Using USB webcams with Home Assistant

过去一个月里，我一直在思考如何再次把 USB 摄像头集成到 Home Assistant 中。主要原因是这能让这些设备重获新生，也能以很低的成本实现视频监控。虽然有一些可用方案，比如 [pygame](http://www.pygame.org/hifi.html) 或 [SimpleCV](http://www.simplecv.org/)，但我一直没有真正完成。现在借助 [Landrash](https://github.com/Landrash) 提供的 [Local File 摄像头平台](/home-assistant/integrations/local_file) 和 [motion](http://lavrsen.dk/foswiki/bin/view/Motion/WebHome)，只需几个简单步骤就能接入本地 USB 摄像头。

在这篇博客中，我使用的是安装了 Home Assistant 0.22.1 的 Fedora 24（大概率也适用于其他发行版）环境，运行设备为 Foxconn nT-330i，连接了一台旧的 Logitech QuickCam Orbit AF 和一台 Logitech HD Webcam C270。作为开始，我们先只使用 QuickCam，暂时不做多摄像头设置。

先检查你的操作系统是否已经识别到摄像头。

$ lsusb
[...]
Bus 002 Device 016: ID 046d:08cc Logitech, Inc. Mic (PTZ)
[...]

我们要用的摄像头位于 /dev/video1，而 C270 对应的是 /dev/video0。

$ ls -al /dev/video*
crw-rw----+ 1 root video 81, 0 Jun 23 08:05 /dev/video0
crw-rw----+ 1 root video 81, 1 Jun 23 08:36 /dev/video1

我们还需要一个额外的软件来处理摄像头。motion 可以监控来自 USB 和网络摄像头的视频信号，进行运动检测，以及执行很多实用功能，比如保存图像、叠加文字，或做一些基础图像处理。请确保你已经启用了 RPM Fusion 软件源。

sudo dnf -y install motion

针对我们的设置，需要修改 /etc/motion/motion.conf 文件。目前最关键的参数是 videodevice、snapshot_interval 和 target_dir。其他设置可以先保持默认。我们将使用 /dev/video1 这个设备，截图间隔设为 30 秒，路径设为 /tmp。

[...]
###########################################################
# Capture device options
############################################################

# Videodevice to be used for capturing  (default /dev/video0)
# for FreeBSD default is /dev/bktr0
videodevice /dev/video1

[..]
############################################################
# Snapshots (Traditional Periodic Webcam File Output)
############################################################

# Make automated snapshot every N seconds (default: 0 = disabled)
snapshot_interval 30

[...]
############################################################
# Target Directories and filenames For Images And Films
# For the options snapshot_, picture_, movie_ and timelapse_filename
# you can use conversion specifiers
# %Y = year, %m = month, %d = date,
# %H = hour, %M = minute, %S = second,
# %v = event, %q = frame number, %t = thread (camera) number,
# %D = changed pixels, %N = noise level,
# %i and %J = width and height of motion area,
# %K and %L = X and Y coordinates of motion center
# %C = value defined by text_event
# Quotation marks round string are allowed.
############################################################

# Target base directory for pictures and films
# Recommended to use absolute path. (Default: current working directory)
target_dir /tmp

[...]

建议你至少调整 width 和 height，这样可以从摄像头获得更大的图像。设置完成后，启动 motion。

$ sudo motion
[0] [NTC] [ALL] conf_load: Processing thread 0 - config file /etc/motion/motion.conf
[0] [ALR] [ALL] conf_cmdparse: Unknown config option "sdl_threadnr"
[0] [NTC] [ALL] motion_startup: Motion 3.3.0 Started
[0] [NTC] [ALL] motion_startup: Logging to file (/var/log/motion.log)

你的 target_dir 目录会开始不断出现摄像头生成的图像。motion 会创建一个名为 lastsnap.jpg 的符号链接，它始终指向最新快照。接下来我们会把 Local File 摄像头平台设置为读取这个文件。

camera:
  - platform: local_file
    name: Cranberry cam
    file_path: /tmp/lastsnap.jpg

"Cranberry cam" 运行中的画面

连接了 USB 摄像头的这台机器也会变成一个摄像头服务器，因为 motion 内置的 HTTP 服务器默认就是开启的。这意味着你可以把 USB 摄像头接到局域网中的另一台机器上，在那台机器运行 motion、调整防火墙规则，然后在 Home Assistant 中显示视频流。只要访问 http://[IP of your webcam host]:8081/ 就能看到画面。当然，与快照模式相比，这需要更强的硬件性能。

在这种场景下，你需要在 configuration.yaml 里配置 Generic MJPEG IP 摄像头。

camera:
  - platform: mjpeg
    mjpeg_url: http://[IP of your webcam host]:8081
    name: Cranberry Live cam

motion 是一个功能强大的工具，而这篇博客只展示了两个非常基础的用法。可以查看 motion 的文档，进一步挖掘它的潜力。

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