Caméra Raspberry pi waterproof : présentation.

Dans le cadre de mon projet SauronPi, je développe une caméra autonome et waterproof capable de rester un moment dans la nature pour photographier ou filmer pendant de longues périodes sans intervention. Ceci est un sous-projet du projet SauronPi, pour lequel je développe des systèmes vidéo/photo basés sur le Raspberry Pi et son module caméra. L’objectif de ce billet est de vous présenter le projet et ses objectifs.

Concept général

Si l’on veut observer la nature, il faut généralement y passer du temps. D’autre part, il faut du matériel résistant à l’environnement. Si j’utilise une caméra classique, il me faudra un boitier de protection, des batteries supplémentaires, et de toutes façons il me faudra un opérateur pour contrôler le système. Ici, l’idée n’est pas de remplacer les appareils classiques dans tous les cas, mais de fournir un complément, avec une machine capable de fonctionner pendant de longues, voire très longues périodes de façon complètement autonome, pour un coût réduit. Cela m’amène donc au cahier des charges :

1. qualité photo/vidéo correcte (FullHD);
2. autonomie importante (plus d’une journée en fonctionnement);
3. fonctionnement automatique (on place la machine, on appuie sur un bouton, et on revient… un jour);
4. extensible pour des usages variés (version sous marine, ajout de détecteur de mouvement, etc);
5. programmable (quand prendre les photos, déclencher selon des conditions, etc);
6. résistant à l’environnement (soleil et pluie);
7. raisonnablement discret (pour ne pas effrayer la faune);
8. gérable à distance (en wifi par exemple, pour voir les photos à distance, ou changer les paramètres).

Pour cela, je m’appuie sur le Raspberry Pi, de faible coût, programmable à souhait, extensible avec ses GPIO et disposant d’un module caméra permettant de faire de la vidéo full HD à 30 images par seconde, et des photos à 5 Mpixels. J’ai déjà développé une base mobile s’appuyant sur cette plate-forme, pour laquelle j’ai conduit des essais d’autonomie, et j’ai pu dépasser les 40 heures au repos avec une batterie de 6600mAh en 3.7v, soit 24Wh.

Cela me permet de m’assurer des points 1 et 2. De par sa nature, le Raspberry pi nous assure également les points 3, 4 et 5 (tout du moins les rend possibles). Pour le point 8, il faudra ajouter un module wifi, et agrémenter le tout de quelques programmes pour rendre l’usage ergonomique. Cela représente du travail, mais c’est réalisable sur un Raspberry Pi.

Restent les points 6 et 7, qui eux dépendent entièrement du design mis en oeuvre pour le boitier. Ici,je m’appuie sur l’impression 3D pour fabriquer un boitier discret (en choisissant du marron comme couleur, pour que cela se fonde dans l’environnement), et en exploitant divers matériaux, dont le ninjaflex, matériau souple qui me permet de créer des joints d’étanchéité et ainsi assurer la résistance à l’eau de l’ensemble (voir une petite vidéo de test d’une pièce que j’ai imprimée en ninjaflex, qui illustre la souplesse et l’élasticité du matériau). J’ai déjà bien avancé sur ce projet, dont une précédente version s’appuyait sur une boite de dérivation :

SauronPi version boite de dérivation

Avancement du projet

Au moment de l’écriture de ce billet, j’ai fini la conception du boitier, et pu imprimer toutes les pièces pour assembler un ensemble bien fermé, mais il y a encore du travail. L’électronique a été faite pour une précédente version, mais il y a encore quelques ajustements. Voici un visuel de l’état actuel du boitier :

SauronPi avec camera et vitre en place

Il me faut encore câbler les boutons, corriger quelques petits problèmes, et ensuite passer sur la partie logicielle. Quelques scripts ont été écrits, et j’ai presque de quoi déployer un prototype opérationnel dans le cadre de l’observation des baleines par un ami, mais il me reste beaucoup de travail pour atteindre tous les objectifs.

Dans un prochain billet, je détaillerai la conception du boitier, puis dans un autre sa réalisation, et les techniques mises en oeuvre pour assurer la résistance à l’eau.