Day 4｜ESP32CAM網路應用：HTTP / MQTT / LINE Notify（把相機變會講話的同事）

今天的主題是「會通報、會上雲、別亂刷通知」。
我們把 ESP32-CAM 做成一台有 API的相機，接上 MQTT 當事件匯流排，再用 LINE Notify（或 Telegram）把「有人靠近」的瞬間送到你手機。
全文可直接貼部落格（純 Markdown），附 ASCII 圖／表，在任何平台都能顯示。

0) TL;DR

• ESP32-CAM 提供 HTTP API：/shot、/burst、/status、/led?on=1
• 事件走 MQTT（主題：esp32cam/<id>/event、.../health、.../snapshot）
• Pi 5 訂閱事件 → 抓圖 → 上傳雲端 / LINE Notify 通知
• 冷卻時間、夜間模式、失敗重試、離線備援（SD 卡）

A. 把 ESP32-CAM 變成「有 API 的相機」

A-1 最小可用 API（整合到你的 setup() / loop()）

#include <WiFi.h>
#include <WebServer.h>
#include "esp_camera.h"

WebServer srv(80);

void handleShot(){ // 回傳 JPEG
  camera_fb_t* fb = esp_camera_fb_get();
  if (!fb) { srv.send(500, "text/plain", "fail"); return; }
  srv.sendHeader("Content-Type", "image/jpeg");
  srv.send_P(200, "image/jpeg", (const char*)fb->buf, fb->len);
  esp_camera_fb_return(fb);
}

void handleBurst(){ // 連拍 3 張到 SD
  for (int i=0;i<3;i++){ /* 呼叫你 Day3 的 saveShot("burst") */ delay(120); }
  srv.send(200, "text/plain", "ok");
}

void handleStatus(){ // 回 JSON
  String json = "{\"model\":\"ESP32-CAM\",\"uptime_ms\":"+String(millis())+"}";
  srv.send(200, "application/json", json);
}

void handleLed(){ // /led?on=1
  bool on = (srv.hasArg("on") && srv.arg("on")=="1");
  digitalWrite(4, on ? HIGH : LOW); // 多數板子 LED=GPIO4
  srv.send(200, "text/plain", on?"LED ON":"LED OFF");
}

void setup(){
  // Wi-Fi 與 camera_config_t 初始化（略）
  pinMode(4, OUTPUT); // LED
  srv.on("/shot",   handleShot);
  srv.on("/burst",  handleBurst);
  srv.on("/status", handleStatus);
  srv.on("/led",    handleLed);
  srv.begin();
}
void loop(){ srv.handleClient(); }

A-2 一分鐘測試（cURL）

curl -o test.jpg http://<ESP32-IP>/shot
curl "http://<ESP32-IP>/led?on=1"
curl http://<ESP32-IP>/status

API 封裝建議（命名 & 回應）

B. 事件匯流排：用 MQTT 把「有事」傳出去

B-1 架構

[ESP32-CAM] -- publish -->  [MQTT Broker( mosquitto )]  <-- subscribe -- [Raspberry Pi 5]
     |                             ↑                                     ├─ LINE/Telegram 推播
     └─ HTTP /shot  <--- Pi 5 -----┘                                     └─ 雲端/硬碟 存證

B-2 Mosquitto（Docker）

# /srv/mqtt/docker-compose.yml
services:
  mosquitto:
    image: eclipse-mosquitto:2
    container_name: mqtt
    restart: unless-stopped
    ports:
      - "1883:1883"
    volumes:
      - ./conf:/mosquitto/config
      - ./data:/mosquitto/data
      - ./log:/mosquitto/log

./conf/mosquitto.conf（最簡）

listener 1883
allow_anonymous true
persistence true

之後可改帳密、TLS；內網先跑起來最重要。

B-3 ESP32-CAM 發佈事件（Arduino，PubSubClient）

#include <PubSubClient.h>
#include <WiFi.h>

WiFiClient wifi;
PubSubClient mqtt(wifi);
const char* BROKER="192.168.1.50";
const char* ID="cam-porch";

void mqttSend(const char* topic, const String& payload, bool retain=false){
  mqtt.publish(topic, payload.c_str(), retain);
}

void setup(){
  // Wi-Fi init...
  mqtt.setServer(BROKER, 1883);
  mqtt.connect(ID);
  mqttSend("esp32cam/cam-porch/health", "{\"online\":true}", true); // retained
}

void loop(){
  if(!mqtt.connected()) mqtt.connect(ID);
  mqtt.loop();

  // 例：每 60 秒送一次心跳
  static unsigned long t0=0;
  if(millis()-t0>60000){
    mqttSend("esp32cam/cam-porch/health", "{\"online\":true,\"ts\":"+String(millis())+"}", true);
    t0=millis();
  }

  // 偵測到事件就送通知（Day3 的觸發條件）
  // mqttSend("esp32cam/cam-porch/event", "{\"type\":\"motion\"}", false);
}

C. Pi 5：訂閱事件 → 抓圖 → LINE Notify

C-1 安裝套件

sudo apt install -y python3-pip
pip3 install paho-mqtt requests opencv-python

C-2 事件處理器（Python）

# save as notifier.py
import cv2, requests, time, io
import paho.mqtt.client as mqtt

ESP_SHOT = "http://<ESP32-IP>/shot"
LINE_TOKEN = "你的_LINE_TOKEN"
BROKER = "192.168.1.50"
TOPIC_EVENT = "esp32cam/cam-porch/event"

def line_notify(msg, img_bytes=None):
    h={"Authorization":f"Bearer {LINE_TOKEN}"}
    d={"message":msg}
    f={"imageFile":("shot.jpg", img_bytes, "image/jpeg")} if img_bytes else None
    requests.post("https://notify-api.line.me/api/notify", headers=h, data=d, files=f)

def grab_jpeg():
    # 方式1：requests 直接抓（快速）
    r = requests.get(ESP_SHOT, timeout=6)
    r.raise_for_status()
    return r.content

cooldown=20
last_sent=0

def on_msg(client, userdata, msg):
    global last_sent
    if time.time() - last_sent < cooldown: return
    try:
        jpg = grab_jpeg()
        line_notify("門口可能有人（來自 ESP32-CAM）", jpg)
        last_sent = time.time()
    except Exception as e:
        print("notify failed:", e)

mqttc = mqtt.Client()
mqttc.on_message = on_msg
mqttc.connect(BROKER, 1883, 60)
mqttc.subscribe(TOPIC_EVENT, qos=1)
mqttc.loop_forever()

冷卻／夜間模式（反垃圾通知）

ACTIVE_HOURS=(23,6)
def in_active_hours(h0,h1):
    now=time.localtime().tm_hour
    return (now>=h0) or (now<=h1)

# 在 on_msg 裡
if not in_active_hours(*ACTIVE_HOURS): return

D. 圖：資料流小抄

1) 事件通知流程

[ESP32-CAM 偵測] → publish {motion} → [MQTT]
                                   → [Pi 5] → GET /shot → LINE 通知 + 存證

2) 健康檢查（LWT/retained）

[ESP32-CAM 上線] → publish retained "online:true"
[ESP32-CAM 斷線] → Broker 發 LWT "online:false" → Pi 5 接到 → Slack/LINE 報警

E. 可靠度 & 安全清單

可靠度

• 失敗重試：抓圖 or 推播失敗 → 退避 2、4、8 秒重試
• 離線備援：網路斷線時，ESP32-CAM 先存 SD 卡；恢復後由 Pi 5 把缺圖補回
• 心跳：每 60 秒發 .../health（retained），Pi 5 訂閱做儀表板

安全

• 只在內網運作（或用 Tailscale/ZeroTier VPN）
• API 加簡單 Token：/shot?tk=...（至少擋掉隨手亂掃）
• MQTT 設帳密／TLS（之後上線再加，不耽誤今天練兵）

F. 觀測與圖表

事件次數（每小時）

時段   | 次數  | 迷你圖
00-03 |   1   | ▁
03-06 |   0   | 
06-09 |   4   | ▂▂▂▂
09-12 |   7   | ▃▃▃▃▃▃▃
12-15 |  12   | ████████████
15-18 |   9   | █████████
18-21 |  15   | ███████████████
21-24 |   5   | █████

管道成功率（近 24h）

抓圖（/shot）成功率：96%
LINE API 成功率：98%
MQTT 重連次數：1
平均冷卻間隔：20 s

G. 進階玩法（你會喜歡）

1. Telegram Bot：和 LINE 並行，一個出事另一個頂上。
2. 反向代理：用 Caddy/Nginx 幫 /shot 加基本認證、TLS。
3. 事件篩選：白天只存證、不通知；晚上才通知。
4. 多相機：esp32cam/frontdoor、.../backyard、.../garage，Pi 5 同時訂閱與分流存檔。

H. 今日任務清單 ✅

• [ ] ESP32-CAM API 跑起來（/shot、/status、/led）
• [ ] Mosquitto 跑起來（Pi 5 或 NAS）
• [ ] 事件能從 ESP32-CAM → MQTT → Pi 5 → LINE 手機
• [ ] 設好冷卻與夜間模式，不再被通知轟炸
• [ ] 做一張「事件次數表」，看看你家哪個時段最熱鬧

I. 明天預告（Day 5）

• ESP32-CAM × Pi 5 合體：OpenCV/輕量 AI（TFLite/YOLO），移動偵測、人形框、NVMe 高速存證，還有「每晚自動生成縮時影片」！