[TUTORIEL] Caméra de vidéosurveillance avec Raspberry Pi

Dans ce nouveau tutoriel, nous allons ensemble fabriquer notre caméra de vidéosurveillance open source à base de Raspberry Pi.
Oui, on parle ici d’une véritable caméra de surveillance extérieure open source, capable de vision nocturne et détection de mouvement, le tout relier à notre box domotique Jeedom.

Le matériel

Afin de ce lancer dans ce projet, nous allons avoir besoin :

• Raspberry Pi 3B+ (important)
• Carte SD 32Go ou supérieur
• Kit refroidissement
• Une caméra USB ou RaspiCam
• Tube PVC, manchon et trappe de visite 63 mm
• Splitter POE
• Convertisseur DC/DC LM2596HVS
• Support de montage pour caméra

Préparation du Raspberry Pi

Démarrons les choses sérieuses, pour cela, on commence par installer notre kit refroidissement sur notre Raspberry PI avec un peu de pâte thermique.

Puis sur la carte SD, installons MotionEyeOs, il s’agit d’une distribution open source spécialement conçu pour transformer notre Raspberry Pi en caméra connecté. Pour plus d’information rendez-vous sur le GitHub du projet. Sinon en alternative, il existe aussi Shinobi qui fait aussi très bien le travail.
On utilise comme d’habitude Etcher qui va s’occuper de tout pour nous.

On branche ensuite sa caméra, j’ai ici opté pour un modèle pro très proche de ce que l’on trouve dans les caméras commercial. Il s’agit d’une caméra 1080p 30 fps avec système de vision nocturne automatique le tout sur un simple câble USB. Une chose est sur avec ce petit bijou, qualité et performances sont aux rendez-vous même dans la nuit la plus noire.

Pour alimenter notre caméra, nous allons utiliser le POE (Power Over Ethernet), cela permet d’utiliser deux paires du câble RJ45 pour y faire transiter une tension d’alimentation. Nous évitant ainsi de passer deux câbles au lieu d’un. Et par la suite vous comprendre que cela nous permet d’économiser beaucoup de place dans la phase d’assemblage.
Afin de réaliser ceci, il est impératif d’utiliser un Raspberry Pi 3B+, seul modèle équiper sur la carte de 4 GPIO nous permettant de récupérer facilement la tension d’alimentation du câble RJ45. La prise à 4 broches se situe sous le GPIO, à son extrémité droite derrière les ports USB.

La tension fournie par le POE se trouve entre 5V et 48V. Cela dépend de votre alimentation ou de votre switch s’il est conçu avec POE. Afin de prendre en compte cette disparité, je vais utiliser un convertisseur DC/DC afin de transformer la tension POE en tension 5V qui vas être réinjecté par les GPIO.
Ici, le convertisseur est à base de LM2596 qui sont des convertisseurs abaisseurs de tension (step-down). Et plus particulièrement le modèle LM2596HVS (High Voltage) qui est capable de supporter jusqu’à 57V en entrée. La carte est équipée d’un potentiomètre destiné à régler précisément la tension de sortie. J’ai utilisé ce module avec une tension de sortie réglée à 5V. Lorsque le réglage est terminé, pensez à fixer la vis du potentiomètre avec une goutte de vernis.
Il ne reste plus qu’a sécuriser l’ensemble dans une gaine thermorétractable.
De l’autre coté, on retrouve un injecteur POE qui ici va injecter 48V dans le câble réseaux.

Le boîtier de notre caméra de vidéosurveillance avec Raspberry Pi

Pour le boîtier, je suis partie d’un tuyau PVC que l’on trouve dans les magasins de bricolage de diamètre 63 mm ce qui correspond à très peu de chose prés à la largeur du Raspberry Pi. À cela, on ajoute deux manchons d’accouplement et une trappe de visite étanche.
On commence par découper le plexiglas afin d’obtenir un disque de diamètre 63 mm que l’on va glisser dans le manchon. Le séparateur à l’intérieur du manchon servira de support afin de coller l’ensemble.
Pour le tuyau, je découpe une section de 20 cm. À une extrémité, je créé une encoche afin de faire passer le connecteur jack du Raspberry Pi.
Et pour la trappe de visite, je fais la même chose afin de pouvoir retirer et remettre le Raspberry Pi dans son logement une fois celui-ci coller.

Le plus dur est fait pour le boîtier, la suite est plus esthétique que fonctionnel. J’ai ensuite réduit la taille du manchon avant afin qu’il n’apparaisse pas dans le champ de vision de la caméra. Avec un morceau de tuyau coupé en deux, j’ai mis en place une sorte de casquette visant à protéger au maximum le champ de vision la caméra de la poussière et de l’eau.

À l’intérieur, se trouve un morceau de tuyau en forme de ressort qui me permet de plaquer proprement la caméra USB au fond du boîtier pour qu’elle ne bouge plus.
L’ensemble sera peint en noir afin de le rendre plus discret et de donner un look professionnel.

Il ne restera plus qu’a ajouter des sachets de granulés anti-humidité, un pied de fixation, un embout PG13 étanche pour faire passer le câble réseaux et à peindre l’ensemble en noir.

Configuration MotionEyeOs

Je le disais plus haut, avec MotionEyeOs nous avons la possibilité de faire de la détection de mouvement. C’est grâce au logiciel Motion, il va comparer les images successives et déterminer le nombre de pixels différent et en fonction du seuil, déclencher une détection de mouvement.
La configuration est relativement simple à prendre en main. On commence par les configurations systèmes, puis on ajoute sa caméra, ici une caméra USB.

La suite des réglages est à votre convenance. Pour ma part, j’ai activé la détection de mouvement. Celle-ci va déclencher plusieurs choses.
Tout d’abord l’envoi d’un évènement à Jeedom via l’API. Puis il va enregistrer toute la séquence et l’envoyer sur mon NAS.

Configuration Jeedom

La partie la plus simple, ici, on va simplement récupérer le flux streaming RSTP pour le faire apparaître sur le dashboard. Ce sera aussi l’occasion de récupérer l’information de détection de mouvement pour par exemple déclencher un envoi de MMS avec une photo.

Conclusion

Nous voilas avec notre caméra de surveillance IP à vision nocturne et détection de mouvement, le tout open source à base de Raspberry Pi. Compter une centaine d’euros pour le matériel, sûrement moins si vous avez déjà des équipements chez vous.

En tout cas c’était un vrai challenge que m’a lancer notre partenaire CONRAD sans qui rien n’aurait été possible. Et on se retrouve très vite dans un nouveau tutoriel.