Akri で ONVIF カメラを検出する

[アーティクル]
10/27/2023

Akri は Kubernetes リソースインターフェイスであり、Kubernetes クラスター内のリソースとして異種リーフデバイス (IP カメラや USB デバイスなど) を簡単に公開でき、それらに基づいてワークロードをスケジュールするためにこれらのデバイスにアクセスできるノードを継続的に検出します。 Akri は、リーフデバイスの動的な外観と消失を処理する、エッジ用に作成された CNCF サンドボックスプロジェクトです。現在、OPC UA、ONVIF、udev プロトコルがサポートされていますが、テンプレートによって提供されるカスタムプロトコルハンドラーを実装することもできます。 Akri の詳細については、こちらを参照してください。

この記事では、AKS Edge Essentials クラスターと同じネットワークに接続されている ONVIF カメラを検出する方法について説明します。 ONVIF は、IP セキュリティデバイスのオープンな業界標準であり、ビデオ監視でよく使用されます。 ONVIF プロファイルの詳細については、こちらを参照してください。このデモは、Akri を使用して ONVIF プロトコルを介して IP カメラを検出し、カメラからの映像を使用して Web アプリケーションに表示できるビデオブローカーを介して使用するのに役立ちます。

前提条件

AKS Edge Essentials の単一マシンデプロイまたは完全デプロイ (実際の ONVIF IP カメラを使用している場合は、外部スイッチを使用して完全なデプロイを作成する必要があります)。
Akri は Linux でのみ機能します。この演習では Linux ノードを使用します。
外部スイッチクラスターと同じネットワークに接続されている ONVIF IP カメラ、または実行されているモック ONVIF コンテナー (デプロイ手順は次のとおりです)。

Note

このサンプル ONVIF ブローカーでは、現在、認証を必要とするカメラへの接続はサポートされていません。このデモを実行するには、ONVIF カメラで認証を無効にします。

ONVIF コンテナーをモックする

ONVIF IP カメラがない場合は、この演習にモック ONVIF コンテナーを使用できます。モックコンテナーは、1 台のマシンまたは完全なデプロイの両方で動作します。

(省略可能)ONVIF コンテナー用にカスタム RTSP ビデオフィードを設定する場合は、 mp4 ビデオを保存し (HD ではなく SD の場合は最適です)、次のコマンドを使用してホストマシンディレクトリから Linux ノードにファイルをコピーします (ホストマシンディレクトリと適切なビデオファイル名を必ず置き換えてください)。
```
Copy-AksEdgeNodeFile -FromFile C:\Users\WinIotUser\Downloads\sample.mp4 -toFile /home/aksedge-user/sample.mp4 -PushFile
```

空の YAML ファイルを開き、次の内容をコピー/貼り付けます。の後 /mnt/ の値を、の下のビデオファイル名 MP4FILEに置き換えてください。 ファイルを onvif-mock.yaml として保存します。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: onvif-camera-mocking
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: onvif-camera-mocking
  strategy:
    type: RollingUpdate
    rollingUpdate:
      maxSurge: 1
      maxUnavailable: 1
  minReadySeconds: 5    
  template:
    metadata:
      labels:
        app: onvif-camera-mocking
    spec:
      nodeSelector:
        "kubernetes.io/os": linux
      containers:
      - name: azure-vote-front
        image: winiotsaleskit.azurecr.io/onvif-camera-mocking:latest
        ports:
        - containerPort: 8554
        - containerPort: 1000
        - containerPort: 3702
        env:
        - name: INTERFACE
          value: "eth0"
        - name: DIRECTORY
          value: "/onvif-camera-mock"
        - name: MP4FILE
          value: /mnt/sample.mp4 
        volumeMounts:
        - name: sample-volume
          mountPath: /mnt
      volumes:
      - name: sample-volume
        hostPath:
          path: /home/aksedge-user
          type: Directory

YAML を適用し、ポッドが実行されていることを確認します。
```
kubectl apply -f onvif-mock.yaml
kubectl get pods
```

このモック ONVIF カメラの IP 規則を検出できるようにするには、次のようにします。

CNI が Flannel の場合:

Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo ip route add 239.255.255.250/32 dev cni0"

CNI が Calico の場合:
1. モック ONVIF コンテナーの IP を見つけます。
```
kubectl get pods -o wide
```
2. ONVIF ポッドの IP (つまり) に一致するネットワークインターフェイス名を見つけます。 cali909b8c65537
```
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "route"
```
3. 次に、ONVIF 検出を有効にします。
```
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo ip route add 239.255.255.250/32 dev <insert interface name>"
```

さらに、外部スイッチを使用して完全デプロイを実行している場合は、を有効に dport 3702 して、IP テーブルを保存します。

Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo iptables -A INPUT -p udp --dport 3702 -j ACCEPT"
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo sed -i '/-A OUTPUT -j ACCEPT/i-A INPUT -p udp -m udp --dport 3702 -j ACCEPT' /etc/systemd/scripts/ip4save"

これで、Akri を実行し、モック ONVIF カメラを検出する準備ができました。

Akri を実行する

Akri Helm グラフをまだ追加していない場合は、追加します。
```
helm repo add akri-helm-charts https://project-akri.github.io/akri/
```
Akri Helm Chart を既に追加している場合は、最新のビルド用にリポジトリを更新します。
```
helm repo update
```
Helm を使用して Akri をインストールします。 Akri をインストールするときに、Helm 値 onvif.discovery.enabled=trueを設定して ONVIF 検出ハンドラーをデプロイするように指定します。また、ONVIF ビデオブローカーをデプロイするように指定します。
```
helm install akri akri-helm-charts/akri `
 --set onvif.discovery.enabled=true `
 --set onvif.configuration.enabled=true `
 --set onvif.configuration.capacity=2 `
 --set onvif.configuration.brokerPod.image.repository='ghcr.io/project-akri/akri/onvif-video-broker' `
 --set onvif.configuration.brokerPod.image.tag='latest'
```
ONVIF 構成設定の詳細については、こちらを参照してください。

WS-Discovery ポートを開く

AKS Edge Essentials クラスターでカメラを検出するには、TCP ポートと UDP ポートを介して動作するマルチキャスト検出プロトコルである WS-Discovery (Web サービス動的検出) のポート 3702を開きます。

次のコマンドを実行して Linux ノード内を開 sport 3702 き、IP テーブルを保存します。

Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo iptables -A INPUT -p udp --sport 3702 -j ACCEPT"
Invoke-AksEdgeNodeCommand -NodeType "Linux" -command "sudo sed -i '/-A OUTPUT -j ACCEPT/i-A INPUT -p udp -m udp --sport 3702 -j ACCEPT' /etc/systemd/scripts/ip4save"

Akri がカメラを検出できることを確認します。 ONVIF カメラ用の Akri インスタンスが 1 つ表示されます。
```
kubectl get akrii
```

ビデオストリーミング Web アプリケーションをデプロイする

空の YAML ファイルを開き、次の内容をコピーしてファイルに貼り付けます。

apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
  name: akri-video-streaming-app
spec:
  replicas: 1
  selector:
    matchLabels:
      app: akri-video-streaming-app
  template:
    metadata:
      labels:
        app: akri-video-streaming-app
    spec:
      nodeSelector:
        "kubernetes.io/os": linux
      serviceAccountName: akri-video-streaming-app-sa
      containers:
      - name: akri-video-streaming-app
        image: ghcr.io/project-akri/akri/video-streaming-app:latest-dev
        imagePullPolicy: Always
        env:
        - name: CONFIGURATION_NAME
          value: akri-onvif
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
  name: akri-video-streaming-app
  namespace: default
  labels:
    app: akri-video-streaming-app
spec:
  selector:
    app: akri-video-streaming-app
  ports:
  - name: http
    port: 80
    targetPort: 5000
  type: NodePort
---
apiVersion: v1
kind: ServiceAccount
metadata:
  name: akri-video-streaming-app-sa
---
kind: ClusterRole
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
metadata:
  name: akri-video-streaming-app-role
rules:
- apiGroups: [""]
  resources: ["services"]
  verbs: ["list"]
---
apiVersion: rbac.authorization.k8s.io/v1
kind: ClusterRoleBinding
metadata:
  name: akri-video-streaming-app-binding
roleRef:
  apiGroup: ""
  kind: ClusterRole
  name: akri-video-streaming-app-role
subjects:
  - kind: ServiceAccount
    name: akri-video-streaming-app-sa
    namespace: default

ファイルを akri-video-streaming-app.yaml として保存します。
PowerShell ウィンドウで、ディレクトリを akri-video-straming-app.yaml ファイルの場所に変更し、クラスターにデプロイします。
```
kubectl apply -f akri-video-streaming-app.yaml
```
すべてのポッドが稼働していることを確認します。
Linux ノード IP と Web アプリサービスのポートを見つけます。
```
Get-AksEdgeNodeAddr
```
```
kubectl get svc
```
これで、Web アプリケーション <NODE IP>:<PORT OF SERVICE>() に移動してビデオの映像を表示できるようになりました。

クリーンアップ

ビデオストリーミング Web アプリケーションを削除します。
```
kubectl delete -f akri-video-streaming-app.yaml
```
クラスターから Akri をアンインストールします。
```
helm delete akri
```
(省略可能)モック ONVIF カメラを使用した場合は、デプロイを削除します。
```
kubectl delete -f onvif-mock.yaml
```

次の手順

AKS Edge Essentials の概要

次の方法で共有

Akri で ONVIF カメラを検出する

前提条件

ONVIF コンテナーをモックする

Akri を実行する

WS-Discovery ポートを開く

ビデオストリーミング Web アプリケーションをデプロイする

クリーンアップ

次の手順

フィードバック

その他のリソース

次の方法で共有

Akri で ONVIF カメラを検出する

前提条件

ONVIF コンテナーをモックする

Akri を実行する

WS-Discovery ポートを開く

ビデオ ストリーミング Web アプリケーションをデプロイする

クリーンアップ

次の手順

フィードバック

その他のリソース

ビデオストリーミング Web アプリケーションをデプロイする