Bilderkennung als Ersatz für Fenster Kontakte

[marsie]

Hallo.

Nachdem ich hier schon einiges über Fensterkontakte gelesen habe und man eigentlich recht viele braucht, um alle Zustände zu erkennen, ist mir der Gedanke gekommen, das man dies auch über eine Bilderkennung machen könnte. Konkretes hab ich nicht, wollte nur mal hören, obs da schon Gedanken zu gab oder Probleme, die ich nicht bedacht habe. Dann kann ich etwas abschätzen, ob sich der Auffand, sich da rein zu arbeiten überhaupt lohnt.

Folgende Idee im Groben:
Ein Controller (Arduino, Raspberry oder ähnliches) wird mit einer Kamera oben im Jal Kasten über den Fenster eingebaut, so dass die Kamera das ganze Fenster im Blick hat. An verschiedenen Stellen am Fenster und am Rollo würde man Markierungen anbringen. Vielleicht gibts da was in einem für den Menschen unsichtbaren Lichtspektrum. Der Controller überwacht nun die Markierungen, also ob eine da ist oder nicht. Das wäre recht einfach zu programmieren.
Daraus lassen sich dann Zustände berechnen.

Beispiel für die Markierungen:
Auf dem Rollo von innen an Stellen für 100% zu, 50% zu etc. Auf dem Fensterhebel (nennt man das so) so, dass je nach Stellung eine andere Markierung Sichtbar ist.
etc.

Würde man das mit einem Raspberry Pi + Kamera Modul machen, wäre man ca. bei 100€ pro Fenster (40€ Pi +30€ Kamera +30€ Speicherkarte, Netzteil, WLan Sender). Mit Arduino oder sowas könnte man das wahrscheinlich noch besser und stabiler lösen.

Was sind Eure Meinungen dazu? Sinnvoll machbar?

- marsie

[magiczambo]

100 Euro pro Fenster + Strom pro Fenster + Separate Stromzuleitung + Ordentlich Ärger wenn das Ding abraucht....
Ne würde ich nicht haben wollen. Aber fühle dich nicht eingebremst in deinem Spieltrieb.

BTW: Was machst du bei Nacht?

[marsie]

100 Euro pro Fenster + Strom pro Fenster + Separate Stromzuleitung + Ordentlich Ärger wenn das Ding abraucht....
Ne würde ich nicht haben wollen. Aber fühle dich nicht eingebremst in deinem Spieltrieb.

BTW: Was machst du bei Nacht?

Hey, danke für die Antwort.
Also 100€ pro Fenster wären es mit dem Raspberry. Der ist dafür sicher nicht so gut geeignet. Da wäre ein Mikrocontroller besser. Fertig eingebaute Fensterkontakte kosten ja auch was. Und hier könnte man zusätzlich sein Rollo recht gut auf bestimmte Positionen fahren.

Wegen Nachts: Man könnte reflektierende Marker verwenden und eine IR Led, dann wäre das kein Problem.

Richtig gut wäre, wenn das ganze zum Beispiel auf Konnekting aufbauen würde...

[seppm]

Hey Marsie,

jedenfalls die "verrückteste" Idee die ich hier seit langem gelesen habe :-)

Wenn Du da fit bist und genügend schmerzfrei, dann immer zu. Stell dann bitte Dein Projekt hier vor.

Meine persönliche Meinung ist allerdings das Du damit eine recht einfache Sache sehr kompliziert machst. Die Zustände der Rolladenhöhe bekommt man anders viel einfacher. Für Tür/Fensterkontakte reicht idR ein "Verschlusskontakt" der Dir sicher sagt ob das Fenster im Rahmen UND verriegelt ist. Wenn gekippt, oder Fensterhebel nicht auf "ZU" oder nicht im Rahmen gibt es jedesmal "Alarm". Das ist bewährt, läuft störungsfrei, vermutlich so lange wie Du Dein Haus hast.
Dahinter kannst Du alles an Logik bauen was Du magst und natürlich kannst beim Fenster mit 2 Kontakten auch ZU, Gekippt, AUF überwachen wenn Du das möchtest. Und davon abhängig, dann zB die Rolladen steuern.

Um Deine Frage zu beantworten: Machbar ja (man kann ja alles machen) sinnvoll nein (aber das darfst natürlich für Dich selbst bewerten).

Cheers Sepp

[alexbeer]

Als Schüler habe ich in einer Jugendherberge gelernt, dass dort auch alle Fenster per Kamera überwacht werden. Die nächtlichen "Ausbrecher" bzw "Einbrecher" konnten jedenfalls einwandfrei identifiziert werden.

In meinem Haus möchte ich es nicht haben...

[hyman]

Ich werfe mal das Gegenargument "Standby-Stromverbrauch viel zu hoch" in den Ring.

Und ich halte es nicht für fair, eine Selbstbau-Lösung mit einer fertig gekauften preislich zu vergleichen. Wenn man bereit ist, den Zeitaufwand zu spendieren, den man für die Kameralösung braucht, kann man auch die Fensterkointakte preiswert selber montieren.

Bleibt aus meiner Sicht auf der "Pro"-Seite nur noch der Spieltrieb.

[gaert]

In den 90ern waren so tolle "Infraschall"-Alarmanlagen in Mode - sogar für's Auto... So dumm ist dieser Ansatz im Prinzip nicht, nur leider funktionierte dies damals nie so wirklich zuverlässig (Fehlalarme waren v.a. das Problem). Inzwischen denke ich, dass man mit moderner Technik (Arduino oder gar RasPi) das Prinzip nochmals aufleben lassen könnte (Stichwort: ausgeklügelte Software-Filter). Das Grundprinzip war einfach: Der Vorgang des Fensteröffnens verursacht eine plötzliche Luftdruckänderung (man könnte es auch Infraschall-Ereigniss nennen). Dies wurde primitiv gemessen und per simplem Schwellenwert ausgewertet. Der Vorteil liegt auf der Hand: Ein(!) billiges Gerät "irgendwo" platzieren - und schon ist die gesamte Hütte (Aussenhülle) überwacht...

[Bainit]

Moin Marsie,

die Welt gehört denen die neu denken.
Von daher tolle Idee.
In der Praxis aber sehr aufwändig. Was ist der vermeintliche Vorteil? Die Kosten?

Alternativvorschlag:
- Jeder halbwegs aktuelle Rolloaktor bringt Funktionen zur Statusrückmeldung über die Rolloposition gleich mit.
- statt viele Löcher (Strom, Kamera, IR LED, LAN) in den Rollookasten bohrst du zwei Löcher in den Fensterrahmen,
- statt Aduino kaufst du Binäreingänge
- statt Kamera kaufst du pro Fensterflügel zwei einfache Reedkontakte und ganz kleine Neodymmagnete. Letztere kommen an den Fensterbeschlag, erstere in den Rahmen. Mit zwei Reeds kannst du gekippt, offen, verriegelt getrennt auswerten.
- statt Aduino mit Kamera verkabelst du Binäreingang mit Reedkontakt

Dann bist du mit 2x 10€ für Reeds, 0,5€ für Magnete und 20-35 € für zwei Binäreingänge dabei.
Dazu noch ein wenig Bohren und verkabeln und alles läuft störungsfrei die nächsten 100 Jahre. Alles was kaputt gehen kann ist der Binäreingang. Aber KNX Binäreingänge gibt es auch noch die nächsten Jahre.
Wenn dein Arduino in 10 Jahren stirbt musst du für den Nachfolger erst mal komplett neue Bilderkennungssoftware schreiben.

Günstiger wird deine Lösung erst, wen du eine Webcam in den Garten stellst und die Fenster Fassadenweise auswertest. Dann kannst du dir den Pi auch ganz sparen. Die Webcam kann an einen zentralen Server streamen, der sich um die Bildauswertung kümmert. Oder du nimmst gleich eine Webcam mit Alarmfunktion.

Gruß, Sebastian

[gaert]

Sämtliche Kameras die ich je in den Händen hatte scheiterten allesamt kläglich in Sachen Motion-Detection - an "Fenstererkennung" möchte ich daher lieber gar nicht erst denken... Natürlich ginge dies mit relativ aufwändiger/leistungsstarker Hardware und guter Software, aber lohnt sich das wirklich (Stromverbrauch, Anschaffungskosten)? Eine Überwachung von aussen scheitert garantiert: Tag/Nacht, Regen, Winter (Schneeflocken, Eisbildung), Spinnen, Vögel und anderes Getier...

[seppm]

Dann ist noch die Frage was mir eine Überwachung der Fenster bringt. Denn NICHT erkannt wird weiterhin ob ein Fenster entriegelt, aber noch im Rahmen ist (Wind, Vorhand etc.). D.h. das System ist sicher alle Fenster sind zu, dabei reicht ein kleiner Windstoss oder jemand der von aussen ans Fenster drückt und es ist offen.
Für was will man dann noch eine Fensterüberwachung wenn ich genau das was ich wirklich brauche nämlich " sind alle Fenster verriegelt" nicht sicher geht.

Das gleiche gilt übrigens für die von Bainit vorgeschlagene "billig" Lösung mit Reed und "feststehenden" Neodym-Magneten.
Auch hier erkennt man nicht wenn das Fenster zwar entriegelt, aber noch im Rahmen liegt.
Will man wirklich wissen ob das Fenster verriegelt ist, sehe ich als die bewähret Lösung immer noch die "Verschlussüberwachung" bei der ein Reed nur geschlossen sein kann wenn
a) der Griff auf ZU steht UND
b) das Fenster im Rahmen ist
Üblich wird hier ein Magnet vom Griffgestänge (im Flügel) bewegt.

Ob man zusätzlich noch zwischen Kipp und Auf entscheiden möchte kommt drauf an was man alles machen will. Dann braucht es eben noch einen Reed. Um zu wissen ob beim Verlassen des Hauses die Fenster wirklich zu und verriegelt sind reicht die Lösung mit einem Reed (Stichwort: Verschlussüberwachung)

Cheers Sepp

[l0wside]

Abgefahrene Ideen sind doch immer gut

Ich hatte bei mir auch schon überlegt, im Bad (wo der Anschluss für den PM aus irgendeinem Grund tot ist) einen Luftdrucksensor einzubauen. Eine Türöffnung lässt sich damit bestimmt problemlos erkennen, interessanter ist die Frage, wie man erkennt, dass niemand mehr da ist. Reines Timeout ist doof, wenn man in der Badewanne sitzt.

Zur Kamera: je nach Fenstergriff sollte das nicht so wild sein. Es gibt für Android die App "OpenCVD2", die kannst du einfach mal aus Handy spielen und schauen, was OpenCV damit hinbekommt. Für erste Erfolgserlebnisse mit Bildverarbeitung innerhalb von ein paar Minuten ist das Teil prima. Ggf. gibt´s auch was für iOS.
Ich würde Erfassung (z.B. Handy-Kameramodul + ESP8266) und Auswertung (irgendwo zentral, z.B. in einer VM auf dem NAS) trennen. Ein Bild pro Minute genügt ja, das reduziert dann auch die Datenrate.

Bei Nacht kann man z.B. Infrarot einsetzen.

Max

P.S.: nein, Kamera im Bad ist bei mir keine Lösung

[cmalo]

Zum Thema: Die Cam-Lösung ist nicht so einfach, ich habe bei mir Cams auf Raspi Basis aufgebaut und hatte am Anfang auch viel Ärger mit den Teilen. Motion-Detection braucht auch ne menge CPU. Zudem: je komplexer das System desto mehr Fehler. KISS ist hier angesagt.

Weil hier schon Brainstorming gemacht wird: Zum Gebäudeschutz und für lange Fensterfronten, könnte man auch mit Laser-Lichtschranken arbeiten, innen oder außen. Kosten nichts, brauchen nicht viel Strom und kaum jemand wird mit Umlenkspiegeln zum Einbruch kommen. Und auch dagegen gibt es Möglichkeiten: Impulse abschicken und Laufzeit messen, sobald die Strecke kürzer oder länger ist, stimmt was nicht.
Man könnte auch die Reflektion des Fensters benutzen um festzustellen ob es zu ist...... und und und ;-)

Ich hatte bei mir auch schon überlegt, im Bad (wo der Anschluss für den PM aus irgendeinem Grund tot ist)

Alle 4 Adern? Vielleicht hat du nur das andere Ende noch nicht gefunden. Bevor du mit Luftdruck was machst(bei uns sind meistens die Türen auf), nimm nen EnOcean Funk-Bewegungsmelder.

[l0wside]

Ja, alle vier Adern tot. Das andere Ende hängt vermutlich frei im Steigschacht. Hatte mir von der Telekom damals das Kabelsuchgerät ausgeliehen und nicht mal damit das andere Ende gefunden. Da es die einzige größere Verlegepanne bei meinen Leitungen war, habe ich es dann irgendwann akzeptiert.
EnOcean hatte ich auch überlegt, aber das Ding ist mit seinen Solarzellen so hässlich, dass der WAF bei Null liegt und der MAF unerheblich drüber. Irgendwann setze ich einen Radarmelder hinter den Taster.

Max

[cmalo]

Das stimmt der schönste ist er nicht. Und ne weitere Dose unter dem Taster und den Präsenzmelder da rein? Oder so etwas: HomeMatic Funk-Bewegungsmelder läuft mit 2x AAA ein Jahr lang

[l0wside]

Die Tasterdose ist in den Fliesen. Irgendwann stricke ich den Temperatur-/Feuchtesensor (Eigenbau, hat eine eigene Dose) um, Radarmodul liegt schon im Keller. Wenn nur Familie und Haus und Beruf nicht wären...

Aber wir kapern den Thread.

Max