Het Webcam project

Het Webcam project



Geschiedenis

Geschiedenis
De oude webcam
Hier zie je onze oude webcam: Een bejaarde camcorder, opgesteld achter een raam hoog in de hooizolder.

Het webcam-gebeuren begon als een experiment met oude onderdelen die we toch nog ergens hadden liggen. De oude webcam bestond uit een 20 jaar oude video-camera, gekoppeld aan een oud Windows98-systeem dat het hele webcam gebeuren maar ternauwernood aan kon. Maximale verversing van het plaatje was 5 seconden, en over streaming video hoefde je niet eens te denken.

De originele bedoeling was om real-time te laten zien dat onze paarden echt gewoon 24 uur per dag buiten staan, zonder deken. Maar al snel ontdekten we zelf de voordelen van de webcam, want die konden we koppelen aan een aparte monitor naast onze computers en zelfs de TV op de slaapkamer. Zo konden we zelf voortdurend ook de paarden in de gaten houden.

De geboorte van Camee was via de oude webcam te volgen.

In het voorjaar van 2005 werd Camee geboren. Uiteraard wilden we de geboorte meemaken dus bouwden we de SMS-geboortemelder. Maar wat zou het handig zijn dat we, als het alarm zou afgaan, op de TV konden zien of er echt wat aan de hand was of niet. Dus installeerden we een oude zwart/wit-bewakingscamera met een hogere lichtgevoeligheid (maar verder slechte beeldkwaliteit) en hielden 's nachts een bouwlamp aan zodat we toch wat konden zien. De wens om een goede camera te installeren werd steeds sterker. Toen Camee eenmaal was geboren wilden wij (en onze website bezoekers) natuurlijk goed zicht hebben op Camee, maar dat had de camera vanaf zijn standaardpositie helaas niet. Dus prutsten we de camera aan een paal, met een plastic zak erom tegen de regen, en een heel lang verbindingssnoer.

De camera viel een keer van de paal en daarna was de zoeker stuk. De camera was zo lomp en zwaar dat ieder statief al snel dol draaide. De capture-kaart wilde ineens geen kleur meer laten zien. De beperkingen van de plaatsing (kabels, bescherming tegen regen) waren we meer dan zat. En we wilden 's nachts (in de winter een ruim begrip) ook nog wel eens wat zien. Baladeika had een veulen op komst en ook dat wilden we eigenlijk wel goed in de gaten kunnen houden. Kortom, de hoogste tijd voor een nieuw webcam-systeem!

De nieuwe webcam

De nieuwe webcam

Het verlanglijstje voor de nieuwe webcam zag er als volgt uit:

De webcam 's nachts
Met wat maanlicht produceert deze camera 's nachts nog goede beelden, zelfs in kleur!
(Deze foto is 's nachts om 00:49 uur gemaakt!)
Volledige vrijheid in plaatsing
Dit was een lastig item. Helaas was het wel een belangrijk item, want vanwege de situatie hier is het onmogelijk om vanaf �n positie goed zicht te hebben op alle weides. Het beste zicht is beschikbaar vanaf posities die ver vanaf het woonhuis liggen. Dat betekent dus lange kabels, die vanwege de paarden het best ingegraven kunnen worden. Meerdere kabels ook, want als de paarden naar een andere wei gaan moet de camera ook mee. Onbegonnen werk, dus het systeem zou draadloos moeten functioneren. Dat betekende niet alleen dat de beelden draadloos zouden moeten worden verzonden, maar ook dat er voor de stroomvoorziening een oplossing gevonden zou moeten worden.
Bruikbare beelden bij maan- of sterrenlicht
De oude webcam liet het in de schemering al afweten. In de zomer nog niet zo'n ramp, maar in de winter betekende dit dat de camera er rond een uur of vier 's middags al mee ophield. En dat terwijl de meeste mensen pas na hun werk op de website komen. Die konden dus nooit iets anders zien dan een zwart beeld. Bovendien wilden we zelf ook de paarden 's nachts (ze staan altijd buiten) in de gaten kunnen houden.

Dit verlanglijstje is niet eens zo uitgebeid, maar met name de eis om volledige vrijheid in plaatsing van de camera te krijgen bleek een punt dat zorgde dat het hele project "ietwat uit de hand liep".

Camera

De webcam in aanbouw

De camera is een bewakingscamera en is speciaal uitgezocht op zijn hoge lichtgevoeligheid van 0.008 lux. Wanneer er ook maar een klein beetje licht is (sterrelicht is voldoende) dan produceert de camera al een bruikbaar beeld. Omdat hij dan ook direct kleur geeft onstaat er een beetje een surrealistisch effect: het lijkt net alsof het voortdurend schemerig is, terwijl wij zelf buiten geen hand voor ogen kunnen zien... De kwaliteit van het beeld is iets minder dan van een camcorder, maar de lichtgevoeligheid vonden we belangrijker.

Beeldoverdracht

Het draadloos oversturen van beelden is iets dat met een lichte zender en ontvanger en wat richtantenne's gemakkelijk te realiseren is. Frans heeft een zendmachtiging en de daarvoor afgelegde examens hebben voor voldoende kennis gezorgd om dit goed in elkaar te kunnen zetten. Om de kans op storing en het stroomverbruik zo laag mogelijk te houden moest de zender niet al te zwaar zijn. Door gebruik te maken van richtantennes kun je dan met weinig zendvermogen toch een hoge kwaliteit halen. Dit soort antenne's zijn niet te koop, maar kun je met de juiste middelen en kennis zelf maken. Met de computer werden de juiste dimensies berekend waarna de antenne-elementen op maat gemaakt konden worden. De benodigde nauwkeurigheid bedroeg een tiende millimeter, dus echt precisiewerk!

Stroomvoorziening

De accu's
De 5 accu's, samen goed voor 275Ah, ofwel ruim 3KWh. Deze moeten de webcam draaiend houden gedurende de nacht en tijdens donkere dagen.

Groter struikelblok was de stroomvoorziening: Hoe kom je in de wei aan stroom? Het zeulen met accu's was iets waar we absoluut geen zin in hadden, verlengsnoeren van meer dan 100 meter lengte zijn ook niet bepaald praktisch.

Er blijft dan dus eigenlijk nog maar �n mogelijkheid over: de stroom ter plekke opwekken!

Een aggregraat viel af vanwege de kosten, milieu en onderhoud, en dan blijven zonne- en windenergie over. Maar windenergie is hier met hoge bomen erg lastig, draaiende wieken vlak bij paarden is ook vragen om problemen, en bovendien vreesden we dat het erg onderhoudsgevoelig zou zijn.


Zonne-energie, een perfecte energiebron

Gekozen werd er dus voor zonne-energie. In de zomer is het niet al te moeilijk om veel stroom op te wekken, maar om ook in de winter aan voldoende stroom te komen bleek er een behoorlijk groot zonnepaneel benodigd te zijn. Bovendien moet de stroom voor 's nachts en donkere dagen worden opgeslagen, dus op de momenten dat er zon is moet niet alleen het webcam-systeem worden gevoed maar ook nog de accu's worden bijgeladen. Er zijn grote en zware accu's nodig om voldoende stroom in te kunnen opslaan.

Op www.marktplaats.nl vonden we een geschikt zonnepaneel van 95 Watt. De accu's (5 x 55 Ah) waren er nog van een ander project. Verder was er nog een zogenaamde solar-controller nodig. Deze zorgt er voor dat de accu's bij veel zonlicht niet worden overladen, maar ook dat de accu's niet te ver kunnen worden ontladen. Dat laatste is namelijk iets waar lood-accu's absoluut niet tegen kunnen.


Behuizing

De bedieningsorganen
Binnenin is voldoende plaats voor een bedieningspaneel, solar controller, monitor, etc.

Voor het hele systeem moest er een kast komen, dat was duidelijk. De grote accu's moet je ergens kwijt, en verder is er nog ruimte nodig voor solar-controller, zenders, monitor en andere electronica.

De webcam in aanbouw
De webcam in aanbouw, gekoppeld aan de trekker om hem gemakkelijk te kunnen verplaatsen.

Het zonnepaneel is erg groot, maar heeft geen kast nodig en kan losstaand blijven. Een zonnepaneel moet je echter naar de zon richten en is in die positie wel een windvanger. Je hebt dus zware dingen nodig om hem tegen omwaaien te beschermen, en zware dingen hadden we al ergens in het project nodig: De accu's. Door de loodzware accu's als tegengewicht te gebruiken kun je zorgen dat het paneel niet wegwaait. Het was dus al snel duidelijk dat het grote zonnepaneel toch onderdeel van de kast zou moeten uitmaken.

De vorm van de kast lag dus voor de hand: Het belangrijkste was de schuine kant voor het zonnepaneel. In de winter staat de zon lager aan de hemel dan in de zomer, dus voor de hoogste opbrengst moet je eigenlijk de hoek kunnen laten varieren. Maar omdat er in de zomer toch meer zon is dan in de winter en we met de overcapaciteit niets kunnen beginnen, hebben we er voor gekozen om het paneel permanent in de "winterstand" te monteren. Tijdens deze donkere periode met korte dagen halen we d� in ieder geval het hoogste rendement.

De grote ruimte die onderin ontstaat is ideaal voor de accu's, die bovendien zo zwaar zijn dat ze zorgen dat de kast niet kan omwaaien. Bovenin is dan ruimte voor de benodigde electronische apparatuur.

Er bleek ook een "mast" nodig. Hieraan zit de camera die zo naar iedere positie kan worden gedraaid, en bovenin zitten de antenne's die dan hoog genoeg zitten om geen storing te krijgen van struiken en paarden die zich in de stralingsweg bevinden. De kast is zo zwaar dat hij voldoende stevig is om de mast zonder gevaar voor omwaaien overeind kan houden.

Dat hoge gewicht van de kast heeft zo zijn voordelen als het gaat om stabiliteit, maar er zit ook een groot nadeel aan. Doelstelling was toch "bewegingsvrijheid voor de camera"? Dat wordt wel wat lastig met een dik 200 kilo zwaar systeem... De oplossing werd gevonden door er een aansluiting aan te maken voor de hef van de tractor. Nu is er wel een tractor nodig om de kast op te tillen en te verplaatsen, maar als je toch een tractor hebt is dat nou ook weer niet een onoverkomelijk nadeel.

Afstandsbediening

De ontvangst-antenne
De ontvangst-antenne voor de afstandsbediening. Door deze zelfgebouwde richtantenne werd het bereik met een factor 20 vergroot!

De webcam moet in principe 24 uur per dag kunnen werken. Toch wilden we de mogelijkheid hebben om de webcam uit te kunnen schakelen. Niet alleen vanwege de privacy (we hoeven niet zo nodig altijd z�f in beeld), maar ook om in de winter, bij langdurig donkere dagen, 's nachts eventueel de camera uit te kunnen zetten om stroom te besparen. Wellicht koppelen we dit nog aan de webserver die dan zelf kan bepalen of het wel nut heeft om de camera aan te laten.

Het webcam-systeem is dan ook uitgerust met een radiografische afstandsbediening, bedienbaar met een "sleutelhanger". Deze had volgens de fabriek een bereik van "50 tot 80 meter onder ideale omstandigheden" maar door ook hier weer een richtantenne voor de ontvanger te bouwen bleek het bereik te kunnen worden opgeschroefd tot meer dan een kilometer!

Alarmsysteem

Het webcam-systeem blijft buiten het gedeelte van de weide staan waarin de paarden lopen. Mocht er toch een paard onder een draadje door duiken dan is het niet de bedoeling dat hij zich gaat schuren aan het kwetsbare zonnepaneel. Daarom is de kast uitgevoerd met een bewegingsmelder die een (draadloos) alarm geeft zodra er iets of iemand in de buurt van de kast komt. Als extra voordeel heeft het dat wij worden gewaarschuwd zodra nieuwsgierigen bij de kast een "kijkje komen nemen".

Streaming

Streaming

Streaming is een techniek waarmee je video real-time via internet kan uitzenden. Het kost echter enorm veel data om echte videobeelden te verzenden, meer dan je snel genoeg via internet kan versturen, en daarom zijn er een paar maatregelen nodig:

Ondanks bovenstaande afslankkuur bestaan de videobeelden nog steeds uit veel data. Dat betekent dat de live videobeelden alleen maar zijn te bekijken als je een breedbandverbinding hebt en de internetverbinding niet al te zwaar belast is. Lukt het niet om te kijken, blijft het beeld hangen of is de kwaliteit ver onder de maat? Probeer het dan op een ander tijdstip nogmaals.

Vanaf onze webserver wordt de stream naar onze provider (XS4ALL) gestuurd. Vanaf daar kan het onbeperkt door XS4ALL-gebruikers worden bekeken, en kan het naar maximaal 5 andere netwerken tegelijk worden verstuurd. Het kan dus bij grote drukte voorkomen dat het maximaal aantal kijkers is bereikt en verdere verbindingen worden geweigerd. Ook hier geldt weer: Probeert u het later nog eens...

Actuele status

Actuele status

Het webcam-systeem is klaar en volledig operationeel. Tot nu toe werkt alles zeer betrouwbaar. Vooralsnog kan het systeem gemakkelijk 24 uur per dag online blijven zonder dat de accu's leeg raken.

Het enige dat we nog willen verbeteren is de lens: We willen liever een lens met een wat hogere vergrotingsfactor. Op die manier kunnen we een blikveld scheppen dat iets beter overeenkomt met de rechthoekige vorm van onze weilanden.

www.paardnatuurlijk.nl

Teller