Show HN: Creación de una cámara diminuta con batería de duración ultralarga

 (toaster.llc)
1 puntos por GN⁺ 2024-06-04 | 1 comentarios | Compartir por WhatsApp
  • Photon es una cámara diminuta para instalaciones de larga duración, que presume una batería capaz de tomar al menos 50,000 fotos con una sola carga
  • Soporta captura basada en tiempo y basada en movimiento, por lo que puede usarse para registrar horas o fechas específicas, timelapses y capturas por detección de movimiento
  • Al no incluir Bluetooth, Wi‑Fi ni celular, para extraer las fotos se requiere acceso físico, una estructura que reduce el riesgo de hackeos remotos y de cargas ocultas a la nube
  • El hardware y el software están publicados como open source, y las fotos se guardan en formato RAW, almacenando tal cual los datos de píxeles del sensor de imagen
  • El rendimiento con poca luz y la detección de movimiento basada en PIR todavía requieren precaución, y tienen limitaciones en entornos como movimiento detrás de vidrio o pasto y hojas que se mueven con el viento

Cámara diminuta para instalaciones de larga duración

  • Photon es una cámara diminuta que se presenta como “tiny camera, out-of-this-world battery life”
    • Su precio es de $200
    • Ofrece la app Photon Transfer, exclusiva para Mac
    • Usa USB‑C
    • No tiene suscripciones, servicios en la nube ni pagos recurrentes
  • Los modos de captura soportan tanto disparo basado en tiempo como en movimiento
    • Puede tomar fotos en una hora o fecha específica, por lo que es adecuada para timelapses
    • Puede tomar fotos al detectar movimiento
  • Al eliminar funciones de red, limita la forma de acceder a las fotos
    • No soporta Bluetooth, Wi‑Fi ni celular
    • Para que las fotos salgan del dispositivo, se necesita acceso físico
    • Su diseño evita situaciones como hackeos remotos o subidas a servicios en la nube sin que el usuario lo sepa
  • El hardware y el software están publicados como completamente open source
    • Las fotos se guardan en formato RAW, que contiene tal cual los datos de píxeles que entrega el sensor de imagen
    • Cuando el almacenamiento se llena, las fotos nuevas sobrescriben las más antiguas

Especificaciones y limitaciones a revisar antes de comprar

  • Principales especificaciones técnicas
    • Duración de batería: al menos 50,000 fotos
    • Resolución de foto: 2304 x 1296 píxeles
    • Capacidad de almacenamiento: 20,197 fotos
    • Ángulo de visión de la cámara: 130° horizontal, 75° vertical
    • Ángulo de detección de movimiento: 90° horizontal, 90° vertical
    • Distancia de detección de movimiento: hasta 5m
    • Temperatura de operación: 0–50°C
    • Resistencia al agua: resiste la lluvia, pero no la inmersión
    • Tamaño: 47 x 36 x 31mm
    • Fabricada en aluminio 6061 mecanizado y anodizado
    • Más pequeña que un estuche de AirPods
  • Hay limitaciones que conviene revisar antes de comprar
    • El rendimiento con poca luz todavía está en mejora, así que si el objetivo es capturar escenas con poca iluminación, puede convenir esperar futuras actualizaciones de software
    • Debido a las limitaciones de la tecnología PIR, el sensor de movimiento no puede detectar movimiento detrás de vidrio
    • En entornos naturales, el sensor de movimiento puede activarse con frecuencia por pasto u hojas que se mueven con el viento
      • Si se configura para tomar fotos cuando haya movimiento, la batería puede agotarse rápidamente
      • En futuras actualizaciones de software podría ofrecerse una configuración de sensibilidad de movimiento

Lecturas relacionadas

1 comentarios

 
GN⁺ 2024-06-04
Opiniones de Hacker News

  • No entiendo muy bien por qué habría que promocionar este producto con tanta fuerza como exclusivo para Mac
    Siendo un producto de código abierto, es una lástima atar la app al sistema operativo de consumo más restrictivo. Linux o Windows pueden ejecutarse de forma nativa o en una VM sobre hardware común, pero macOS solo corre fácilmente en una Mac. Recién después de leer los comentarios entendí que, en teoría, se podría comprar y usar aun sin tener una Mac, aunque parece que habría que renunciar a parte de la experiencia de usuario
    Como mínimo, parece sencillo aclarar la posibilidad de soporte comunitario en forma de herramienta de línea de comandos para Linux. Aunque no esté tan pulida como la app para Mac, también encaja con la idea de exponer con honestidad las limitaciones del producto y creo que podría ampliar la base de clientes

    • No me queda claro si el foco de la crítica es que un producto pago solo soporte Mac, o que un proyecto de código abierto no soporte varios sistemas operativos
      Si es lo primero, he visto mucho software exclusivo para Mac, y creo que se debe a la percepción de que es una plataforma donde la gente paga mejor por buenos productos
      Si es lo segundo, como es código abierto, puedes construir tú mismo lo que necesites. No sé si esta perspectiva es la cultura DIY con la que crecí, o si simplemente me estoy poniendo viejo, pero me pregunto si sigue siendo una creencia común
    • No sé si hacía falta plantearlo como un problema así. Podrías haber preguntado: “¿Hay planes de soportar otras plataformas?”, pero suena casi como si lo estuvieras tomando con mala intención
      Encaja bastante con eso que se dice como motivo para dejar de hacer software comercial para Linux: “95% del soporte, 2% de los ingresos”. Si es abierto y quieres soporte para Linux/Windows, en vez de quejarte de que la persona que hizo un dispositivo pequeño de 200 dólares no lo hizo, puedes hacerlo tú
    • Vi esa frase en la página principal y de inmediato volví atrás y retiré mi recomendación. Me pareció una extraña ostentación por parte del creador y, de forma irónica, creo que la comunidad de código abierto ignorará la intención creativa y lo usará como necesite siempre que la propuesta de valor le cierre
      Admito que Dave es un excelente desarrollador/diseñador y que el producto también es bastante impresionante. Me gustaría ver datos sobre qué tan bien les va realmente en el mercado a los productos exclusivos para Mac
    • Muy de acuerdo. Al ver el sitio web me interesó y hasta podría haberlo considerado, pero en cuanto vi que era exclusivo para Mac cerré la pestaña

  • Es genial que también haya creado una app de terminal con drag and drop para hacer rebase. En general son productos muy buenos y esto sí que es muy de Hacker News
    https://toaster.llc/debase/index.html

    • Me sorprende el rango de conocimientos de esta persona. Viendo que cubre desde embebidos hasta apps nativas y fabricación, me hace sentir demasiado flojo
    • Lo de drag and drop en la terminal también es genial, pero últimamente empecé a usar lazygit, un cliente Git para terminal. Todo el flujo de trabajo está basado en teclado y ofrece un mental model mucho más fácil de manejar que la línea de comandos estándar de Git
      https://github.com/jesseduffield/lazygit
    • Guau, hace mucho que quería algo así e incluso en algún momento empecé a hacerlo yo mismo

  • ¿El sitio del producto tiene imágenes de muestra de la cámara? La idea es genial, pero para evaluar qué tan bien cumple su propósito sería bueno tener varias imágenes de muestra

  • Se ve realmente genial. Llevo más de 30 años ganándome la vida con la fotografía y tengo bastantes ganas de comprarla.
    Creo que este formato pequeño sería perfecto para el proyecto que tengo en curso de documentar la crianza de cóndores de California. Lástima que para lo que necesito también hace falta grabar video, y eso seguramente reduciría mucho la batería.
    Cuando instalemos el sistema de cámaras en noviembre, no podremos volver a tocarlo hasta que el polluelo abandone el nido en otoño, así que ha sido difícil encontrar una solución que satisfaga tanto la buena calidad de imagen como las necesidades específicas del proyecto.
    Hay varias razones por las que no podemos usar GoPro. Consumen mucha energía y, como es una instalación de reproducción, aunque desactivemos los pitidos en el menú, alguna vez después de un corte de luz se volvieron a activar solos. Además, los cortes son frecuentes. Otra cosa: si la GoPro pierde alimentación, no vuelve a encenderse automáticamente; hay que prenderla a mano, y no podemos hacerlo mientras están el polluelo y sus padres.

    • ¿No serviría usar una cámara trampa? Hace mejor lo que hace este dispositivo, además tiene video y visión nocturna, y se puede comprar por 50 dólares en vez de 200.
    • Aparte de la cámara, ¿no se podría sacar un cable largo hasta un lugar donde se pueda cambiar la batería de vez en cuando? ¿O usar un paquete de batería con carga solar externo?
    • Si quieres video continuo durante varios meses, lo más probable es que necesites una solución a medida con baterías. La batería tendría que ser de cierto tamaño; la energía solar puede ayudar, pero no conviene depender por completo de ella. Las baterías LFP de lugares como Eco-Worthy podrían ser una buena opción porque son livianas y tienen alta salida. También se pueden usar esas cajas de batería de 30 dólares que venden para baterías de auto de plomo-ácido para protegerlas del clima.
      El video continuo durante meses todavía es, en la práctica, difícil con bajo consumo. Los sensores de cámara no están diseñados para ese uso, y los sensores CMOS actuales tendrían que rediseñarse por completo. Hay investigación en curso para crear desde cero sensores a medida de mucho menor consumo, pero está en una etapa avanzada de investigación y no he visto nada comercializado. Como el Departamento de Defensa seguramente quiere video continuo de larga duración en el campo de batalla, puede que sea una prioridad. El trabajo empezó hace unos cinco años con nuevas técnicas de microfabricación, y Chip Elliot también estuvo involucrado, pero no estaba del todo claro si sería posible.
      Si se trata de timelapse, podrías mirar las cámaras Brinno. Están hechas para timelapse, tienen carcasa impermeable y también pueden alimentarse por USB.
      https://brinno.com/
      Si configuras la exposición automática, cuando el intervalo del timelapse es lo bastante largo puede captar suficiente luz de noche para registrar imagen, y también maneja el día. Tiene montura para lentes, así que se puede elegir gran angular o un teleobjetivo suave, y quizá también haya lentes de terceros. Usar una Brinno de timelapse junto con un sistema de alimentación a medida para video continuo al menos te daría dos sistemas independientes para asegurar algo. En sistemas desatendidos, la redundancia es buena.
    • Pregunta tangencial: ¿cuáles son buenos lugares en California para ver cóndores? Los vi en Pinnacles National Park y fue increíble.
    • Abre la GoPro, quítale el beeper y conéctala a una batería externa grande.

  • Me pregunto por qué no hicieron que simplemente se conectara como almacenamiento masivo universal.

    • Es una pregunta válida. Hubo varias razones.
      Para maximizar la duración de la batería de Photon, hice que el hardware hiciera solo lo mínimo necesario para grabar imágenes. Por eso Photon guarda las imágenes en una tarjeta SD sin formato, es decir, como un enorme arreglo lineal de bytes, lo que hace que la indexación sea fácil y rápida.
      Un MSP430 de 16 bits escribe los datos de imagen, y aun sin tener que manejar la complejidad de un sistema de archivos como FAT32, el espacio de código del MSP430 está ocupado en un 99%, así que no hay margen para agregar soporte de sistema de archivos. Esta familia MSP430FR2433 tiene como máximo 16 KB de FRAM, aunque sí se podría usar otra familia.
      Photon guarda las imágenes como datos de imagen RAW que requieren posprocesamiento para poder verse. De todos modos quería ofrecer una app pulida para ver las imágenes, así que pensé que podía hacer que esa app fuera necesaria.
      No digo que todas estas razones sean excelentes, pero ese fue el criterio en ese momento.
    • No soy usuario de Mac, pero como alguien que compra por impulso equipos de cámara raros, agradezco la etiqueta solo para Mac justo debajo de la sección plegada. Normalmente en HN leo durante varios minutos una página de software antes de enterarme en el footer o en el enlace de “get it here” de que es solo para Mac; aquí puedo saber de inmediato que no es para mí y volver a mi vida aburrida.
    • Parece que la app complementaria está en la App Store. Aun así, si lo van a publicar como open source, tampoco lo entiendo muy bien.
    • En realidad, quizá habría sido mejor que apareciera como un dispositivo compatible con MTP en vez de almacenamiento masivo universal. Pero para eso haría falta un sistema de archivos subyacente y, como explicó el autor, no hay espacio para agregar más funcionalidad.
      El producto es interesante y el código está publicado, así que creo que, por suerte, es bastante probable que eventualmente aparezca soporte para Linux.
      0: https://en.wikipedia.org/wiki/Media_Transfer_Protocol
    • En este caso, que el software sea exclusivo para Mac parece una feature.

  • Es un proyecto genial. Lo revisé rápido y se me ocurrieron algunas cosas.
    El código y los archivos de diseño del repositorio de GitHub no tienen licencia, así que por ahora se parece más a código publicado que a open source. Si el plan es que otras personas puedan modificar el código y fabricar sus propias cámaras, habría que agregar una licencia adecuada.
    Que funcione solo con una app dedicada y que solo soporte Mac —y además solo macOS, sin iPad/iPhone— parece limitar mucho el mercado. Si la app solo sirve para ver/transferir fotos y configurar el dispositivo, parecería posible manejar el acceso a los archivos de fotos con una interfaz MTP sencilla y tener una segunda interfaz para la configuración. Además, si el plan es publicarlo con una licencia open source y promocionarlo como un dispositivo hackeable y respetuoso de la privacidad, el soporte para Linux es prácticamente necesario.
    Para que funcione bajo cero, valdría la pena considerar el uso de ICs de grado automotriz. Los componentes actuales pueden estar bien en California, pero en los estados del norte podrían dificultar el uso al aire libre en invierno.

    • No hace falta que el soporte para Linux lo ofrezcan directamente. Probablemente alguien lo hackee a partir del código open source publicado, y con Windows pasará algo parecido.
      Dicho eso, si Dave quiere llegar a un mercado más grande, tiene sentido dar soporte para Windows o Android.

  • Se ve realmente excelente. Gracias por crear una buena app para Mac, y creo que puedes ignorar el resto de las críticas de aquí
    ¿Serviría para convertir esto en un video largo? Me imagino volcar periódicamente desde la cámara imágenes de los niños creciendo y jugando, para luego unirlas como fotogramas y hacer algo tipo película
    ¿También habría alguna forma de saber si el almacenamiento está por sobrescribirse?

    • El timelapse es uno de los casos de uso previstos. Dicho eso, todavía tenemos que agregar la función de exportar video en la app complementaria. Por ahora solo admite exportar imágenes
      Actualmente, cuando el almacenamiento se llena, sobrescribe silenciosamente las fotos más antiguas, pero he pensado que debería haber una configuración para evitarlo
      Cuando la batería baja del 2%, el dispositivo entra en “battery trap”, deja de capturar y solo parpadea un LED rojo cada 5 segundos. ¿Te parecería bien que hubiera una configuración para entrar opcionalmente en este modo cuando el almacenamiento esté lleno?

  • Como hay mucha inquietud por que sea solo para Mac, ¿no podrías ofrecer un pequeño archivo de Python que permita leer fotos RAW en cualquier plataforma?
    Parece que bastaría con hacer un volcado con dd if=/dev/disk123 of=/tmp/bigrawfiles y luego posprocesarlo con ese script de Python
    No sería tan bueno como una app pulida de Apple, pero podría ser suficiente para quienes les guste el hardware y estén dispuestos a hacer un poco de DIY

    • Actualmente existe algo parecido en cierta medida con MDCUtil, y creo que funciona tanto en macOS como en Linux
      https://github.com/toasterllc/MDCCode/blob/rev10/Tools/MDCUt...
      Por ejemplo, se puede usar así
      $ MDCUtil ImgReadFull output.cfa
      Pero esto imprime los datos crudos almacenados en la tarjeta SD, así que habría que implementar una función para convertirlos a un formato estándar como DNG

  • Me surgen algunas preguntas
    ¿Cuál es la resolución de imagen? ¿Es fija o se puede cambiar en la configuración?
    ¿Puedes adjuntar archivos de imagen reales? Con solo la vista previa casi no se distingue nada
    ¿Hay información sobre la temperatura de operación? Aunque la batería no se agote, la cámara podría apagarse por alta temperatura, algo común en las tipo GoPro
    ¿Cuál es la capacidad de almacenamiento? No parece mencionarse en ningún lado
    Edición: ahora vi el pie de página del sitio; antes no se había cargado

  • Dave, gran proyecto
    Me gustaría escuchar más sobre el diseño de bajo consumo. Aquí mencionaste que elegiste el MSP430, y en el post del blog sobre la arquitectura de alto nivel también había algo de información sobre los dominios de energía, pero estaría bueno tener un post de blog con más detalle sobre las técnicas de ahorro de energía
    Me pregunto si también consideraste agregar un algoritmo simple de compresión por streaming para aumentar la duración de la batería. Si hay menos datos que escribir, se reduce el tiempo que VDD_B está encendido, y quizá también podría implementarse en la FPGA. Pensaba en algo como codificación delta, usando longitudes de código distintas para cambios pequeños y grandes de brillo por canal de color
    Por ejemplo, si el primer bit es 0, después van 5 bits de delta de brillo de +/-32; si el primer bit es 1, va un delta de brillo de 11 bits
    Si el cambio de brillo entre dos píxeles supera 2048, se perdería una pequeñísima cantidad de información, pero ese cambio podría dividirse entre dos valores consecutivos para “difuminarlo”. Por ejemplo, [0, 0, 4096, 4096, 4096] pasaría a ser [0, 0, 2048, 4096, 4096]

    • Gracias por la sugerencia. La idea de compresión es interesante. Hace tiempo que no toco RTL para FPGA, pero quizá haya espacio para meter algo así
      Hay un pequeño secreto de Photon relacionado con la compresión: actualmente los píxeles RAW de 12 bits se escriben como palabras de 16 bits. Así que el 25% de la tarjeta SD, es decir, los 4 bits superiores de todos los píxeles, en realidad son 0
      Por lo tanto, la ganancia fácil de compresión sería empaquetar esos píxeles de forma compacta; con eso, la cantidad de fotos almacenables pasaría de 20 mil a 27 mil, y como dices, también se reduciría el tiempo de escritura de fotos, aumentando la duración de la batería
      Sería interesante cuantificar qué componente consume más energía al capturar una foto. Sinceramente, no sé cómo se repartiría el consumo entre el sensor de imagen, la SDRAM, la tarjeta SD y el ICE40