Show HN: Criação de uma câmera minúscula com bateria de duração ultralonga

 (toaster.llc)
1 pontos por GN⁺ 2024-06-04 | 1 comentários | Compartilhar no WhatsApp
  • Photon é uma câmera minúscula para instalações de longa duração, destacando uma bateria capaz de tirar pelo menos 50.000 fotos com uma única carga
  • Oferece captura baseada em tempo e em movimento, podendo ser usada para registrar horários/datas específicas, timelapse e fotos acionadas por detecção de movimento
  • Por não incluir Bluetooth, Wi‑Fi nem celular, é necessário acesso físico para retirar as fotos, uma estrutura que reduz o risco de invasão remota e uploads ocultos para a nuvem
  • O hardware e o software são open source, e as fotos são armazenadas em formato RAW, preservando diretamente os dados de pixels do sensor de imagem
  • O desempenho em baixa luminosidade e a detecção de movimento baseada em PIR ainda exigem atenção, com limitações em ambientes como movimentos atrás de vidro ou grama e folhas balançando ao vento

Câmera minúscula para instalações de longa duração

  • Photon é uma câmera minúscula que promete “tiny camera, out-of-this-world battery life”
    • O preço é US$ 200
    • Oferece o app Photon Transfer, exclusivo para Mac
    • Usa USB‑C
    • Não há assinatura, serviço de nuvem nem cobrança recorrente
  • O modo de captura oferece suporte tanto a captura baseada em tempo quanto em movimento
    • Pode tirar fotos em horários ou datas específicos, sendo adequada para timelapse
    • Pode tirar fotos ao detectar movimento
  • Remove recursos de rede para limitar a forma de acesso às fotos
    • Não oferece suporte a Bluetooth, Wi‑Fi nem celular
    • Para que as fotos saiam do dispositivo, é preciso acesso físico
    • É uma estrutura pensada para evitar invasão remota ou upload para serviços de nuvem sem o conhecimento do usuário
  • O hardware e o software estão publicados como totalmente open source
    • As fotos são salvas em formato RAW, contendo diretamente os dados de pixels gerados pelo sensor de imagem
    • Quando o espaço de armazenamento fica cheio, novas fotos sobrescrevem as fotos mais antigas

Especificações e limitações a verificar antes da compra

  • Principais especificações técnicas
    • Duração da bateria: pelo menos 50.000 fotos
    • Resolução das fotos: 2304 x 1296 pixels
    • Capacidade de armazenamento: 20.197 fotos
    • Campo de visão da câmera: 130° na horizontal, 75° na vertical
    • Campo de visão da detecção de movimento: 90° na horizontal, 90° na vertical
    • Alcance da detecção de movimento: até 5 m
    • Temperatura de operação: 0–50 °C
    • Resistência à água: suporta chuva, mas não submersão
    • Dimensões: 47 x 36 x 31 mm
    • Usinada em alumínio 6061 e anodizada
    • Menor que um estojo de AirPods
  • Há limitações que devem ser verificadas antes da compra
    • O desempenho em baixa luminosidade ainda está sendo aprimorado; se o objetivo for fotografar cenas com pouca luz, pode ser melhor aguardar futuras atualizações de software
    • Devido às limitações da tecnologia PIR, o sensor de movimento não detecta movimentos atrás de vidro
    • Em ambientes naturais, grama ou folhas balançando ao vento podem acionar o sensor de movimento com frequência
      • Se estiver configurada para tirar fotos quando houver movimento, a bateria pode se esgotar rapidamente
      • Uma futura atualização de software poderá oferecer ajustes de sensibilidade de movimento

Leituras relacionadas

1 comentários

 
GN⁺ 2024-06-04
Comentários do Hacker News

  • Não entendo bem por que este produto precisa ser divulgado de forma tão forte como exclusivo para Mac
    É um produto open source, então é uma pena atrelar o app ao sistema operacional de consumo mais restritivo. Linux ou Windows podem rodar nativamente ou em VM em hardware comum, mas o macOS só roda facilmente em Macs. Só depois de ler os comentários entendi que, em tese, dá para comprar e usar mesmo sem ter um Mac, embora pareça que seria preciso abrir mão de parte da experiência do usuário
    No mínimo, parece simples deixar explícita a possibilidade de suporte da comunidade na forma de uma ferramenta de linha de comando para Linux. Mesmo que não seja tão polida quanto o app para Mac, isso combinaria com a ideia de expor honestamente as limitações do produto e provavelmente também aumentaria a base de clientes

    • Não sei bem se o foco da crítica é o fato de um produto pago só oferecer suporte a Mac, ou o fato de um projeto open source não oferecer suporte a vários sistemas operacionais
      Se for o primeiro caso, já vi muitos softwares exclusivos para Mac, e acho que isso se deve à percepção de que é uma plataforma em que as pessoas pagam melhor por bons produtos
      Se for o segundo, como é open source, é só criar você mesmo a parte de que precisa. Não sei se essa perspectiva é a cultura DIY com a qual cresci, ou se é só eu ficando velho, mas fico curioso para saber se ainda é uma crença comum
    • Não acho que isso precise virar um problema assim. Dava para perguntar “há planos de suporte a outras plataformas?”, mas parece que estão interpretando quase de má-fé
      Isso combina bem com a frase sobre por que as pessoas desistem de criar software comercial para Linux: “95% do suporte, 2% da receita”. Se é aberto e você quer suporte a Linux/Windows, em vez de reclamar que a pessoa que criou um pequeno dispositivo de US$ 200 não fez isso, faça você mesmo
    • Vi essa frase na página inicial e imediatamente voltei atrás e cancelei minha recomendação. Pareceu uma ostentação estranha do criador e, ironicamente, acho que a comunidade open source vai ignorar a intenção criativa e usar do jeito que precisar, desde que a proposta de valor faça sentido
      Reconheço que o Dave é um excelente desenvolvedor/designer e que o produto é bastante impressionante. Gostaria de ver dados sobre o quanto produtos exclusivos para Mac se saem bem no mercado real
    • Concordo fortemente. Ao ver o site, fiquei interessado e talvez até considerasse comprar, mas assim que vi que era exclusivo para Mac, fechei a aba

  • Impressionante que ele também tenha criado um app de terminal com arrastar e soltar para rebase. No geral, são produtos bacanas, bem no espírito do Hacker News
    https://toaster.llc/debase/index.html

    • É incrível a amplitude do que essa pessoa conhece. Vendo que ela lida com tudo, de embarcados a apps nativos e fabricação, me sinto preguiçoso demais
    • Arrastar e soltar no terminal também é bacana, mas recentemente comecei a usar o lazygit, um cliente Git de terminal. O fluxo de trabalho é todo baseado no teclado e oferece um mental model muito mais fácil de lidar do que a linha de comando padrão do Git
      https://github.com/jesseduffield/lazygit
    • Uau, eu queria algo assim havia muito tempo e, em certa época, até comecei a criar um eu mesmo

  • Há imagens de amostra da câmera no site do produto? A ideia é bacana, mas, para julgar o quanto ela serve ao propósito, seria bom ter várias imagens de amostra

  • Parece realmente incrível. Ganho a vida com fotografia há mais de 30 anos e fiquei com bastante vontade de comprar
    Esse formato pequeno parece perfeito para o projeto de registro da criação de filhotes de condor-da-califórnia em que estou trabalhando agora. Só é uma pena que, para a minha necessidade, eu também precise gravar vídeo, e aí imagino que a bateria cairia bastante
    Quando instalamos o sistema de câmeras em novembro, não podemos mais mexer nele até o filhote deixar o ninho no outono, então tem sido difícil encontrar uma solução que satisfaça tanto uma boa qualidade de imagem quanto os requisitos específicos do projeto
    Também há alguns motivos pelos quais não dá para usar GoPro. O consumo de energia é alto e, por ser uma instalação de reprodução, mesmo desligando os bipes no menu, já aconteceu de eles voltarem a ativar sozinhos depois de uma queda de energia. E quedas de energia são frequentes. Além disso, quando a GoPro perde energia, ela não liga de novo automaticamente; precisa ser ligada manualmente, e não podemos fazer isso enquanto o filhote e os pais estão lá

    • Não daria para usar uma câmera de trilha? Ela faz melhor o que esse dispositivo faz, ainda tem vídeo e visão noturna, e custa US$ 50 em vez de US$ 200
    • Separadamente da câmera, não daria para puxar um cabo longo até um lugar onde a bateria pudesse ser trocada de vez em quando? Ou usar um pack de bateria com carregamento solar externo?
    • Se você quer vídeo contínuo por vários meses, é bem provável que precise de uma solução personalizada com bateria. A bateria precisa ser relativamente grande, e energia solar pode ajudar, mas não dá para depender totalmente dela. Baterias LFP de lugares como a Eco-Worthy podem ser uma boa escolha por serem leves e terem alta saída. Uma caixa de bateria de US$ 30 vendida para baterias automotivas de chumbo-ácido também pode servir para proteção contra o tempo
      Vídeo contínuo por meses ainda é, na prática, difícil com baixo consumo. Sensores de câmera não foram projetados para esse uso, e os sensores CMOS atuais precisariam ser completamente redesenhados. Há pesquisas em andamento para criar do zero sensores personalizados de consumo muito menor, mas isso está em estágio de pesquisa avançada, e não vi nada comercializado. O Departamento de Defesa provavelmente quer vídeo contínuo de longa duração em campo de batalha, então talvez isso seja uma prioridade. O trabalho começou há cerca de 5 anos com novas tecnologias de microfabricação, e Chip Elliot também esteve envolvido, mas não estava totalmente claro se seria viável
      Para timelapse, vale dar uma olhada nas câmeras Brinno. Elas são feitas para timelapse, têm caixa à prova d’água e também podem ser alimentadas por USB
      https://brinno.com/
      Se você configurar a exposição automática, quando o intervalo do timelapse for longo o suficiente, ela consegue captar luz bastante à noite e também lidar com o dia. Há montagem de lente, então dá para escolher grande-angular ou uma teleobjetiva fraca, e talvez existam lentes de terceiros. Usar uma Brinno para timelapse junto com um sistema de alimentação personalizado para vídeo contínuo poderia ao menos garantir algo com dois sistemas independentes. Em sistemas não supervisionados, redundância é bom
    • Pergunta paralela, mas onde é um bom lugar para ver condores na Califórnia? Vi no Pinnacles National Park e foi muito legal
    • É só abrir a GoPro, remover o beeper e conectá-la a uma bateria externa grande

  • Fico curioso por que não fizeram simplesmente para conectar como armazenamento em massa genérico

    • Pergunta válida. Houve alguns motivos
      Para maximizar a duração da bateria da Photon, fiz o hardware fazer apenas o mínimo necessário para gravar as imagens. Por isso, a Photon salva as imagens em um cartão SD não formatado, ou seja, um enorme array linear de bytes, o que torna a indexação fácil e rápida
      Um MSP430 de 16 bits grava os dados das imagens, e mesmo sem precisar lidar com a complexidade de um sistema de arquivos como FAT32, o espaço de código do MSP430 já está 99% cheio, então não há folga para adicionar suporte a sistema de arquivos. Essa família MSP430FR2433 tem no máximo 16 KB de FRAM, embora fosse possível usar outra família
      A Photon salva as imagens como dados de imagem RAW, que precisam de pós-processamento para serem visualizados. Como eu queria oferecer de qualquer forma um app polido para visualizar as imagens, pensei que poderia simplesmente tornar esse app obrigatório
      Não estou dizendo que todos esses motivos sejam excelentes, mas foi o julgamento na época
    • Não sou usuário de Mac, mas, como alguém que compra equipamentos de câmera estranhos por impulso, agradeço o rótulo somente para Mac logo abaixo da área recolhida. Normalmente, no HN, só descubro que é exclusivo para Mac depois de ler uma página de software por alguns minutos e chegar ao rodapé ou ao link “get it here”; aqui, dá para saber na hora que não é para mim e voltar à minha vida entediante
    • Parece que o app complementar está na App Store. Ainda assim, se vai ser open source, também não entendo muito bem
    • Neste caso, talvez tivesse sido melhor fazer aparecer como um dispositivo compatível com MTP, em vez de armazenamento em massa genérico. Só que, para isso, seria necessário um sistema de arquivos subjacente e, como o autor explicou, não há espaço para acrescentar mais funcionalidades
      O produto é interessante e o código está aberto, então felizmente acho que o suporte a Linux deve surgir em algum momento
      0: https://en.wikipedia.org/wiki/Media_Transfer_Protocol
    • Neste caso, o fato de o software ser exclusivo para Mac parece uma feature

  • Projeto legal. Dei uma olhada rápida e algumas coisas me vieram à mente
    Não há licença no código nem nos arquivos de projeto do repositório no GitHub, então, no momento, ele está mais para código-fonte disponibilizado do que para open source. Se a ideia é permitir que outras pessoas modifiquem o código e construam suas próprias câmeras, é preciso adicionar uma licença adequada
    O fato de funcionar apenas com um app dedicado e só dar suporte a Mac — e macOS apenas, sem iPad/iPhone — parece limitar bastante o mercado. Se o app só serve para ver/transferir fotos e configurar o dispositivo, parece possível tratar o acesso aos arquivos de foto com uma interface MTP simples e ter uma segunda interface para configuração. Além disso, se o plano é lançar com licença open source e fazer marketing como um dispositivo hackeável e favorável à privacidade, suporte a Linux é praticamente necessário
    Para fazê-lo funcionar abaixo de zero, também vale considerar o uso de CIs de grau automotivo. Os componentes atuais podem ser aceitáveis na Califórnia, mas podem dificultar o uso externo no inverno em estados do norte

    • O suporte a Linux não precisa necessariamente ser fornecido diretamente. Com base no código open source disponibilizado, provavelmente alguém vai hackear e criar suporte a Linux, e o mesmo deve acontecer com Windows
      Mas, se o Dave quiser alcançar um mercado maior, suporte a Windows ou Android faz sentido

  • Parece realmente excelente. Obrigado por criar um bom app para Mac, e acho que você pode ignorar o restante das críticas aqui
    Isso seria adequado para criar vídeos longos? Estou imaginando descarregar periodicamente da câmera imagens das crianças crescendo e brincando, e depois juntá-las como frames para fazer algo parecido com um filme
    Há alguma forma de saber se o armazenamento está prestes a ser sobrescrito?

    • Time-lapse é um dos casos de uso pretendidos. Mas ainda preciso adicionar ao app complementar o recurso de exportar vídeo. Por enquanto, ele só oferece exportação de imagens
      Atualmente, quando o armazenamento fica cheio, as fotos mais antigas são sobrescritas silenciosamente, mas venho pensando que deveria haver uma configuração para impedir isso
      Quando a bateria cai abaixo de 2%, o dispositivo entra em “battery trap”, para de fotografar e apenas pisca um LED vermelho a cada 5 segundos. Seria uma boa ter uma configuração que fizesse ele entrar opcionalmente nesse modo também quando o armazenamento ficasse cheio?

  • Como há muita preocupação com o fato de ser exclusivo para Mac, não seria possível fornecer um pequeno arquivo Python que permita ler as fotos RAW em qualquer plataforma?
    Parece que daria para fazer um dump com dd if=/dev/disk123 of=/tmp/bigrawfiles e depois pós-processar com esse script Python
    Não seria tão bom quanto um app Apple bem polido, mas talvez fosse suficiente para quem gosta do hardware e aceita um pouco de DIY

    • Atualmente já existe algo meio parecido com o MDCUtil, e acho que funciona tanto no macOS quanto no Linux
      https://github.com/toasterllc/MDCCode/blob/rev10/Tools/MDCUt...
      Por exemplo, dá para usar assim
      $ MDCUtil ImgReadFull output.cfa
      Só que isso emite os dados brutos armazenados no cartão SD, então ainda seria preciso implementar a conversão para um formato padrão como DNG

  • Algumas perguntas me vieram à cabeça
    Qual é a resolução das imagens? É fixa ou pode ser alterada nas configurações?
    Você pode anexar arquivos de imagem reais? Só pelas prévias é quase impossível avaliar
    Há informações sobre temperatura de operação? Mesmo que a bateria não morra, a câmera pode desligar por causa de altas temperaturas, algo comum em câmeras tipo GoPro
    Qual é a capacidade de armazenamento? Não encontrei menção a isso em lugar nenhum
    Edição: agora vi o rodapé do site; antes ele não tinha carregado

  • Dave, projeto muito legal
    Gostaria de ouvir mais sobre o design de baixo consumo. Você disse aqui que escolheu o MSP430, e no post de arquitetura de alto nível também havia algumas informações sobre domínios de energia, mas seria ótimo ter um post com mais detalhes sobre as técnicas de economia de energia
    Fico curioso se você também considerou adicionar um algoritmo simples de compressão em streaming para aumentar a duração da bateria. Se houver menos dados para escrever, o VDD_B fica ligado por menos tempo, e talvez isso também seja implementável no FPGA. Pensei em algo como codificação delta, usando comprimentos de código diferentes para pequenas e grandes variações de brilho em cada canal de cor
    Por exemplo, se o primeiro bit for 0, viriam 5 bits para um delta de brilho de +/-32; se o primeiro bit for 1, viriam 11 bits para o delta de brilho
    Se a variação de brilho entre dois pixels exceder 2048, haveria uma perda muito pequena de informação, mas daria para dividir essa variação entre dois valores consecutivos e fazê-la se “espalhar”. Por exemplo, [0, 0, 4096, 4096, 4096] viraria [0, 0, 2048, 4096, 4096]

    • Obrigado pela sugestão. A ideia de compressão é interessante. Faz um tempo que não mexo com RTL de FPGA, mas talvez ainda haja espaço para colocar algo assim
      Há um pequeno segredo do Photon relacionado à compressão: atualmente, pixels RAW de 12 bits são escritos como words de 16 bits. Então 25% do cartão SD — ou seja, os 4 bits mais altos de cada pixel — na prática são 0
      Portanto, o ganho fácil de compressão seria empacotar esses pixels de forma mais densa; isso aumentaria a quantidade de fotos armazenáveis de 20 mil para 27 mil e, como você disse, também reduziria o tempo de escrita de cada foto, aumentando a duração da bateria
      Seria interessante quantificar quais componentes consomem mais energia ao capturar uma foto. Sinceramente, não sei como ficaria a distribuição de consumo entre o sensor de imagem, SDRAM, cartão SD e ICE40