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@Toshiaki0315(Toshiaki Nomura)

XIAO ESP32S3を監視カメラにしてみる

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Last updated at Posted at 2026-03-01

「Seeed Studio XIAO ESP32S3 Series」を買ってきたので、とりあえずカメラで撮った画像をサーバに転送するプログラムを作っていきます。
今回もプログラマはGeminiです。

image.png

XIAO ESP32S3 Series のスペックまとめ

XIAO ESP32S3シリーズには、基本モデルの「XIAO ESP32S3」と、カメラとマイクがセットになった「XIAO ESP32S3 Sense」の2種類があります。今回は、カメラ付きの「Sense」モデルの機能使っていきます。

項目 スペック詳細 補足
MCU (マイコン) ESP32-S3R8 (Xtensa 32-bit LX7 デュアルコア, 最大240MHz) 高速な処理とAI演算（ベクトル命令）に対応
ワイヤレス通信 2.4GHz Wi-Fi (802.11 b/g/n)
Bluetooth 5.0 (BLE)/ Bluetooth Mesh		 ネットワーク接続やスマホ連携が容易
メモリ 8MB PSRAM / 8MB Flashメモリ 画像処理やAIモデルの保存に十分な容量
** SD カードスロット** 32GB FAT 対応
インターフェース 1x UART
1x IIC
1x IIS
1x SPI
11x GPIOs (PWM)
9x ADC
1x User LED
1x Charge LED
1x B2B Connector (with 2 additional GPIOs)
1x Reset button
1x Boot button		 各種センサーやディスプレイの接続が可能
USBポート Type-C 電源供給とプログラム書き込み用
内蔵センサ 1x OV3660 カメラセンサ
1x デジタルマイク
サイズ 21 x 17.5 mm 非常に小さく、組み込み用途に最適

開発環境の構築手順 (Arduino IDE)

Arduino IDE を使ってプログラミングする準備をします。

1. Arduino IDE のインストール

  • PC（Windows/Mac/Linux）に、Arduino公式サイトから最新の「Arduino IDE (v2.x系)」をダウンロードしてインストールします。

2. ESP32ボードパッケージの追加

  • Arduino IDEを開き、メニューの ファイル > 基本設定 (Macの場合は Arduino IDE > Settings) を開きます。
    image.png
    image.png

  • 「追加のボードマネージャーのURL」の欄に以下のURLをコピー＆ペーストし、「OK」を押します。
    https://espressif.github.io/arduino-esp32/package_esp32_index.json
    image.png

3. ボードマネージャーからESP32をインストール

  • 左側のメニューアイコンから「ボードマネージャー」（基板のアイコン）をクリックします。
  • 検索窓に esp32 と入力し、「Espressif Systems」が提供しているパッケージをインストールします。
    image.png

4. ボードの選択

  • XIAO ESP32S3をUSB Type-CケーブルでPCに接続します。

  • 画面上部のボード選択プルダウンメニューから「他のボードとポートを選択」をクリックします。
    image.png

  • ボード検索窓で XIAO_ESP32S3 と入力し、リストから「XIAO_ESP32S3」を選択します。（Senseモデルの場合もこれを選びます）。

  • ポートは接続したUSBポート（COMx や /dev/cu.usbserial-xxx など）を選択します。
    image.png
    image.png

設定タブのツールメニューから「PSRAM: "OPI PSRAM"」が有効になっていることを確認してください（カメラ機能を使うために必須です）。
image.png
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image.png

画像データを送信するサンプルコード

ここでは、XIAO ESP32S3 Senseのカメラで撮影した画像を、Wi-Fi経由で指定したサーバーにHTTP POSTで送信するサンプルコードを紹介します。

#include <WiFi.h>
#include <HTTPClient.h>
#include "esp_camera.h"

// ==========================================
// ご自身の環境に合わせて変更してください
// ==========================================
const char* ssid = "YOUR_WIFI_SSID";       // Wi-FiのSSID
const char* password = "YOUR_WIFI_PASSWORD"; // Wi-Fiのパスワード
const char* serverUrl = "http://your-server-address.com/upload"; // 画像の送信先URL

// XIAO ESP32S3 Sense のカメラピン定義
#define PWDN_GPIO_NUM     -1
#define RESET_GPIO_NUM    -1
#define XCLK_GPIO_NUM     10
#define SIOD_GPIO_NUM     40
#define SIOC_GPIO_NUM     39
#define Y9_GPIO_NUM       48
#define Y8_GPIO_NUM       11
#define Y7_GPIO_NUM       12
#define Y6_GPIO_NUM       14
#define Y5_GPIO_NUM       16
#define Y4_GPIO_NUM       18
#define Y3_GPIO_NUM       17
#define Y2_GPIO_NUM       15
#define VSYNC_GPIO_NUM    38
#define HREF_GPIO_NUM     47
#define PCLK_GPIO_NUM     13

void setup() {
  Serial.begin(115200);
  delay(1000);

  // 1. Wi-Fiに接続
  Serial.print("Connecting to Wi-Fi...");
  WiFi.begin(ssid, password);
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
    delay(500);
    Serial.print(".");
  }
  Serial.println("\nConnected to Wi-Fi!");

  // 2. カメラの初期設定
  camera_config_t config;
  config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;
  config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;
  config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM;
  config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM;
  config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM;
  config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM;
  config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM;
  config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM;
  config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM;
  config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM;
  config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM;
  config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM;
  config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM;
  config.pin_href = HREF_GPIO_NUM;
  config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM;
  config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM;
  config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;
  config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;
  config.xclk_freq_hz = 20000000;
  config.frame_size = FRAMESIZE_VGA;     // 画像サイズ (VGA: 640x480)
  config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG;  // フォーマット (JPEG)
  config.grab_mode = CAMERA_GRAB_WHEN_EMPTY;
  config.fb_location = CAMERA_FB_IN_PSRAM; // PSRAMを使用
  config.jpeg_quality = 12;              // 画質 (数値が小さいほど高画質 0-63)
  config.fb_count = 1;

  // カメラの初期化を実行
  esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
  if (err != ESP_OK) {
    Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x\n", err);
    return;
  }
  Serial.println("Camera initialized successfully!");
}

void loop() {
  // 1. 画像をキャプチャ
  camera_fb_t * fb = esp_camera_fb_get();
  if (!fb) {
    Serial.println("Camera capture failed");
    delay(1000);
    return;
  }
  Serial.printf("Picture taken! Size: %d bytes\n", fb->len);

  // 2. サーバーへ画像を送信 (Wi-Fi接続時のみ)
  if (WiFi.status() == WL_CONNECTED) {
    HTTPClient http;
    http.begin(serverUrl);
    // 送信するデータがJPEG画像であることをサーバーに伝える
    http.addHeader("Content-Type", "image/jpeg"); 

    Serial.println("Sending image to server...");
    // HTTP POSTリクエストを実行し、画像を送信
    int httpResponseCode = http.POST(fb->buf, fb->len);

    if (httpResponseCode > 0) {
      Serial.printf("HTTP Response code: %d\n", httpResponseCode);
    } else {
      Serial.printf("Error code: %d\n", httpResponseCode);
    }
    http.end(); // リソースを解放
  } else {
    Serial.println("Wi-Fi Disconnected");
  }

  // 3. カメラのメモリを解放 (重要)
  esp_camera_fb_return(fb);

  // 10秒待機してから再度撮影＆送信
  delay(10000); 
}

サンプルコードの動かし方

  1. コード内の YOUR_WIFI_SSID、YOUR_WIFI_PASSWORD、http://your-server-address.com/upload の部分を実際の環境に合わせて書き換えてください。

  2. 左上の「書き込み」ボタン（右向き矢印 →）をクリックして、ボードにプログラムを転送します。
    image.png

  3. 書き込みが完了したら、右上の「シリアルモニタ」（虫眼鏡のアイコン）を開き、通信速度を 115200 baud に設定すると、Wi-Fiへの接続状況や送信ステータスが確認できます。
    image.png

Server側の構築

1. 準備：PythonとFlaskのインストール

Pythonのインストール手順については省略します。
Pythonをインストールしたら、ターミナルを開き以下のコマンドを入力してFlaskをインストールします。

pip install Flask

2. Pythonサーバーのコード (server.py)

お好きな場所にフォルダを作り、その中に server.py という名前で以下のコードを保存してください。

server.py
from flask import Flask, request
import os
import datetime

app = Flask(__name__)

# 画像の保存先フォルダ名
UPLOAD_FOLDER = 'uploads'

# フォルダが存在しない場合は自動で作成
os.makedirs(UPLOAD_FOLDER, exist_ok=True)

@app.route('/upload', methods=['POST'])
def upload_image():
    # ESP32から送られてきた生のバイナリデータ（画像）を取得
    img_data = request.data
    
    if not img_data:
        return "No data received", 400

    # ファイル名を現在時刻から生成（例: 20260228_143000.jpg）
    filename = datetime.datetime.now().strftime("%Y%m%d_%H%M%S") + ".jpg"
    filepath = os.path.join(UPLOAD_FOLDER, filename)

    # データをファイルとして保存
    with open(filepath, 'wb') as f:
        f.write(img_data)
    
    print(f"画像を保存しました: {filepath} (サイズ: {len(img_data)} bytes)")
    return "Image uploaded successfully", 200

if __name__ == '__main__':
    # host='0.0.0.0' にすることで、同一Wi-Fiネットワーク内のESP32からアクセス可能になります
    # port=3000 は待ち受けるポート番号です
    app.run(host='0.0.0.0', port=3000)

サーバーを起動

  1. コマンドプロンプト（またはターミナル）を開き、server.py を保存したフォルダに移動（cd コマンドを使用）します。
  2. 以下のコマンドを実行してサーバーを起動します。
python server.py

起動すると、Running on http://192.168.X.X:3000 のようなメッセージが表示されます。これでサーバー側は画像を受け入れる準備が完了です。

 * Serving Flask app 'server'
 * Debug mode: off
Address already in use
Port 5000 is in use by another program. Either identify and stop that program, or start the server with a different port.
On macOS, try searching for and disabling 'AirPlay Receiver' in System Settings.
nomura@M4MBA upload-web % !vi
vi server.py
nomura@M4MBA upload-web % vi server.py
nomura@M4MBA upload-web % python server.py
 * Serving Flask app 'server'
 * Debug mode: off
WARNING: This is a development server. Do not use it in a production deployment. Use a production WSGI server instead.
 * Running on all addresses (0.0.0.0)
 * Running on http://127.0.0.1:3000
 * Running on http://192.168.1.18:3000
Press CTRL+C to quit

ESP32側のコード（Arduino IDE）の書き換え

最後に、前回作成したArduinoコードの送信先URL（serverUrl）を、サーバーを動かしているPCのIPアドレスに書き換えます。
PCとESP32は同じWi-Fiルーターに接続されている必要があります。

PCのローカルIPアドレス（192.168.X.X など）を確認し、Arduinoコードの以下の部分を修正してください。

変更前
// 変更前
const char* serverUrl = "http://your-server-address.com/upload";
変更後
// 変更後（例：PCのIPアドレスが 192.168.1.15 の場合）
const char* serverUrl = "http://192.168.1.15:3000/upload";

書き換え後、ESP32にプログラムを書き込みます。
シリアルモニタで HTTP Response code: 200 と表示され、PCの uploads フォルダ内に写真がどんどん保存されていけば大成功です！

image.png

サーバ側のターミナルには以下のような画像を保存した旨のメッセージが繰り返し表示されます。

画像を保存しました: uploads/20260301_132226.jpg (サイズ: 13957 bytes)
192.168.1.4 - - [01/Mar/2026 13:22:26] "POST /upload HTTP/1.1" 200 -
画像を保存しました: uploads/20260301_132236.jpg (サイズ: 13983 bytes)
192.168.1.4 - - [01/Mar/2026 13:22:36] "POST /upload HTTP/1.1" 200 -
画像を保存しました: uploads/20260301_132246.jpg (サイズ: 13146 bytes)
192.168.1.4 - - [01/Mar/2026 13:22:46] "POST /upload HTTP/1.1" 200 -
画像を保存しました: uploads/20260301_132257.jpg (サイズ: 14068 bytes)
192.168.1.4 - - [01/Mar/2026 13:22:57] "POST /upload HTTP/1.1" 200 -
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