Frigate KI Kameraintegration mit Google Coral: Einfache Spitzenlösung für Heimsicherheit

Von | März 3, 2024
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Frigate KI Kamera Lösung

Die Integration einer Frigate KI Kamera ermöglicht die Nutzung fortschrittlicher KI-Algorithmen zur Verbesserung der Sicherheit und Überwachung in einem Heimautomatisierungssystem wie Home Assistant. Frigate ist eine Open-Source-Software, die speziell für die Überwachung mit KI entwickelt wurde und Funktionen wie Objekterkennung und -klassifizierung bietet.

Durch die Integration von Frigate z.B. in Home Assistant können Benutzer auf einfache Weise auf Ereignisse reagieren, die von der Kamera erfasst wurden, wie zum Beispiel das Erkennen von Personen, Fahrzeugen oder Paketen. Diese Integration ermöglicht es Benutzern, benutzerdefinierte Automatisierungen und Benachrichtigungen zu erstellen, basierend auf den erfassten Ereignissen.

Mit der Unterstützung von Hardwarebeschleunigern wie Google Coral kann die Leistung der KI-Algorithmen weiter optimiert werden, um eine schnellere und genauere Analyse von Videodaten zu ermöglichen. Dies führt zu einer effizienteren Überwachung und erhöht die Reaktionsfähigkeit des Systems auf potenzielle Sicherheitsbedrohungen.

Insgesamt bietet die Integration einer Frigate KI Kamera in Home Assistant eine benutzerfreundliche und leistungsstarke Lösung zur Verbesserung der Heimsicherheit durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und modernster Technologie.

Frigate KI Kamera Lösung kann auch eigenständig ohne die Integration in Home Assistant arbeiten. In einer eigenständigen Konfiguration kann Frigate direkt auf einem System wie einem Raspberry Pi oder einem dedizierten Server installiert werden. Die Software erfasst dann kontinuierlich Videostreams von angeschlossenen Überwachungskameras und führt KI-Analysen in Echtzeit durch, um Ereignisse wie das Erkennen von Personen, Fahrzeugen oder anderen Objekten zu identifizieren.

Frigate KI Kamera Lösung bietet eine benutzerfreundliche webbasierte Benutzeroberfläche, über die Benutzer aufgezeichnete Videos anzeigen, Ereignisse überwachen und Benachrichtigungen konfigurieren können. Durch die direkte Integration von KI-Beschleunigern wie Google Coral oder Nvidia Jetson kann die Leistung der KI-Analysen weiter optimiert werden.

Dank seiner Eigenständigkeit ist Frigate KI Kamera Lösung eine vielseitige Software für die Videoüberwachung, die für verschiedene Anwendungen geeignet ist, von der Heimsicherheit bis hin zur Überwachung von Unternehmen oder öffentlichen Bereichen.

Frigate KI Kamera Lösung: Hardware

Für eine Frigate KI Kamera Lösung sind verschiedene Hardwareoptionen geeignet, je nach den Anforderungen und Budget des Benutzers. Hier sind einige gängige Optionen:

  1. Raspberry Pi: Die meisten Versionen des Raspberry Pi, insbesondere der Raspberry Pi 5, sind beliebte Optionen für Frigate. Sie bieten ausreichend Leistung für die KI-Analyse und sind kostengünstig.
  2. Nvidia Jetson Nano: Dieses Einplatinencomputer bietet eine verbesserte Leistung für KI-Berechnungen im Vergleich zum Raspberry Pi und eignet sich daher gut für anspruchsvollere Anwendungen mit Frigate.
  3. Nvidia Jetson Xavier NX: Eine leistungsstärkere Option für fortgeschrittene Anwendungen. Der Jetson Xavier NX bietet mehr Rechenleistung und unterstützt anspruchsvollere KI-Algorithmen.
  4. Dedizierte Server: Für größere Installationen oder Unternehmen können dedizierte Server mit leistungsstarker Hardware verwendet werden, um eine umfassende Überwachungslösung mit Frigate zu realisieren.
  5. Google Coral Edge TPU: Hardwarebeschleuniger wie der Google Coral Edge TPU können mit Raspberry Pi oder anderen Einplatinencomputern kombiniert werden, um die Leistung der KI-Analyse zu verbessern.
  6. Ein Mini-PC: Eine ausgezeichnete Wahl als Hardware für verschiedene Anwendungen, einschließlich Frigate KI Kameralösungen. Diese kleinen, aber leistungsstarken Computer bieten genügend Rechenleistung, um Frigate auszuführen, und sind oft sehr platzsparend und energieeffizient.
  7. Proxmox ist eine Virtualisierungsplattform, die auf Linux basiert und es ermöglicht, virtuelle Maschinen und Container zu verwalten. Es ist möglich, Frigate auf einer virtuellen Maschine oder noch besser LXC Container innerhalb von Proxmox zu installieren.

Die Auswahl der Hardware hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Anzahl der Kameras, die gewünschte KI-Leistung und das Budget. Es ist wichtig, sicherzustellen, dass die ausgewählte Hardware die Anforderungen von Frigate und den geplanten Anwendungsbereich erfüllt.

Durch die Verwendung von Google Coral können KI-Modelle auf dedizierten Tensor Processing Units (TPUs) ausgeführt werden, was zu einer erheblichen Steigerung der Geschwindigkeit und Effizienz der KI-Analyse führt. Dadurch können mehr Kameras mit höherer Auflösung verarbeitet werden, ohne die Leistung des Systems zu beeinträchtigen.

Frigate KI Kamera Vorteile

Studien und Umfragen beweisen dass Überwachungskameras eine abschreckende Wirkung auf potenzielle Einbrecher haben. Hier sind einige Gründe, warum Überwachungskameras als abschreckend empfunden werden könnten:

  1. Risiko der Entdeckung: Das Vorhandensein von Überwachungskameras erhöht das Risiko, dass Einbrecher entdeckt und identifiziert werden. Dies könnte dazu führen, dass potenzielle Einbrecher den Einbruch vermeiden, um nicht erwischt zu werden., wenn Frigate KI Kamera verdächtige Aktivitäten erkennt, wie das Eindringen unbefugter Personen in einen überwachten Bereich.
  2. Aktivierung anderer Geräte: Bei der Erkennung bestimmter Ereignisse durch Frigate KI Kamera Lösung kannst du automatisch andere Geräte aktivieren, z. B. das Einschalten von Beleuchtung oder das Auslösen von Alarmen.
  3. Automatisierte Überwachung: Du kannst Frigate so konfigurieren, dass es automatisch bestimmte Überwachungskameras aktiviert oder deaktiviert, basierend auf Zeitplänen, Anwesenheitserkennung oder anderen Faktoren.
  4. Intelligente Beleuchtungssteuerung: Frigate kann mit Ihrer Beleuchtung verbunden werden, um automatisch Licht einzuschalten, wenn eine verdächtige Aktivität erkannt wird, um potenzielle Eindringlinge abzuschrecken.
  5. Historische Analyse: Sie können Frigate nutzen, um historische Daten über Aktivitäten und Ereignisse zu analysieren und daraus Erkenntnisse zu gewinnen, die bei der Verbesserung Ihrer Sicherheitsmaßnahmen helfen können.
  6. Frigate KI Kameras können trainiert werden, um die Erkennung und Klassifizierung von Objekten in den Überwachungsvideos zu verbessern. Dieser Trainingsprozess ermöglicht es der Kamera, spezifische Objekte oder Ereignisse genauer zu identifizieren und zu unterscheiden.

Die Integration von Frigate in deine Smart Home bietet eine flexible und leistungsstarke Plattform für die Automatisierung von Sicherheitsaufgaben und die Verbesserung deiner Heimüberwachungssysteme.

Frigate KI Kamera Lösung auf Raspberry Pi installieren

Die Installation von Frigate auf einem Raspberry Pi erfordert jedoch einige Schritte und Ressourcen. Frigate ist eine Ressourcen-intensive Anwendung, insbesondere wenn sie mehrere Kameras überwacht oder hochauflösende Videoströme verarbeitet. Daher musst du sicherstellen, dass deiner Raspberry Pi ausreichend leistungsfähig ist, um Frigate auszuführen. Immer wird Raspberry Pi 4 bzw. Raspberry Pi 5 mit min. 4GB RAM empfohlen.

Die Installation von Frigate KI Kamera Lösung auf einem Raspberry Pi ohne Google Coral ist keine Lösung für die Videoüberwachung. Durch die Integration von Google Coral können KI-Modelle direkt auf der Edge-Plattform ausgeführt werden, was die Verarbeitungsgeschwindigkeit und Effizienz erhöht, sonnst ist Raspberry Pi als Frigate Plattform zu schwach.
  • Betriebssystem vorbereiten: Stelle sicher, dass dein Raspberry Pi mit einem unterstützten Betriebssystem läuft. Raspberry Pi OS ist die beliebteste Wahl. Du kannst es von der offiziellen Raspberry Pi Website herunterladen und auf eine SD-Karte schreiben. Die beste Lösung ist Imager benutzen und auf SD Karte bzw. USB Stick (besser) Raspberry Pi OS 64-bit installieren.
  • Raspberry Pi aktualisieren: Öffne ein Terminal auf deinem Raspberry Pi und führe die folgenden Befehle aus, um das Betriebssystem und alle Pakete auf den neuesten Stand zu bringen:
sudo apt-get update && sudo apt-get upgrade -y
  • Docker auf dem Raspberry Pi installieren: Führe die folgenden Befehle aus, um Docker zu installieren, danach starte anschließend dein Raspberry Pi neu, damit die Änderungen wirksam werden.
# Frigate KI Kamera Lösung (Docker)
curl -sSL https://get.docker.com | sh
sudo usermod -aG docker pi
sudo apt-get install docker-compose
  • Frigate Konfigurationsdatei erstellen: Erstelle eine Konfigurationsdatei und Ordner für Frigate auf deinem Raspberry Pi:
sudo mkdir /home/frigate
sudo mkdir /home/frigate/config
sudo mkdir /home/frigate/storage
cd /home/frigate/config
sudo nano config.yml

Erstelle die config.yml Datei mit Nano Editor und passe sie entsprechend deinen Anforderungen an. Stelle sicher, dass du die Konfiguration so einrichtest, dass Frigate auf deine Sicherheitskameras zugreifen kann und die gewünschten Einstellungen für die Bewegungserkennung vornimmst. Zuerst kannst eine minimale Konfigurationsdatei gemäß Frigate Anleitung erstellen um Erststart zu ermöglichen.

# Frigate KI Kamera Lösung (config.yml minimal)
mqtt:
  enabled: False
cameras:
  dummy_camera:
    enabled: False
    ffmpeg:
      inputs:
        - path: rtsp://127.0.0.1:554/rtsp
          roles:
            - detect
  • Frigate docker-compose.yml erstellen: Führe den folgenden Befehl aus, um den Frigate Docker Compose yaml (Installationsdatei) auf deinem Raspberry Pi zu erstellen:
cd /home/frigate
sudo nano docker-compose.yml
Frigate Video von haus-automatisierung.com

Dieser Befehl erstellt eine Installationsanweisung für Frigate Installation, zuerst in docker-compose.yml einfügen:

# Frigate KI Kamera Lösung (docker-compose.yml)
version: "3.9"
services:
  frigate:
    container_name: frigate
    privileged: true # this may not be necessary for all setups
    restart: unless-stopped
    image: ghcr.io/blakeblackshear/frigate:stable
    shm_size: "128mb" # update for your cameras
    devices:
      - /dev/bus/usb:/dev/bus/usb  # Passes the USB Coral
      - /dev/video11:/dev/video11  # For Raspberry Pi 4B
    volumes:
      - /etc/localtime:/etc/localtime:ro
      - /path/to/your/config:/config
      - /path/to/your/storage:/media/frigate
      - type: tmpfs # Optional: 1GB of memory, reduces SSD/SD Card wear
        target: /tmp/cache
        tmpfs:
          size: 1000000000
    ports:
      - "5000:5000"
      - "8554:8554" # RTSP feeds
      - "8555:8555/tcp" # WebRTC over tcp
      - "8555:8555/udp" # WebRTC over udp
    environment:
      FRIGATE_RTSP_PASSWORD: "password"

Die fett markierten Teile musst du anpassen:

  • Unter devices: Wenn du keine USB Google Coral hast, dann kannst Zeile löschen.
  • volumes: bitte gemäß Frigate Ordner (config und storage) anpassen, letzte Zeile password ist selbsterklärend.

Alles speichern mit (Strg + O) und Editor mit (Strg + X) verlassen, Frigate Docker Container Installation mit sudo docker-compose up -d starten, abwarten ein paar Minuten und danach ist Frigate unter http://Raspi-IP:5000 erreichbar.

Frigate KI Kamera Erststart

Das ist eine grundlegende Anleitung zur Installation von Frigate in einem Docker-Container auf einem Raspberry Pi. Bitte beachte, dass du möglicherweise weitere Anpassungen vornehmen musst, abhängig von deinen spezifischen Anforderungen und deiner Hardwarekonfiguration.

Frigate Anpassungen

Wenn du deine Kameras mit Frigate verwenden möchtest, musst du sicherstellen, dass deine Kameras das RTSP-Protokoll unterstützen. RTSP (Real Time Streaming Protocol) ist ein Netzwerkprotokoll, das speziell für das Streaming von Audio- und Videodaten entwickelt wurde.

Kamera in Frigate einfügen

Um RTSP-Kameras mit Frigate zu verwenden, musst du die RTSP-URL jeder Kamera kennen. Diese URL wird normalerweise von der Kamera bereitgestellt und kann in der Dokumentation der Kamera oder im Benutzerhandbuch gefunden werden. Eine typische RTSP-URL sieht etwa so aus: rtsp://IP-Adresse-der-Kamera:Port/stream. Frigate Konfigurationsdatei kannst direkt in Weboberfläche bearbeiten (Menüleiste >> config). Deine neue Konfiguration kann jetzt z.B. so aussehen:

# Frigate KI Kamera Lösung (config.yml)
mqtt:
  enabled: False
cameras:
  Meine_CAM:
    ffmpeg:
      hwaccel_args: preset-rpi-64-h264
      inputs:
        - path: rtsp://user:passwort@Kamera-IP:Port/h264_aac.sdp
          roles:
            - record
            - detect
    detect:
      width: 1280
      height: 720
      fps: 5
    snapshots:
      enabled: True
    record:
      enabled: True
      retain: 
        days: 1
      events:
        retain: 
          default: 2

Du bist jetzt in der Lage Überwachung zu starten, natürlich gibst noch jede Menge Einstellungen die einfach hier entnehmen kannst. Eine sehr gute Anleitung hat auch Tobias Lerch auf sein YouTube Kanal smart home & more erstellt.

YouTube Kanal von Tobias Lerch

Frigate KI und Coral Integration

Wenn du Frigate KI Kamera Lösung auf einem Raspberry Pi ausführst und feststellst, dass die CPU des Raspberry Pi ohne die Anbindung von Google Coral vollständig ausgelastet ist, kann die Integration von Google Coral eine Lösung sein, um die Rechenlast zu reduzieren und die Leistung zu verbessern.

Frigate KI Kamera ohne Google Coral

Google Coral bietet eine dedizierte Hardwarebeschleunigung für maschinelles Lernen, die speziell für Edge-Geräte wie den Raspberry Pi optimiert ist. Indem du Google Coral mit Frigate verbindest, kannst du die rechenintensiven Aufgaben der KI-Verarbeitung an die Edge-TPU von Google Coral auslagern, was die CPU-Belastung des Raspberry Pi deutlich reduziert.

Wenn ich jetzt Coral anschließe, wird bei 3 Kameras CPU Last unglaublich reduziert.

Frigate KI Kamera mit Coral

Du muss folgendes tun um Google Coral anzubinden:

  • Zuerst die Treiber-Installation durchführen, besuche Coral Webseite und führe die Installationsschritte 1 und 2.
  • Stoppe Frigate Container mit: sudo docker stop frigate
  • Bearbeite deine Frigate Konfiguration config.yml und füge (schwarz markiert) folgendes ein:
# Frigate KI Kamera Lösung (config.yml)
mqtt:
  enabled: False
detectors:
  coral:
    type: edgetpu
    device: usb
........
  • Bearbeite deine docker-compose.yml und unter devices füge ein:
devices:
  - /dev/bus/usb:/dev/bus/usb
  • Immer mit (Strg + O) speichern und (Strg + X) Nano Editor verlassen.
  • Frigate Container mit sudo docker rm frigate, Frigate Container löschen.
  • Danach neu installieren mit:
# Frigate KI Kamera Lösung (Frigate neu aufsetzen)
cd /home/frigate
sudo docker-compose up -d
Frigate KI Kamera Lösung - Coral USB integriert
  • Coral mit USB 3.0 Port verbinden und mit sudo docker restart frigate – Frigate Container neustarten und danach mit lsusb Anbindung testen, Coral soll sich als Google Inc melden.
  • Frigate Weboberfläche >> „System“ öffnen und soll unter Detectors „coral“ stehen.

Frigate und Ring Kamera Anbindung

Wenn du eine Ring Kamera nutzt, die mit der Ring-Cloud-Plattform arbeitet, kannst du normalerweise über die Ring-App auf deinem Smartphone oder einem anderen Gerät auf die Kameraüberwachung zugreifen. Ring Kameras sind in der Regel so konzipiert, dass sie direkt mit der Ring-Cloud kommunizieren, um Videoaufnahmen und Benachrichtigungen zu senden.

Wenn du jedoch deine Ring-Kamera mit Frigate KI Kamera Lösung integrieren möchtest, um erweiterte Funktionen zu nutzen oder die Videoaufnahmen lokal zu speichern, gibt es normalerweise Möglichkeiten dafür, du musst tricksen:

  • Mit Docker Compose kannst du Scrypted installieren und dann Ring Kamera in Scrypted integrieren. Scrypted gibt dir dann RTSP Stream an Frigate weiter.
  • Kopiere von hier yml Datei und erstelle (1:1) deine docker-compose.yml, danach mit sudo docker-compose up -d starte Scrypted Container Installation.
  • Container erstellt, Scrypted ist jetzt erreichbar unter: https://Raspi-IP:10443
Frigate KI Kamera - Scrypted rtsp Stream
  • Plugin Ring installieren, anmelden mit Ring Account, wird auch per SMS Ath-Code gesendet, eintragen und Ring Kamera wird angebunden.
  • Danach unter Ring Plugin Settings kannst rtsp stream URL sehen (Bild oben).
  • Die Stream Adresse kannst jetzt in Frigate Konfiguration verwenden am besten nicht als localhost sonnst mit RASPI-IP.

Fazit

Frigate ist eine coole Open-Source-Software die deine Überwachungskameras auf ein neues Level bringt. Du kannst sie mit KI-Funktionen aufrüsten, wie z.B. Bewegungserkennung und Objekterkennung, und das alles lokal, ohne deine Daten in die Cloud zu senden. Das Beste daran ist, dass du die Software anpassen und erweitern kannst, um sie genau nach deinen Vorstellungen zu gestalten.

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