使用 ESP32 + Python 实现在线人员入侵检测

在工业园区中，为了园区安全，某些区域不允许人员随便进入，通过人为监控不能做到全天候监视，使用摄像头结合人体检测可以有效解决这个问题。本文则是利用HaaS Python通过摄像头采集环境图片并调用HaaS云端积木能力判断照片内是否有人体出现。

1、背景

要进行人员入侵监控，需要有摄像头再结合人体检测功能。本章中使用HaaS云端积木中人体检测能力来进行人体检测，通过整合云端AI能力充分发挥端智能的能力。在检测到人员入侵后进行报警，报警的方式可以通过显示屏提醒通知、语音报警通知或者短信电话通知等。这里我们通过显示屏提醒报警。

完成本案例需要如下硬件：

M5Stack Core2开发板一套
M5Stack Unit CAM摄像头一个
连接线一条

涉及到的硬件购买链接如下，仅供参考，不负责商家发货的品质保障等问题！

名称	数量	参考链接
M5Stack Core2开发版	1	M5Stack Core2
microUSB数据线	1	M5Stack Core2开发套件自带
摄像头	1	M5Stack Unit CAM摄像头
连接线	1条	M5Stack GROVE连接线请选用10cm长即可

硬件连线图如下图所示：

整个实验步骤分为：

在HaaS官网中的云端积木控制台创建设备。
设备端推送脚本到M5Stack Core2并进行人体检测。

2、创建云端设备

2.1、注册阿里云账号

进入阿里云账号注册页面进行阿里云账号注册，注册完成后登录官网。如果您已经有阿里云账号，直接登录即可。

2.2、HaaS云端积木平台

进入阿里云HaaS官网。

如上图所示，点击右上角的“控制台”，进入HaaS云端积木的控制台页面。

创建设备

在左侧导航栏设备管理中，可以看到产品和设备选项，点击“产品”，可以看到平台默认创建了“haas_正式游客产品”这个产品；所以开发者只需要创建设备即可。点击“批量添加”，添加方式为“自动生成”，申请数量可填为“1”个，即可完成新设备的创建。

获取设备的三元组

在设备的列表中，新创建的设备上点击“查看”,就可以获得设备的三元组信息，之后这个三元组信息会在设备端代码中使用到。

3、设备端开发

3.1、开发环境准备

在进行下一步之前请确保M5StackCore2中已经烧录了HaaS Python固件并且其开发环境已经搭建完毕。详情请参考M5StackCore2快速开始中的说明。

3.2、创建解决方案

如下图所示，打开VS Code之后在新建一个基于helloworld的python工程，设定好工程名称（“pedestrian_detection”）及工作区路径之后，硬件类型选择m5stackcore2，点击立即创建，创建一个Python轻应用的解决方案。

将人体检测代码文件下的所有脚本进行复制到“pedestrian_detection”工程根目录中，然后进行如下设定完成设备端代码的开发。

Python脚本的详细说明请参考脚本内嵌的文字注释。

修改路由器名称及密码

修改pedestrian_detection工程里main.py中SSID和PWD的值为读者实际要连接的路由器的名称及密码（请注意名称和密码都需要放在''符号中间）。

# Wi-Fi SSID和Password设置
SSID='Your-AP-SSID'
PWD='Your-AP-Password'

修改完成之后connect_wifi函数就会连接读者自己设定的路由器。

修改设备的三元组信息

按照[获取设备的三元组]获取三元组信息，填入main.py中：

# HaaS设备三元组
productKey = "Your-ProductKey"
deviceName  = "Your-devicename"
deviceSecret  = "Your-deviceSecret"

代码修改完成后即的保存所修改的文件。

4、运行结果

推送pedestrian_detection工程到M5StackCore2开发板之后，脚本在网络连接成功后，会将IP地址信息打印在屏幕上。

屏幕上提示”NTP done“代表NTP时间同步成功。NTP时间同步成功之后，脚本会自动从摄像头采集图像信息并调用HaaS云端积木能力进行人形检测，在检测到人形后会在屏幕上显示红色Pedestrian Detected!!!字样。

如下是整个过程中串口的日志打印，其中：

Wi-Fi is connecting：代表正在连接路由器
IP: 192.168.0.158：打印获取到的IP地址信息
NTP start：表示开始进行NTP对时
NTP done：表示NTP对时结束
link platform connected：表示成功连接到阿里云平台服务
{'ext': '{"data" ...：打印云端对图片进行人形检测后返回的检测结果
Pedestrian Detected：表示检测到人形

Wi-Fi is connecting...
Wi-Fi is connecting...
Wi-Fi is connecting...
Wi-Fi is connecting...
Wi-Fi is connecting...
Wi-Fi is connected
IP: 192.168.0.158
NTP start
NTP done
establish tcp connection with server(host='a1kJJvGN9ko.iot-as-mqtt.cn-shanghai.aliyuncs.com', port=[443])
tcp_connect: can only connect from state CLOSED
success to establish tcp, fd=54
link platform connected
capture time : 205
image time : 130
{'ext': '{"data":"{\\"elements\\":[{\\"boxes\\":[0,1,317,240],\\"score\\":0.7398064,\\"type\\":\\"person\\"}],\\"height\\":240,\\"width\\":320}","result":"success"}', 'commandName': 'DetectPedestrianReply', 'commandType': 'haas.faas', 'argInt': 1}
Pedestrian Detected
get response time : 553
Pedestrian Detected!!!

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