On Bir Kedi, Bir Orange Pi (1/4)

On Bir Kedi, Bir Akıllı Kamera · 1/4 · Kadro

Bir kamera projesi genellikle bir teknik özellik tablosuyla başlar. Benimki on bir kediyle başlıyor.

Fethiye’de, Akdeniz kıyısında, nerede olursam olayım izlemek istediğim bir catio var. Catio, korunaklı bir dış mekân kedi verandası: temiz hava, tırmanacak şeyler ve açık bir kapıyı firar deneyine çevirmenin hiçbir yolu yok. Benimkinin on bir sakini var; her biri bir sistem yöneticisinin özgüvenine ve çok küçük bir hortumun yapılandırma dosyalarına duyduğu saygıya sahip.

Catio, Haziran 2026. Bir ağaç, on bir sakin, sıfır kaçış yolu.

On bir şüpheli bir sayı. Tam olarak bir futbol takımı ediyor ve bunu bir kez fark ettiniz mi, bir daha görmezden gelemezsiniz. O yüzden bu seri bir sezon gibi düzenlendi. 1. Bölüm kadro ve forma. 2. Bölüm saha: üzerinde public bir adres duran bir mobil ağ. 3. Bölüm VAR: görüntüyü izleyen ama son kararı vermesine izin verilmeyen bir model. 4. Bölüm uzun sezon; yani ben başka bir kıtadayken işlerin bozulduğu kısım.

Teknik hedef kulağa basit geliyor: dünyanın herhangi bir yerinden bir tarayıcı aç, kedilerin ne yaptığını gör ve zamanla sistem olağan hareketle “bir bakmak lazım” olanı ayırt etsin. Mühendislik gerçeği daha eğlenceli. Video sıkıştırma, bir kamera arayüzü, bir hücresel modem, makine öğrenmesi çıkarımı, termal davranış ve ağ güvenliği; hepsinin bir kafese sığacak kadar küçük bir bilgisayarda birlikte çalışması gerekiyor.

Her şeyden önce tek bir kural. Bu seri, lehim soğumadan yazıya dökülmüş tasarımdır. Fotoğraflarla ve sayılarla, utandırıcı olanlar da dâhil, geri döneceğim. Bir ölçümün utandıramadığı tasarım tasarım değildir; ilham panosudur.

Kamera sistemin parçası, sistemin kendisi değil

Sıradan bir ağ kamerası görüntü gönderir. Ben uçta karar veren küçük bir bilgisayar istiyorum: kareyi yakala, donanımla sıkıştır, canlı videoyu yalnızca biri istediğinde gönder ve bir şey olup olmadığına karar vermek için saniyede birkaç kareye yerinde bak.

Bu ayrım önemli. Hücresel bir bağlantı üzerinden bütün gün her şeyi yayınlamak, uyuyan bir kedinin görüntüsü karşılığında mobil veri ödemenin bir yolu. Her karede bir görü modeli çalıştırmak aynı hatanın elektrikle yapılanı. Üç saattir rafın altında yatan bir kedinin, uyumaya devam etme kararlılığını teyit etmek için yüksek frekanslı bir çıkarım hattına ihtiyacı yok.

Dolayısıyla sistemin dört işi var:

• Gözle: Fethiye’nin gün ışığında, gölgesinde ve gecesinde net görüntü üret.
• Kodla: sıkıştırmayı CPU’ya değil, donanım video motoruna yaptır.
• Bağlan: hücresel bağlantı üzerinden küçük, kimlik doğrulamalı bir WebRTC uç noktası sun.
• Anla: hafif bir dedektörü yerinde çalıştır; tanıma ve davranış ipuçlarını sonra.

Sonra kelimesi bilinçli. Bir kediyi tespit etmek bugün yapılabilir. Gölgeli bir köşede, alacakaranlıkta, on bir kediden hangisi olduğunu bilmek başka bir spor dalı. 3. Bölüm, bu ikisini karıştırmamak üzerine.

Özgeçmişi iddialı bir kart

Kart Orange Pi Zero 3W; ismin çoğunu paylaşıp silikonun hiçbirini paylaşmayan eski Zero 3 ya da Zero 2W değil. Zero 3W, Allwinner A733 etrafında kurulu: 2,0 GHz’e kadar iki Cortex-A76 çekirdeği, altı Cortex-A55 çekirdeği, minik bir RISC-V gerçek zamanlı çekirdek, 3 TOPS olarak duyurulan bir NPU, LPDDR5 bellek ve iki adet dört şeritli MIPI CSI kamera konektörü; hepsi 65 × 32 mm’lik, düzgün bir kedi tırmalama ağacından daha ucuz bir kartta. [1][2]

Bana iki kez baktıran satır video motoru: 4K/30 fps’ye kadar donanım H.265 ve H.264 kodlama. [1] Donanımda kodlayan bir kamera serin kalır, az güç çeker ve CPU’yu diğer her şey için boş bırakır. Raspberry Pi 5, ne kadar sevimli olursa olsun, videoyu CPU çekirdekleriyle kodlar; çünkü donanım kodlayıcı çipe konmamıştır. [3] Hücresel ve termal bütçesi olan bir sistemde bu yanlış takas.

Şimdi soğuk duş. Veri sayfasında bir hızlandırıcının yazması, onu kullanıma açan bir çekirdek sürücüsünün olmasıyla aynı şey değil. CNX Software bu kartın lansmanını Nisan 2026’da haber yaptığında ürün sayfasındaki her işletim sistemi imajı bağlantısı boş bir Google Drive klasörüne gidiyordu. [1] İmajı olmayan kart, çok küçük ve çok hızlı bir kâğıt ağırlığıdır. O yüzden bütün projenin ilk kilometre taşı bilerek sıkıcı: üretici imajını aç, /dev/video0‘ı bul ve ondan ölçülmüş bir bit hızında tek bir donanım kodlamalı H.265 akışı çıkar. Bu çalışana kadar sepete hiçbir şey girmiyor. Çipin üzerinde bir hızlandırıcının olması ile ona giden bir yazılım yolunun olması iki ayrı gerçektir; gömülü Linux, insanların aradaki farkı keşfettiği yerdir.

4K’da değil, 1080p’de ve ölçebildiğim bir kare hızında başlayacağım. Catio’da pozlama, kadraj ve istikrarlı bir yükleme hattı, manşetlik çözünürlükten çok daha önemli. Bir kedinin yanlış rafta olduğunu öğrenmek için kimsenin 4K’ya ihtiyacı olmadı.

Sony sensörü bir uyumluluk kararı

Kamera, MIPI CSI üzerinde bir Sony görüntü sensörü olacak. Kısa liste her zamanki şüpheliler: IMX219 (8 megapiksel, Raspberry Pi Camera v2’nin sensörü, dünyadaki her Linux ağacında sürücüsü olan), IMX477 (12 megapiksel, “HQ camera” sensörü, değiştirilebilir lensli) ve IMX708 (12 megapiksel, otomatik odaklı, Camera Module 3). Birini seçmedim ve bu bilinçli. Çözünürlük, bir sensörün bu kartta çalışıp çalışmayacağı hakkında hiçbir şey söylemez.

Hizaya girmesi gerekenler: konektör ve pin dizilimi, CSI şerit sayısı, güç hatları, sensör saati, I²C kontrol kanalı, bir device-tree girdisi, bir çekirdek sürücüsü ve ham Bayer verisini bir insanın resim diyebileceği bir şeye çeviren görüntü sinyal işleme hattı. “Raspberry Pi uyumlu” diye satılan bir modül Raspberry Pi’yle uyumludur. Zero 3W’nin kendi fikri olacaktır.

Pencere amiri, lensi teftiş ediyor. Sensörün başa çıkması gereken sahne bu: sert güneş, koyu gölge ve her şeyin önünde tel örgü.

Bir de ışık var. Fethiye güneşi cömert; catio’nun gölgeli köşeleri ve akşamlar değil. Pozlamanın ve düşük ışık davranışının güneşli bir yavru kedi reklam fotoğrafından değil, gerçek sahneden seçilmesini istiyorum. Gece görüşü aydınlatma gerektirirse bu, IR-cut filtresi sökülmüş 850 nm kızılötesi olacak; catio’yu sabahın üçünde stadyuma çeviren bir projektör değil.

Tek kameradan iki hat

Canlı video hattı ile makine öğrenmesi hattı aynı sensörden farklı şeyler ister; o yüzden ayrı hatlar alırlar.

Video hattı her kareyi ister; hızla kodlanmış ve yalnızca bir izleyici bağlıyken gönderilmiş. Analiz hattı saniyede birkaç kare ister; küçültülmüş, bir dedektör ve bir takipçiden geçirilmiş ve küçük, zaman damgalı olaylara dönüştürülmüş. İkisini bir arada tutan ilke: çıkarım canlı yayını asla durdurmamalı, yayın da modeli asla aç bırakmamalı. Kare tamponlarının ISP, kodlayıcı ve NPU arasında nasıl paylaşılacağı üretici sürücülerine bağlı; bu bir diyagram değil, bir benchmark sonucudur. Yukarıdaki sıfır kopya okları ölçülene kadar bir temenni.

NPU ancak model gerçekten onun için derlenirse, operatörleri, bellek düzeni ve hassasiyeti destekleniyorsa işe yarar. Bu 3. Bölüm’ün konusu. 1. Bölüm versiyonu tek cümle: küçük bir dedektörle başlayıp doğruluğu, gecikmeyi, gücü ve sıcaklığı ölçeceğim; “daha büyük” kelimesi ondan sonra.

Fethiye bir termal ve güvenilirlik sınavı

Bir kutunun içindeki minik kart masaüstü bilgisayar değildir. Akdeniz sıcağı, nem, yoğuşma, toz ve böcekler, derli toplu bir elektronik kutusunu ağustosa kalmadan bir bakım sorununa çevirebilir. Muhafaza yağmuru dışarıda tutarken sıcak havayı içeride tutmamalı; kablolara gerilim koruması lazım; güç kaynağı varsayılmamalı, ölçülmeli; ve bütün sistemin bir watchdog’a ve ağın gittiği gün için bir kurtarma politikasına ihtiyacı var.

Haziran’da Fethiye. Deniz burada olmanın sebebi; sıcak da kutunun fana ihtiyaç duymasının.

Bilgisayar tamamen kapalıyken bile catio güvenli kalmalı; bilgisayar da erişilebilir kablo, keskin kenar ya da meraklı bir hayvanın girebileceği hiçbir şey eklememeli. Kediler bu projeye imza atmadı. En azından donanımın telin kendi tarafında kaldığından emin olabilirim.

Gömülü sistemleri dürüst tutan, daha az gösterişli soru şu: sessizce çalışmayı bıraktığını nereden bileceğim? Bunun kendi yazısı var: 4. Bölüm.

Önümüzdeki sezon

2. Bölüm şaşırtıcı kısıt: catio’daki hücresel modem, operatörün atadığı statik bir public IP taşıyacak. Adres SIM’in üzerinde, kafeste, gömülü sistemin kendi bağlantısında yaşıyor. Hiçbir bulut sunucusu kamera gibi davranmıyor. Bu karar ünlü bir sorunu ortadan kaldırıyor ve birkaç yenisini yaratıyor.

3. Bölüm VAR: bir modelin ne anladığını abartmadan on bir hayvanı tespit etmek ve takip etmek.

4. Bölüm uzun sezon: güvenlik, güç, yeniden bağlanmalar ve kimse yeniden başlatmak için orada değilken “çalışıyor”un ne demek olduğu.

Kadronun bir kısmı öğleden sonra antrenmanında. Kimse kimseyi markaja almıyor.

Amaç on bir kedi için minyatür bir gözetim şirketi kurmak değil. Günlerine bir pencere açan, kedilerin kendisinden daha az yanlış alarm üreten, küçük ve iyi yapılmış tek bir sistem kurmak.

Kaynaklar

[1] CNX Software, Orange Pi Zero 3W: Raspberry Pi Zero formunda bir Allwinner A733 SBC (15 Nisan 2026) — teknik özellikler, fiyatlar ve lansmanda işletim sistemi imajı bağlantılarının boş olduğu notu.

[2] Orange Pi, Orange Pi Zero 3W resmî ürün sayfası.

[3] Raspberry Pi Ltd, H.264 encoding performance on Raspberry Pi 5-series computers (teknik rapor, Nisan 2026) — “Raspberry Pi 5 does not feature a hardware H.264 encoder, relying instead on the libx264 software encoder.”