Raspberry Pi Babycam

Hardware: Raspberry Pi 3 + Camera Module 3 NoIR Wide + USB WLAN Stick
OS: Raspberry Pi OS Trixie Lite (arm64)

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Schnellstart

git clone <repo-url> babycam
cd babycam
sudo bash setup.sh

Nach dem Neustart:

• Webinterface: http://babycam.local
• SSH: ssh pi@babycam.local
• AP-SSID: BabyCam / Passwort: babycam123
• AP-Webinterface: http://192.168.50.1

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Projektstruktur

babycam/
├── setup.sh                    # Komplettes Install- und Konfigurationsscript
├── app/
│   ├── main.py                 # Flask Webinterface (Stream, WLAN, Status)
│   └── templates/
│       └── index.html          # Web-UI
├── scripts/
│   └── network_state.py        # State Machine (Modus A/B/C)
├── config/
│   ├── hostapd.conf            # Access Point Konfiguration
│   └── dnsmasq.conf            # DHCP Server Konfiguration
└── systemd/
    ├── babycam-web.service     # Flask als Systemdienst
    └── babycam-network.service # State Machine als Systemdienst

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Gesamtplan (Pi 3 + Camera Module 3 NoIR)

1. Zielarchitektur

Der Raspberry Pi arbeitet in drei Betriebsmodi.

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Modus A – Heimnetz (Normalbetrieb)

Handy und Raspberry Pi befinden sich im gleichen WLAN:

• Raspberry Pi verbindet sich über wlan0 mit dem Heimrouter
• Zugriff über:
  • http://babycam.local
  • oder IP-Adresse im Heimnetz
• Kein Access Point aktiv
• Internet für alle Geräte verfügbar

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Modus B – Kein WLAN verfügbar (Fallback Access Point)

Der Raspberry Pi erstellt ein eigenes WLAN:

• SSID: BabyCam
• IP: 192.168.50.1
• Gerät fungiert als Access Point über wlan1

Funktion:

• Handy verbindet sich direkt mit dem Pi
• Webinterface ist lokal erreichbar
• Kamera-Stream läuft unabhängig vom Internet

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Modus C – Fremdes WLAN konfigurieren (Setup-Modus)

Über den Access Point:

• Verbindung zum WLAN „BabyCam“
• Zugriff auf Webinterface unter 192.168.50.1
• Anzeige verfügbarer WLANs (Scan)
• Eingabe von Passwort
• Verbindung wird gespeichert und aufgebaut

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2. Hardware

• Raspberry Pi 3
• Raspberry Pi Camera Module 3 NoIR Wide
• USB WLAN Stick mit AP-Unterstützung
• optional IR-LEDs für Nachtbetrieb

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3. Betriebssystem

Raspberry Pi OS Lite
https://www.raspberrypi.com/software/operating-systems/

Begründung:

• minimaler Ressourcenverbrauch
• stabil für Dauerbetrieb
• ideal für Headless-Systeme

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4. Netzwerk-Stack

Verwendete Komponenten:

• NetworkManager → WLAN Verwaltung
• hostapd → Access Point (BabyCam)
• dnsmasq → DHCP Server
• iptables → optional NAT

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5. Interface-Rollen

• wlan0 = Client (Heim- oder Fremd-WLAN)
• wlan1 = Access Point (BabyCam)

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6. Betriebslogik (State Machine)

Beim Start:

1. Prüfen ob bekanntes WLAN verfügbar ist
2. Wenn ja → Verbindung über wlan0
3. Wenn nein → Start Access Point über wlan1

Optional:

• Access Point kann dauerhaft aktiv bleiben

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7. Access Point Konfiguration

• SSID: BabyCam
• Netzwerk: 192.168.50.0/24
• Gateway: 192.168.50.1

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8. DHCP (dnsmasq)

• IP-Bereich: 192.168.50.20 – 192.168.50.200

• DNS optional:

  • 1.1.1.1
  • 8.8.8.8

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9. Internet Sharing (optional)

Wenn der Pi im Heimnetz ist:

• wlan0 = Internet
• wlan1 = Hotspot

Erfordert:

• IP-Forwarding aktiv
• NAT via iptables

Ergebnis:

• Geräte im Hotspot erhalten Internet über den Pi

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10. Kamera-Stream

Empfohlene Konfiguration:

rpicam-vid (ehemals libcamera-vid):

• Auflösung: 1280x720
• Framerate: 20 fps
• Codec: MJPEG
• Ausgabe: stdout → Flask MJPEG-Stream

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11. Webinterface

Zugriff:

• http://192.168.50.1 (AP Mode)
• http://babycam.local (Heimnetz)

Funktionen:

Kamera

• Live-Stream

WLAN Management

• WLAN Scan
• Netzwerke anzeigen
• Passwort eingeben
• Verbindung über nmcli herstellen

Status

• Aktives WLAN
• IP-Adresse
• AP Status

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12. Systemdienste

• babycam-web.service → Flask Webserver (Port 80, autostart)
• babycam-network.service → State Machine (prüft alle 30s den WLAN-Status)

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13. Gesamtkonzept

Das System ist eine IoT-ähnliche Architektur:

• Dual-Mode Netzwerk (STA + AP)
• automatische Zustandslogik
• Webbasierte Konfiguration
• permanenter Zugriff auf Kamera und Setup