鳥の巣の中を観察する

目的

　毎年、庭の木のウロを使いコヒヨドリが子育てを行う。ウロは深く、元気なヒナの鳴き声がいつも聞こえるが、子育ての手前、観察は難しい。できればスクスクと育つヒナを眺めて楽しみたい。そのため、鳥を驚かさず、子育ての邪魔にならず、風雨に耐え、安く、場所をとらず、いつでも確認可能で、設置後はフリーメンテナンス、そんなリアルタイム撮影環境が欲しい、と考えた。

手段

　結果として、USB内視鏡カメラとRaspberryPiを組み合わせた環境を構築することとした。それぞれ以下のメリットを持つ。
・USB内視鏡カメラ
　＞カメラ自体が非常に小径で、狭い場所へ設置可能
　＞非常に長いケーブル(10m)により現場への設置の際、調整が容易
　＞IP67という防水仕様により豪雨でも安心
・RaspberryPi
　＞低消費電力・低発熱・WiFi接続可能
　＞5000円程度の価格
それぞれのデメリットは以下の通り。
・USB内視鏡カメラ
　＞この機種のカメラ焦点範囲が4-6cm。動態撮影が目的なので許容とした。
・RaspberryPi
　＞セットアップ作業（コマンド入力）が必要
構成としては、USB内視鏡カメラをRaspberryPiに接続し、録画できるようにする。録画した動画をRaspberryPi上でリアルタイムエンコードし、WiFi経由でストリーミング、というもの。これにより同一LAN環境内でならブラウザでリアルタイムに映像が確認できる。

必要なものとセットアップ手順を下に記した。
同様のものを揃える限り、この手順で動作すると思う。

準備

購入品

・Raspberry Pi3 Model B ボード＆ケースセット 3ple Decker対応
・Raspberry Pi3 Model B 専用電源
・Samsung microSDHCカード 32GB EVO+ Class10 UHS-I対応
・Volador USB内視鏡 200万画素 10m IP67防水仕様

手元で用意（これらはRaspberryPiのセットアップ時のみ必要）
・LANケーブル (初期の動作確認に用いたが本来不要)
・HDMIケーブル
・HDMIポートのあるディスプレイ
・USB端子のついたマウスとキーボード
・WiFi接続のための親機（我が家はBUFFALO）
設置する際必要
・金づち
・少量の絶縁ステップル（U字釘）と銅線

セットアップ

Raspberry Pi3 Model B OSインストール

　－１．SDカードフォーマット（Windows10Proにて作業）
　　　SD Associationのフォーマットツールを利用
　　　https://www.sdcard.org/downloads/formatter_4/
　　　インストールと起動後、"Options"から"FOMAT SIZE ADJUSTMENT"を"ON"にして、FAT形式でSDカードをフォーマット（32GBまでのSDカード向け）実行。
　－２．SDカードへのRaspbian(Jessie)インストール
　　　NOOBS（Offline and network install）Version:2.3.0
　－３．Raspberry Pi3 Model B電源投入から初期設定

参照：RaspberryPi3のかんたん初期設定
　　　※NOOBSを利用したインストールに関してはリンク先などを確認願います。

初期設定

　－１．Raspberry Pi 3のWifiでの接続を固定IPアドレス化。

　/etc/dhcpcd.confを開く。
　$ sudo nano /etc/dhcpcd.conf
　ファイルの一番下に以下を追記

　/etc/dhcpcd.conf

　interface wlan0
　static ip_address=192.168.1.255/24
　static routers=192.168.1.1
　static domain_name_servers=192.168.1.1

　ここで
　ip_address　設定したいIPアドレス
　routersルータのIPアドレス
　domain_name_server　上記で大丈夫と思うが、他にLANに繋いでいるPCがあればそちらでipconfigして同じようにすればより確実と思う
　再起動
　$ sudo reboot
　参照：RaspberryPi3にてWifiでネットワークに固定IP接続

　－２．Raspberry Pi 3へのUV4L（ストリーミングソフト）インストール

・UV4Lパッケージ認証
wget http://www.linux-projects.org/listing/uv4l_repo/lrkey.asc && sudo apt-key add ./lrkey.asc
・/etc/apt/sources.listに下記を追加
deb http://www.linux-projects.org/listing/uv4l_repo/raspbian/ wheezy main
　※Raspbian(Jessie)で動作確認済
・インストール

sudo apt-get update
sudo apt-get install uv4l uv4l-raspicam
sudo apt-get install uv4l-raspicam-extras
sudo rpi-update
sudo apt-get install uv4l-server
sudo apt-get install uv4l-uvc
sudo apt-get install uv4l-xscreen
sudo apt-get install uv4l-mjpegstream

　参照：Raspberry Pi 3へのUV4L（ストリーミングソフト）インストール

　－３．Raspberry Pi 3へのＵＳＢカメラインストール

カメラをUSBポートへ接続
USBポート接続状況を確認
$ lsusb
Voladorのカメラが認識されているはずなので、そこに書かれている「ID xxxx：xxxx」の部分をメモ。
メモった部分をコマンドに入れてＵＶ４Ｌの起動
$ uv4l --driver uvc --device-id xxxx:xxxx --config-file=/etc/uv4l/uv4l-uvc.conf
WEBブラウザからアクセス（WiFi接続した携帯でもＯＫ）
http://<ラズベリーパイのIPアドレス>:8090/stream
※操作可能な画面は以下のアドレスのほう
http://<ラズベリーパイのIPアドレス>:8090/stream/webrtc
ＵＶ４Ｌの終了
$ sudo pkill uv4l

設定ファイルの編集
インストールした時点で自動起動が有効になっているので、デバイスIDを指定しておく。
$ sudo nano /etc/uv4l/uv4l-uvc.conf

uv4l-uvc.conf

device-id = 1dd8:0018

　参照：Raspberry Pi3とUSB WEBカメラでストリーミング

使用感

コンセント・ＡＣアダプタ・Raspberry Piを二重にしたビニール袋に包み、屋外物置の中に置き、電源もそこから取得した。カメラだけ木のウロに這わせている。カメラのケーブルは柔軟性があり固定が難しいため、盆栽の針金掛けの要領で銅線を巻き付け、希望の位置に設置した。設置から２週間経過したが問題なく稼働しており、あとは鳥が驚かず、営巣してくれることを祈るばかり。６月頃には営巣したかどうか、結果を載せられるはずである。

追記：設置して2週間ほどしてから多少の偽装は必要かと思い、カメラコード表面をスプレー塗装。

営巣

2017/05/10 卵を確認！今回は５つ産んだようだ。無事に育つよう見守りたい。