Feijoaさんちの水槽ライブカメラ~ ラズベリーパイ研究室

余っていた Raspberry Pi Model B+, 2, 3 を有効活用して、当サイトの水槽ライブカメラを作成してみました。

Feijoa さんちの水槽ライブカメラ

ROOM   WATER   CPU  

Raspberry Pi 2 で、うちの水槽ライブカメラを作成してみました。

お魚さんたちに健康被害がないよう、夜は照明を消していてよく見えないかもしれません

2016/07/12追記、室温計は WiFi 接続をしている RPi3 で行っているのですが、SOFTBANK のTVチューナー付き WiFi ルーターが頻繁に通信できなくなる{恐らくメモリリーク}ため、たまに動作せずに0.0℃になっていたりします

(2016/07/19追記、電気代計測のため RPi Model B+ と RPi 3 のコンビを停止し、RPi 2 のみで運用開始しました。夜間は赤外線LED照明を試しに導入してみました)

※なお、映像の色が少しおかしいのは赤外線カメラモジュールなためです。

配信環境

構成は今はこんな感じです。

システム構成

SD カードは寿命があって頻繁に読み書きしていると壊れるそうですし、さくらクラウドのストレージは SSD なのでやはり寿命が存在します。ですから、撮影データをディスクに保存しなくても良いよう、メモリキャッシュシステムである memcached に画像データを保存し、リクエストに対してはそこからデータを読みだして返すようにしています。

top コマンドを叩いてみると、10~25% 程度の CPU 使用率です。やはり Raspberry Pi Model B+ は Pi2 や Pi3 に比べてかなり処理能力が低い感じですね。1~2%の CPU 使用率で処理できる Pi2 とどっちが電気料金的におとくなのかはこれから調べてみることにします。

Raspberry Pi Model B+ はシングルコアでかなり処理能力が低いので、本当はさくらクラウドのサーバーの方で WEB からのリクエストを捌いたほうが良い気がしてきました。とりあえず、しばらく経過観察をして負荷が増えすぎないか確認してみようと思います。

赤外線LED照明(+電源アダプター)

赤外線LED照明はこちらを使いました。中国から発送されまして、到着まで2週間以上かかりましたがお値段的には今のところ満足です。(2016/07/18より設置開始。あまりにも早く壊れるようならここに追記してリンクを外します)

2016/08/27 追記 1ヶ月を超えましたが室内常時稼働で問題なく動いています。(明るさセンサー搭載のため、昼間は消えています)

電源アダプター。12V、1Aのようです。上記LED照明は500mAで駆動する模様。十分ですね。

電気代計算

以下は、赤外線LED照明やネットワークのハブなどを含まない、RPi とカメラ、温度センサーのみの電気代計算です。

RPi Model B+

● 329.2時間駆動、14.27円 = 1 時間あたり 0.043 円 => 31円/月(30日)

RPi 2

● 237.1時間駆動、12.25円 = 1 時間あたり 0.052 円 => 37円/月(30日)

流石に Raspberry Pi 2 の方が電気代はかかるようですね。ただ、コマ撮りのパフォーマンスは遥かに RPi 2 の方が上で高速です。

計測に用いたメーター

プログラムタイマー付きエコキーパー®(簡易電力計)EC-04|CUSTOM

Amazon を見ると EC-04I という商品も見つかるのですが、違いはよくわかりません。メーカーのホームページにも I のほうは見当たらないので、ひょっとしたら同じ製品なのかもしれません。

私はホームセンターで購入。Amazon のレビューに、タイマー利用時や停電復帰時にONにならないという情報がありますが、こちらの製品はチャイルド・ロック機能がついているのでそのあたりの問題かと思います。予め念頭に置いて下さい。普通に計測する限りは問題なく使えています。

ただ、機能を盛り込みすぎたせいでしょうか、操作がめんどくさ過ぎる気がします。もっと簡単な、挿すだけで計測してくれるメーターなども昔使っていたので、簡単なものが良い方はそういう商品をご利用下さい。

水温計も欲しくなってきました…

これ、買ってみます(7/19注文)。報告は後日…(8/2までに到着予定)

防水温度計、届きました

7/28 に届きました。中国からですが、かなり早かったですね。

温度センサー防水タイプ

1本の信号線だけで通信を行う 1-wire という規格のデバイスだそうです。

参考)1-Wire

新しく記事を起こそうかとも思いましたが、あまりに簡単過ぎるので参考にしたページへのリンクだけ貼っておきます。

参考)[コラム] 第9回『1-wire温度センサーで部屋の温度を測定しよう』

説明書も何もついてきませんでしたが、赤を Vcc(3.3V)、黒を GND、黄色をお好きな GPIO ピンにつなぎ、黄色と赤の間に 4.7KΩくらいのプルアップ抵抗を挟むだけで良いようです。Raspberry Pi の設定としては、/etc/modules と /boot/config.txt の編集ですね。GPIO 番号は、黄色のリードに繋いだ GPIO 番号を指定して下さい。

私はあまり電気には詳しくないので、石器人の如く以下のように

リード線をハンダ付け

剥いたリード線をハンダで固めてブレッドボードにさせるようにしましたが、知人から「QIコネクター使うと良いですよ」と教えていただきました。こういうのがあるんですね。後日、やってみます。

参考)【Tips】電子工作でよく使う『QIコネクタ』の圧着方法

測定結果は「気温データベースを作ってみよう!(温度の記録と確認)」の冒頭のサンプルグラフのように利用しました。

水槽用の着色灯油温度計とくらべてみても、ほとんど誤差がないので正常に稼働しているようです。

2016/08/12追記 水温計が突然認識されなくなりました… お安いので、もう一つ注文してみます… 2016/08/19追記 2日程で勝手に元通り正常稼働するようになっていました。異常時はデバイスが全く認識されず、別の GPIO ポートに差し替えてみてもダメなのでシーリングが甘くて故障したのだろうと思っていたのですが、何が起きていたのか、全く謎です…。 ちなみに、新しく頼んだ水温計はまだ届いていません…

(おまけ)お魚紹介

ベタさん

ベタさん

トラディショナル・ベタ ベタ・スプレンデンス

別名「闘魚」とも呼ばれるほど闘争心溢れる魚で、ベタを2匹同じ水槽で飼うとどちらかが死ぬまで戦い続けると言われる。またグッピーのようにひらひらとした尾を持つ魚も攻撃対象になりやすく、他の魚と共泳させることも禁忌とされている。

…はずなのだが、うちのベタさんはとても温厚で。他の魚を攻撃することは殆ど無い。昔はたまにコリドラスさんを追い回したりしていたが、コリドラスさんの方が圧倒的に泳ぐスピードが速いので「すさーっ」とベタさんの攻撃をかわしてしまう。うちのベタさんが温厚なのはこれに懲りたからかもしれない。

また「年魚」とも呼ばれ、非常に寿命の短い魚らしい。

このベタさんは3代目なのだが、買って来た時から尾ぐされ病になっていて、すぐにヒレがぼろぼろになり、それほど長くは生きられないだろうと思っていた。

しかし、二週間の薬浴が効いたのか元気をとりもどし、結果として既に1年半以上生き続けている。

最近は流石に水槽の底でじっとしている事も多くなり、かなりのご老体感がある。

プラティさん

プラティさん

レッド・ワグ・プラティ

レッド・ワグ・ムーンとも呼ばれる。

とにかく食欲旺盛。水槽の側に寄って行くと餌をねだってそわそわしまくる。ひもじい思いをさせたら哀れだと思い、日に3度ほど餌を与えていたらぷっくりと膨れ上がってしまい、少し甘やかしてしまったと後悔している。

3匹購入したのだが、1匹は購入から2日後に死亡。小さい魚は難しい。

残りの2匹はしょっちゅう喧嘩している。闘魚ベタさんは彼らには全く興味を示さないのに。争いは同じレベルの者同士でしか起きないの典型。

コリドラスさん

コリドラスさん

コリドラス・ステルバイ

水槽の掃除係として2匹購入した。これを同じ水槽に入れたのがそもそもの間違いだった。

ある夏の日、ふと水槽を見ると水草の葉にびっしりと半透明の白いブツブツがくっついていた。一瞬にして事態を悟った僕はかたっぱしからぶつぶつを潰していったが、しばらくした夏の夜、水槽の壁面をにょろにょろと泳ぐ無数の小さなオタマジャクシのような影を見て、少し気が遠のいた。

現在、10匹以上のコリドラスさんが水槽の底を泳ぎまくっている。

構造が単純な生き物は爆発的に増える。今は、あまり餌を与え過ぎないようにして対応している。

ミッキーさん

ミッキーさん

ハイフィンレッドバック・ミッキーマウスプラティ

成長すると尾っぽの辺りにミッキーマウスのような模様が出るからこの名前になっているらしい。

ライブカメラ設置にあたり、水槽の彩りとして購入。小さい魚は難しいからちゃんと長生きしてくれるのか心配。

ワグ・ムーン・プラティさん同様、おなかがぷっくりと膨れてきた。餌を減らすべきのようだ。

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