Cómo construir una grabadora de video en red con una Nvidia Jetson Nano

Todo lo que necesita para construir un sistema de videovigilancia portátil. Un Nano con ventilador y antenas, un estuche, una cámara y un SSD

Mientras trabajaba en una actualización de nuestros artículos sobre sistemas de videovigilancia domésticos, compré uno de los nuevos Jetson Nanos de Nvidia. Mientras jugaba con el tablero de $ 99 y lo usaba para hacer reconocimiento de objetos usando una variedad de cámaras, de repente se me ocurrió que sería un punto de partida bastante interesante para un pequeño dispositivo NAS de grabador de video en red (NVR). Consume muy poca energía y es portátil. Además, la GPU integrada tiene más capacidad de IA que la mayoría de las unidades NAS más grandes, y el Nano viene con toneladas de herramientas de IA preinstaladas. Entonces, para aquellos que quieran jugar con su propio movimiento o reconocimiento de persona o paquete o mascota, sería ideal.

Primer paso: configurar su nano

Nvidia hace que sea realmente fácil configurar el Nano. Todo lo que necesitas es una tarjeta microSD y una computadora para flashear la imagen L4T (Linux para Tegra). Técnicamente, todo lo que necesitas son 16 GB, pero el sistema ocupa la mayor parte de eso, así que usé una tarjeta de alta velocidad de 64 GB. Una vez que haya conectado un teclado, mouse y monitor, todo lo que necesita hacer es conectar una fuente de alimentación micro USB y estará ejecutando Ubuntu 18.04. Una amplia variedad de herramientas de inteligencia artificial y aplicaciones de demostración están preinstaladas para usted.

Kit de desarrollador Jetson NanoDefinitivamente puede trabajar directamente en el Nano, ya que tiene un rendimiento interactivo decente, pero me pareció más conveniente usar una máquina virtual Linux en mi máquina principal de Windows para conectarme con él. Gracias a X Windows y las aplicaciones basadas en servidor web, pude hacer casi todo desde mi máquina y no necesitaría pasar al Nano. Al principio, intenté arreglármelas con Hyper-V, pero realmente no es ideal para este uso, ya que quería hacer un desarrollo remoto en el que pudiera probar periféricos en un sistema host Linux y luego implementarlo en el Nano, por lo que Cambié a Virtualbox de Oracle. Creo que VMWare sería incluso mejor, ya que, según se informa, tiene una compatibilidad con dispositivos USB aún mejor, pero Virtualbox es gratis y ha funcionado bien. Por supuesto, un host Linux nativo sería ideal, pero pude hacer lo que necesitaba sin encender un escritorio Linux dedicado.



Segundo paso: reforzando su nano

Fuera de la caja, el Nano tiene una CPU, GPU, RAM y viene en una placa portadora que tiene muchas opciones de E / S. El Nano tiene un puerto Ethernet, pero si desea usarlo con Wi-Fi, debe agregarlo usted mismo. Es bastante fácil agregar una tarjeta Wi-Fi + Bluetooth a través de la ranura M.2, pero también puede usar uno de los cuatro puertos USB. Para la informática de trabajo pesado, también querrá obtener una fuente de alimentación de 4 amperios y 5 voltios con el conector de barril adecuado. Y un ventilador. Todo eso es bastante fácil, y Nvidia ha proporcionado amablemente algunos enlaces a partes compatibles en su Sitio para desarrolladores de Jetson Nano.

Ahora hay incluso algunos recintos imprimibles en 3D que puede hacer usted mismo o pedirle a una oficina de servicios que lo imprima. Varios están vinculados en la sección Recinto del excelente Sitio de eLinux Nano. Los esfuerzos comerciales para crear NVR basados ​​en el Nano han agregado múltiples puertos Ethernet a través de adaptadores M.2, pero para una solución casera, siempre que tenga una forma de conectar sus cámaras a la red (o pueda vivir con solo un par Modelos con conexión USB), no es necesario. Un periférico adicional que necesitará es una unidad de almacenamiento para videos grabados. Casi cualquier unidad SATA es utilizable, pero para rendimiento y portabilidad, una SSD sería lo mejor.

Cámara para exteriores Honic 4K económicaAfortunadamente, tenía el SSD ideal a mano. Seagate ha introducido un NAS optimizado Ironwolf 110 SSD y tenía una unidad de revisión para usar. Utilizado con un gabinete que tenía su propia fuente de alimentación, funcionó perfectamente, con el único inconveniente de que no se enciende correctamente cuando se conecta solo a un puerto USB. Como alternativa, conecté un SSD M.2 que también funcionó, pero por supuesto, no estaba optimizado para una carga de trabajo NAS.

La cantidad de almacenamiento que necesita depende de sus cámaras, su resolución y cuánto tiempo desea conservar las grabaciones. He estado probando un NVR doméstico en un NAS Synology DS-1019 + de 5 bahías con una matriz RAID 1 de 2 TB y 2 unidades con éxito, por lo que utilicé un SSD Ironwolf 110 de 2 TB. El pequeño tamaño del SSD significa que tiene la base para un sistema de videovigilancia ultraportátil. Los nuevos SSD Ironwolf 110 de Seagate también están optimizados para soportar las cargas de trabajo pesadas típicas de un servidor de red, pero ciertamente puede usar algo menos costoso: la unidad M.2 que usé fue la que saqué de mi computadora portátil Dell cuando puse una uno más grande en, si está tratando de mantener bajos los costos.

Consejos de configuración: Primero, una vez que lo configura, no es necesario que conecte un teclado, mouse o pantalla al Nano para la mayoría de las cosas. Puede ejecutarlo de forma remota en un ssh u otra sesión de terminal, y usar interfaces web para administrar el NVR o una GUI remota como X Windows. En segundo lugar, recomiendo hacer una copia de seguridad de su sistema una vez que esté de la forma que desee. Una forma sencilla de hacerlo si tiene Windows es utilizar el generador de imágenes de disco Win32 gratuito para crear una imagen de su tarjeta microSD.

Tercer paso: elegir su software NVR

Hay muchas buenas soluciones de software NVR. Lo complicado de usar el Nano es que requiere software que no solo se ejecuta en Linux, sino que se ejecuta en un procesador ARM. En mi caso, no quería perder el tiempo para crear una solución a partir de la fuente, así que busqué una que fuera gratuita y fuera de la caja. Eso me llevó a ZoneMinder. ZoneMinder es fácil de instalar y tiene una interfaz de usuario web nativa, por lo que es fácil de administrar desde cualquier lugar de su red. Es flexible y potente, pero, en el lado negativo, no encuentro la interfaz de usuario intuitiva.

También hubo un problema técnico en la versión que usé con el Nano (con 18.04 Ubuntu L4T) al intentar usar la funcionalidad Probe, por lo que necesitaba ingresar los detalles de la cámara manualmente. Parece una especie de problema extraño de la versión de la biblioteca que, con suerte, se solucionará a medida que el Nano se vuelva más popular.

Zoneminder se ejecuta en un Jetson Nano de $ 99 que muestra una imagen 4K de una cámara Honic de $ 80

Zoneminder se ejecuta en un Jetson Nano de $ 99 que muestra una imagen 4K de una cámara Honic de $ 80.

Cuarto paso: elegir sus cámaras

La mayor parte de las grandes inversiones en cámaras de seguridad para el hogar se destinan a cámaras de jardín amurallado, basadas en suscripción a la nube y no compatibles con NVR como Ring (Amazon) y Nest (Google). Personalmente, creo que es una tendencia terrible, ya que todas esas cámaras podrían admitir fácilmente RTSP y ONVIF, pero las empresas que están detrás de ellas han optado por apostar a que pueden hacerte pagar por ver tu propio video. Dicho esto, afortunadamente, existe un mercado floreciente de cámaras IP que puede utilizar como desee.

La primera cámara que usé con ZoneMinder en el Nano fue la económica, pero potente, Honic 4K. Escribiré más sobre esto en nuestra actualización de nuestro resumen de cámaras de seguridad, pero en resumen, es una cámara IP PoE 4K para exteriores por solo $ 80 (Nota: compré una por $ 80 cuando comencé a trabajar en los artículos hace dos semanas, pero ahora cuesta $ 104 en Amazon, entonces YMMV). No era obvio cómo conectar la cámara a ZoneMinder sin tener acceso a la función de sonda automatizada, pero la gente de soporte de Honic me respondió rápidamente con instrucciones detalladas.

Todo lo que necesita para construir un sistema de videovigilancia portátil. Un Nano con ventilador y antenas, un estuche, una cámara y un SSD

Todo lo que necesita para construir un sistema de videovigilancia portátil. Un Nano con ventilador y antenas, un estuche, una cámara y un SSD

Finalmente: Configuración de su NVR

Suponiendo que está utilizando ZoneMinder, agrega cámaras como monitores. Para probarlos, simplemente puede configurarlos con la acción 'Supervisar'. Pero para comenzar a grabar videos, querrás cambiarlos a 'Mocord' o 'Modect'. Modect le brinda la capacidad de detectar movimiento en zonas específicas. En este punto, como alguien que ha ejecutado un sistema de videovigilancia en el hogar durante varios años, le recomiendo que grabe continuamente si puede.

NVR basado en nano completamente ensamblado con carcasa impresa en 3D caseraPara mí, la mejor estrategia si tienes un sistema capaz de grabar de forma continua es que grabe todo y luego resalte los eventos de movimiento. Hay varias buenas razones para grabar todo, pero la más importante es que puedes estar seguro de cosas que no sucedieron. En nuestro caso, el uso más común de nuestro metraje de video ha sido demostrar que nunca se realizó una entrega. Un corolario es que puede estar seguro de que si algo sucedió, tendrá un registro. Si solo está grabando eventos de movimiento detectados, nunca podrá estar seguro de tener la información completa.

Dicho esto, es realmente útil poder recibir alertas solo cuando se detecta movimiento y poder avanzar rápidamente a través de las grabaciones para ver los eventos de movimiento detectados. Si está dispuesto a programar, el Nano es un dispositivo perfecto para codificar algo de inteligencia artificial inteligente para detectar eventos que le interesan y manejarlos de manera especial. El Nano es lo suficientemente potente como para ejecutar tanto la instalación de ZoneMinder como las aplicaciones de detección basadas en IA que tengo usando una cámara web USB Logitech. Por lo tanto, hay mucho espacio para agregar cualquier capacidad personalizada que pueda descubrir cómo codificar.

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