收拾屋子翻出一堆之前闲鱼捡的垃圾准备扔了，翻到一个海思Hi3516CV300+索尼IMX290的山寨摄像头模组。想起之前看到的开源摄像头固件OpenIPC，闲的时候可以刷来玩玩。
海思IPC SoC#
海思的3516/3518系列SoC，在TI和安霸的H264时代后，2020年被制裁前在IPC行业是绝对的垄断地位，国内的大街小巷房前屋后的网络摄像头，里面可能80%都是海思的CPU。海思为最近几年安防行业的迅速扩张做出了巨大的贡献，人均几个摄像头无时不刻对着自己，也不知道是好事还是坏事。好日子直到美国的制裁戛然而止，海思目前可能还只剩下一点库存的高端3559系列芯片还在供应海康等VIP客户，剩下的中低端市场被其他国产作坊迅速分食，如君正、星宸、安凯和国科等。
Hi3516CV300发布于2016年，是一款中低端的产品，单核主频800MHz，支持1080P@30FPS H265编码 。
索尼安防图像传感器#
索尼IMX290/IMX291就属于当时的高端安防图像传感器了，彼时号称星光级/黑光级的基本都用的这个传感器，后来又出了阉割版的IMX307和IMX327，成本降低，但弱光效果都不及前者。IMX290/IMX291到目前为止依然 是1/2.8英寸这个级别的安防夜视王者，更好的只有更大靶面的IMX385和IMX485了
天视通模组#
这块模组的生产厂家是深圳天视通，型号TH38Q10，搜了下这个型号貌似很多摄像头组装作坊都曾用到过这款模块，淘宝依然在售，只要120元，挺值的。单板38x38mm，128M内存，16M SPI闪存，F1.2的M12镜头，可以自行替换，标称彩色模式下最低照度仅需0.0001Lux。家有网络摄像头觉得效果不好的，可以试试替换成这块模组，38x38mm的组装摄像头，配件基本都通用。
原厂固件#
原厂固件目前能找到最新的是2018年的，来自组装作坊网站，之后就没再更新。默认开启了Telnet，root密码hdipc%No。原厂固件用着也丝毫没问题，甚至远程云服务四五年后依然可用，对山寨厂来说难能可贵了。RS485、ONVIF、RTSP等当然是标配了的
/mnt/nand # cat /proc/mtd
dev: size erasesize name
mtd0: 00040000 00010000 "boot"
mtd1: 00200000 00010000 "kernel"
mtd2: 00080000 00010000 "userdata"
mtd3: 00cc0000 00010000 "rootfs"
mtd4: 00080000 00010000 "userdata_bk"
连接TTL#
这块板子没有单独留TTL串口，但在一个俄语的论坛发现有人标注了出来，感谢前人栽树。RX/TX的位置如图，GND直接接螺丝孔就行
OpenIPC#
OpenIPC是一个半开源的摄像头固件，官网：https://openipc.org/，目前市面上常见的IPC SoC基本都已经支持或正在适配中，海思系列的SoC是最早适配的一批，目前已经基本堪用。OpenIPC的rootfs基于Buildroot，这一部分是开源的，但其中主要的ISP处理程序Majestic还是闭源状态，所以说他是半开源的固件。
目前已经实现的功能包括但不限于
RTSP视频流
HLS HTTP视频流
静态图像生成
YouTube直播
ONVIF/NETIP/IPEYE等协议
移动检测并且发送通知到EMAIL/FTP/Telegram/Yandex Disk/HTTP API/MQTT broker
内置ZeroTier/WireGuard/Socks5等协议支持
我最想要的还是HLS视频流和send to webhook/MQTT功能，可以方便集成到HomeKit/HomeAssistant中
开始刷机#
首先到Github上下载最新的固件，openipc.hi3516cv300-ultimate-br.tgz，官方提供了几个不同大小的固件，适配不同大小和类型的闪存，我有充足的16M SPI闪存，所以选择旗舰版固件。解压后把uImage.hi3516av300和rootfs.squashfs.hi3516cv300放入到OpenTFTP的目录下。给模组接好TTL，通电后按任意键中断启动，进入uboot控制台
先printenv看看环境参数
hisilicon # print
bootargs=mem=48M console=ttyAMA0,115200 root=/dev/mtdblock3 noinitrd rootfstype=squashfs mtdparts=hi_sfc:256K(boot),2048K(kernel),512K(userdata),13056K(rootfs),512K(userdata_bk)
bootcmd=sf probe 0;sf read 0x81000000 0x40000 0x200000;bootm 0x81000000
bootdelay=1
baudrate=115200
ethaddr=00:00:23:34:45:66
ipaddr=192.168.0.123
serverip=192.168.0.188
netmask=255.255.255.0
bootfile="uImage"
stdin=serial
stdout=serial
stderr=serial
verify=n
ver=U-Boot 2010.06 (Sep 20 2017 - 09:48:18)
设置好本机和TFTP服务器的IP
setenv ipaddr 192.168.2.2
setenv serverip 192.168.2.3
saveenv
能ping通电脑后首先备份闪存中原始固件，运行下面的命令将16M的闪存dump上传到OpenTFTP服务器上
mw.b 0x81000000 0xff 0x1000000
sf probe 0
sf read 0x81000000 0x0 0x1000000
tftp 0x81000000 th38q10_dump.bin 0x1000000
接下来就开始把OpenTFTP服务器上的OpenIPC固件写入到闪存中，首先规划一下闪存的分区，根据OpenIPC内核和rootfs分区的大小情况，我按照如下方式分配闪存
mtdparts=hi_sfc:256k(boot),64k(env),2048k(kernel),8192k(rootfs),-(rootfs_data)
然后下载kernel和rootfs镜像并写入到闪存中对应的位置
mw.b 0x81000000 0xff 0x200000
tftp 0x81000000 uImage.hi3516av300
sf probe 0
sf erase 0x50000 0x200000
sf write 0x81000000 0x50000 0x200000
mw.b 0x81000000 0xff 0x200000
tftp 0x81000000 rootfs.squashfs.hi3516cv300
sf probe 0
sf erase 0x250000 0x800000
sf write 0x81000000 0x250000 0x800000
然后修改bootargs和bootcmd等
setenv bootargs 'mem=48M totalmem=128M console=ttyAMA0,115200 panic=20 root=/dev/mtdblock3 init=/init rootfstype=squashfs mtdparts=hi_sfc:256k(boot),64k(env),2048k(kernel),8192k(rootfs),-(rootfs_data)'
setenv bootcmd 'sf probe 0;sf read 0x81000000 0x50000 0x200000;bootm 0x81000000'
setenv osmem 48M
setenv totalmem 128M
setenv soc hi3516cv300
setenv sensor imx290_i2c_lvds
saveenv
reset后重启应该就进入OpenIPC的系统了，默认root密码12345。检查下一切运行正常，再网页后台转悠看看新鲜下，接下来就该把他接入到HomeKit了
使用homebridge-camera-ui将RTSP视频流接入HomeKit#
以下摘录于homebridge-camera-ui官网
homebridge-camera-ui allows you to expose cameras from camera.ui to HomeKit via Homebridge. camera.ui does not need to be installed separately. It is installed right away with homebridge-camera-ui
camera.ui is a NVR like PWA to control your RTSP capable cameras with:
Live Streams on Web
Camview: A resizable, drag & drop camera overview
Web Application with almost full PWA support like push notification and more
Multi-language: Easily expandable multi-language support
Motion Detection via video analysis, MQTT, FTP, SMT or HTTP.
Image Rekognition via AWS Rekognition
Notifications via Alexa, Telegram, Webhook and WebPush
Snapshot/Video: Save recording of snapshots/videos locally when motion is detected
Prebuffering: See the seconds before the movement event
User Interface: Beautiful and with love designed interface with 8 different color themes, dark mode and more
HSV Support (HomeKit Secure Video)
Config UI X Support
and much more...
翻译下就是很牛逼的意思，可以将任意RTSP视频流通过homebridge接入到HomeKit系统中，并且支持苹果最新的HomeKit Secure Video录制（以下简称HKSV）。成品摄像头中支持这个功能的国内就Aqara的G3，卖749元，用不起。
安装参见官网，贴下我的config.json以防健忘。很多都可以省略的，这是camera ui的网页后台自动生成的配置文件，比较冗长。添加新摄像头在网页后台就行，比较方便
{
"bridge": {
"name": "Homebridge",
"username": "ec🇩🇪2e:46:47:e3",
"port": 12345,
"pin": "111-22-333",
"bind": "br-lan"
},
"mdns": {
"interface": "192.168.2.1"
},
"platforms": [
{
"platform": "CameraUI",
"name": "CameraUI",
"port": 888,
"cameras": [
{
"name": "Test OpenIPC",
"manufacturer": "OpenIPC",
"model": "IMX290",
"serialNumber": "123456",
"excludeSwitch": false,
"privacySwitch": false,
"motion": true,
"doorbell": false,
"switches": false,
"useInterfaceTimer": true,
"motionTimeout": 15,
"motionDoorbell": false,
"unbridge": true,
"hsv": true,
"prebuffering": true,
"forcePrebuffering": false,
"prebufferLength": 8,
"videoConfig": {
"source": "-i rtsp://admin:[email protected]/stream=1",
"stillImageSource": "-i http://192.168.2.2/image.jpg",
"readRate": false,
"rtspTransport": "udp",
"maxStreams": 4,
"maxWidth": 1920,
"maxHeight": 1080,
"maxFPS": 25,
"maxBitrate": 2000,
"forceMax": true,
"vcodec": "copy",
"acodec": "libfdk_aac",
"stimeout": 10,
"encoderOptions": "-preset ultrafast -tune zerolatency",
"audio": false,
"debug": true
},
"mqtt": {
"motionTopic": "openipc/imx290",
"motionMessage": "Motion_detected",
"motionResetTopic": "livingroom/motion",
"motionResetMessage": "OFF",
"doorbellTopic": "",
"doorbellMessage": ""
},
"videoanalysis": {
"active": false
},
"smtp": {
"email": "Test OpenIPC"
}
}
],
"logLevel": "info",
"atHomeSwitch": false,
"options": {
"videoProcessor": "/ffmpeg-for-homebridge/ffmpeg"
},
"ssl": {
"active": false
},
"http": {
"active": false,
"port": 7272,
"localhttp": false
},
"smtp": {
"active": false,
"port": 2727,
"space_replace": "+"
},
"ftp": {
"active": false,
"useFile": false,
"port": 5050
},
"mqtt": {
"active": true,
"tls": false,
"host": "192.168.2.5",
"port": 1883
}
}
]
}
启动后在HomeKit中添加新的设备，网关和摄像头是两个分开的设备，需要分开添加。摄像头配置移动侦测并发送通知Motion_detected到MQTT的openipc/imx290主题，camera ui则监听openipc/imx290主题，收到Motion_detected的消息时便会触发HomeKit中摄像头的动作传感器，苹果设备便会立即收到通知。通知的延迟非常低，实测从物体移动到设备收到提醒通知，时间不超过1秒
除了动作传感器外，HomeKit摄像头还可以给配置个门铃传感器，触发后HomePod会发出叮咚的门铃声，同时Apple TV右上角会以画中画的形式出现一个小预览窗口，播放摄像头的实时画面，不打断正在播放的节目，体验很赞
如果家中有HomeKit中枢网关设备，如HomePod和Apple TV，便可以远程观看摄像头，借此可以给不支持云功能的摄像头添加远程云功能，安全性和便利性比传统摄像头厂家的都更好，但实测远程播放会偶尔卡顿，没其他厂家的流畅
更棒的是还可以使用苹果的HomeKit Secure Video录制视频到iCloud云端，但这需要付费订阅iCloud+套餐，详见：https://support.apple.com/zh-cn/guide/icloud/mme054c72692/icloud 最低50G的套餐可以录制一台摄像头的视频，录制的视频不占用iCloud存储空间。开启HKSV录制后还可以在中枢网关上进行视频分析，识别人脸和物体，并和你相册中的人物做匹配，通知中可以直接显示人名
苹果官网说识别分析都是在本地中枢，但是开启分析功能的前提却是开启iCloud相册同步和录制视频到云端，这其中的逻辑似乎有点矛盾。我对云不感冒，没有花这个8块钱
说下几个踩的坑#
HomeKit不支持H265，所以摄像头上得用H264编码，不然需要camera ui实时转码，非常卡
在OpenWrt中安装的homebridge默认绑定eth0网卡，而我LAN侧的网卡是eth4，导致HomeKit无法搜索到homebridge，解决方法：在bridge后添加如下一段。虽然启动过程中会提示mdns已经被弃用让用bind参数替代，但千万别信，bind参数毫无作用，还是最后用mdns实现的绑定网卡
"mdns": {
"interface": "192.168.2.1"
}