Cameră de securitate controlată prin aplicație mobilă

Prezentarea pe scurt a proiectului:

Acest proiect constă într-un sistem de supraveghere portabil, autonom, bazat pe modulul ESP32-CAM. Dispozitivul este alimentat de la o baterie Li-Ion și poate stoca imagini pe un card SD, dar și transmite date către o aplicație mobilă personalizată prin WiFi.

Ce face:

- Captează imagini la intervale regulate sau la detecția mișcării. - Salvează imaginile pe un card microSD. - Trimite notificări și imagini către o aplicație mobilă. - Poate fi controlat de la distanță printr-o interfață mobilă.

Scopul:

Scopul este realizarea unui sistem de supraveghere autonom, ușor de amplasat în diverse locații, fără a necesita infrastructură complicată sau alimentare permanentă.

Ideea de la care am pornit:

Am dorit un dispozitiv simplu, accesibil, portabil și wireless, care să poată monitoriza un spațiu și să alerteze utilizatorul în timp real.

Utilitate:

Este util pentru monitorizarea locuințelor, birourilor, grădinilor, spațiilor de parcare sau în proiecte educaționale și hobby-uri DIY. Poate fi un bun punct de plecare pentru aplicații IoT mai complexe.

Schema bloc:

Descrierea modulelor:

• ESP32-CAM – modulul principal care controlează tot sistemul. Capturează imagini, gestionează conexiunea WiFi și salvează pe SD card.
• Baterie Li-Ion + Modul de alimentare (TP4056) + Convertor MT3608 – sursa de alimentare a sistemului.
• Card microSD – folosit pentru stocarea imaginilor local.
• Aplicație mobilă – oferă interfață pentru vizualizarea imaginilor și trimiterea comenzilor către ESP32.
• Modul WiFi (integrat în ESP32) – pentru comunicarea cu telefonul.

Componente utilizate:

• ESP32-CAM
• Card microSD
• Baterie Li-Ion 3.7V
• Modul de încărcare TP4056
• Convertor MT3608
• Modul FTDI pentru upload firmware

Schema electrica:

Mediu de dezvoltare:

• Arduino IDE cu suport pentru ESP32
• ESP32 Board Manager URL: https://dl.espressif.com/dl/package_esp32_index.json
• Punct de plecare: 'CameraWebServer' - exemplu oficial de la Arduino

Biblioteci utilizate:

• `FS.h` – pentru interactiunea cu fisiere
• `SD_MMC.h` – pentru interacțiunea cu cardul microSD
• `WiFi.h` – conexiune wireless
• `esp_camera.h` – controlul camerei

Functii adaugate:

• onTimer() (ISR marcat cu IRAM_ATTR):
  • Funcție de tip întrerupere (ISR) apelată de timer la un interval configurat (în exemplu, la 500 ms). Setează flag‑ul (motionCheckFlag) care indică faptul că trebuie verificată prezența mișcării.
• startRecording():
  • Creează un fișier nou pe cardul SD (nume incrementat automat) cu extensia .mjpeg. Pornește înregistrarea, reținând momentul de start, pentru a ști ulterior când să se oprească după un anumit interval (ex. 5 secunde).
• stopRecording():
  • Închide fișierul de înregistrare și setează indicatorul de înregistrare (isRecording) pe false. Resetează flag‑urile și memoria dedicată primei capturi, pentru a pregăti sistemul pentru o nouă înregistrare.
• downscaleGrayscale(const camera_fb_t *fb, uint8_t *output):
  • Converteste cadrul JPEG (fb→buf) în format RGB și apoi îl reduce la o imagine 64×64 în tonuri de gri (8 biți/pixel). Folosește sampling 3×3 pentru a face o mică anti-aliasing și calculează media valorilor de gri. Returnează true/false în funcție de reușita procesării.
• detectMotion(const camera_fb_t *fb):
  • Preia cadrul de la cameră, apoi îl trimite către downscaleGrayscale(). Compară rezultatul cu cadrul anterior (prevFrame) și calculează media diferențelor pixel cu pixel. Dacă media diferențelor depășește MOTION_THRESHOLD, consideră că s-a detectat mișcare și întoarce true.
• getLastFileNumber():
  • Scanează directorul rădăcină de pe cardul SD pentru a găsi fișiere de tipul motion_x.mjpeg. Caută cel mai mare număr x deja folosit în denumirea fișierelor și returnează următorul index disponibil.
• checkMotion():
  • Se apelează atunci când motionCheckFlag este setat de întrerupere (onTimer()). Obține un nou cadru de la cameră, apelează detectMotion() și dacă este detectată mișcare, pornește înregistrarea (startRecording()).

• onCreate() (în MainActivity)
  • Configurează interfața grafică folosind Jetpack Compose. Creează un Scaffold și încarcă un Composable care afișează un WebView.
• onResume() (în MainActivity)
  • La revenirea în aplicație, pornește un Coroutine care testează de mai multe ori dacă adresa camerei (ESP32) este accesibilă. Dacă e disponibilă, încarcă în WebView pagina de la URL-ul camerei; dacă nu, apelează promptToConnect() pentru a cere utilizatorului să se conecteze manual la rețeaua ESP32.
• WebViewContainer(setWebView: (WebView) → Unit)
  • O funcție de tip Composable care creează un WebView cu diverse setări activate: JavaScript, stocare DOM, acces la fișiere, redare media etc. Returnează prin callback obiectul WebView pentru a putea fi folosit ulterior.
• isCameraReachable()
  • Funcție suspendată ce încearcă un request tip HTTP GET la adresa camerei (192.168.4.1). Verifică codul de răspuns (2xx înseamnă succes) și returnează true dacă dispozitivul este accesibil.
• promptToConnect(context: Context)
  • Afișează un mesaj Toast care cere utilizatorului să se conecteze la WiFi-ul camerei și deschide setările de WiFi ale telefonului (Settings.ACTION_WIFI_SETTINGS).

Demo: https://www.youtube.com/watch?v=VeDdLXLpNBQ&ab_channel=ArthurPeter

• [Repo GitHub](https://github.com/arthurpeter/Pm-Project) – toate fișierele sursă.

Structura repo:

• CameraWebServer - Cod pentru placuta.
• CameraApp - Cod aplicatie mobila.

• Etapa 1: Alegerea componentelor și testarea ESP32-CAM
• Etapa 2: Algoritm de detectare a miscarii
• Etapa 3: Captura video și salvarea pe SD
• Etapa 4: Interfață mobilă + transmisie WiFi
• Etapa 5: Integrare finală și testare pe baterie

Hardware:

• [ESP32-CAM datasheet](https://www.espressif.com/sites/default/files/documentation/esp32-cam_datasheet_en.pdf)
• [TP4056 datasheet](https://www.electronicsdatasheets.com/download/90c913a424f8e6d5f3e164c81bfc9c5c)

Software:

• [Arduino core for ESP32](https://github.com/espressif/arduino-esp32)