的串流。如果再註冊一個 youtube 的帳號,就可以用 360 相機開直播了,把樹莓派當作 Pi 360 直播盒。

AKi 的內容非常精實,如果有興趣的朋友們可以下載投影片。我們很快也會將這款 360 相機上架

 

Raspberry Pi特色相機介紹(熱成像攝影機+微距相機) from raspberrypi-tw


我們第一個展示的是熱成像相機的原理與應用,使用的是 FLIR Lepton LWIR Camera,小小一個鏡頭和橡皮擦差不多的大小卻價格驚人!


熱成像相機根據讀取到的不同波長的紅外線,透過波長與溫度的轉換,將溫度用色彩的方式轉成三維矩陣後回傳。因此我們可以看到溫度從白到黃到紅到紫到黑,顏色越深代表溫度越低。
熱成像相機的能量取得是靠紅外線的熱輻射,因此不受白天、晚上、煙霧、下雨等天候影響,過去是用在軍事上偵測敵人使用。


轉到商用上,就可以用在人型辨識或是人數計算等應用,但會需要透過影像處理的手法才能得到準確的結果。我們也展示了使用 Canny 邊緣偵測的方式,來得到人形邊緣結果。


我們第二個展示是使用微距相機搭配 OCR 做工業檢測,這源自於我們需要快速取得板子上的料號,希望能透過自動畫得方式進行光學文字辨識,並將結果儲存起來做為日後備料使用。
OCR 能使用的技術很多,我們是使用 Pytesseract 這套 Tesseract-OCR 的 wrapper。

 

相機與影像處理是 Raspberry Pi 的特色與強項,我們也會持續發展相關應用。下半年我們會有寵物小車二代,是一個結合行動+影像+機器人架構的專案。

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