目的

家庭菜園用に成長を記録するカメラをXIAO ESP32-S3 Senseで作りました。

概要

ESP32-S3で撮影したデータをftpを使ってラズベリーパイに送信します。
ラズベリーパイはシェルスクリプトを使い、データ受信後ファイル名を日付時刻付きに変更します。
カメラ画像はPSRAMに記録後,ftpでラズベリーパイに送信しているのでSDカードは使っていません。

ご注意

この製作例はセキュリティがほぼ無い状態です。
フォルダ名やディレクトリ名の変更はラズパイ側とESP32側いずれも変更必要です。

部品表

番号	品名
1	ESP32-S3 Sense	カメラ付きのESP32です
2	ラズベリーパイ	ネットワーク接続できればなんでも大丈夫
3	モバイルバッテリー	低消費電流停止しなければより良いです
4	Wi-Fiルーター	2.4GのWiFiが使えれば良いです

プログラムの導入と設定(ラズベリーパイ側）

ネットワーク接続できているラズベリーパイにvsftpdとinotifywait をインストールします。

インストールコマンド

sudo apt install vsfptd sudo apt install inotify-tools

/etc/vsftpd.confのバックアップをとりvsftpd.confに以下の記述を追加します。


vsftpd.conf-orgとvsftpd.confのdiff
/etc $ diff vsftpd.conf-org vsftpd.conf
25a26,28
> 
> allow_writeable_chroot=YES
> 
31c34
< #write_enable=YES
---
> write_enable=YES
35c38
< #local_umask=022
---
> local_umask=022
114c117
< #chroot_local_user=YES
---
> chroot_local_user=YES

以下のシェルスクリプトを/home/test-cam直下に作成します。
実行できるよう chmod 755 ./check.shとします

check.sh

#!/bin/bash WATCH_DIR="/home/test-cam"　#ディレクトリの変更はESP32側のプログラムも変更必要です FILENAME="directfb.jpg" inotifywait -m -e close_write --format "%f" "$WATCH_DIR" |while read FILE do if [ "$FILE" = "$FILENAME" ]; then TIMESTAMP=$(date +"%Y-%m-%d-%H-%M") sleep 3 NEW_NAME="cam$TIMESTAMP.jpg" mv "$WATCH_DIR/$FILENAME" "$WATCH_DIR/$NEW_NAME" echo "Renamed $FILENAME to $NEW_NAME" #echoの行は自動起動する時はコメントにします fi done

プログラムの導入と設定(ESP32-S3側）

ボードマネージャーでesp32 by Espressifをインストールします
ライブラリマネージャーでesp32_ftpclientをインストールします
ボードのタイプは"XIAO_ESP32S3"を指定します
指定が終わったら"ツール"タブのメニューからPSRAMを選択して"OPI PSRAM"に変更します。
書き込むプログラムは2つあります、同じフォルダ内に入れて使います。

camera_pins.h

#if defined(CAMERA_MODEL_WROVER_KIT) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM -1 #define XCLK_GPIO_NUM 21 #define SIOD_GPIO_NUM 26 #define SIOC_GPIO_NUM 27 #define Y9_GPIO_NUM 35 #define Y8_GPIO_NUM 34 #define Y7_GPIO_NUM 39 #define Y6_GPIO_NUM 36 #define Y5_GPIO_NUM 19 #define Y4_GPIO_NUM 18 #define Y3_GPIO_NUM 5 #define Y2_GPIO_NUM 4 #define VSYNC_GPIO_NUM 25 #define HREF_GPIO_NUM 23 #define PCLK_GPIO_NUM 22 #elif defined(CAMERA_MODEL_ESP_EYE) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM -1 #define XCLK_GPIO_NUM 4 #define SIOD_GPIO_NUM 18 #define SIOC_GPIO_NUM 23 #define Y9_GPIO_NUM 36 #define Y8_GPIO_NUM 37 #define Y7_GPIO_NUM 38 #define Y6_GPIO_NUM 39 #define Y5_GPIO_NUM 35 #define Y4_GPIO_NUM 14 #define Y3_GPIO_NUM 13 #define Y2_GPIO_NUM 34 #define VSYNC_GPIO_NUM 5 #define HREF_GPIO_NUM 27 #define PCLK_GPIO_NUM 25 #define LED_GPIO_NUM 22 #elif defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_PSRAM) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM 15 #define XCLK_GPIO_NUM 27 #define SIOD_GPIO_NUM 25 #define SIOC_GPIO_NUM 23 #define Y9_GPIO_NUM 19 #define Y8_GPIO_NUM 36 #define Y7_GPIO_NUM 18 #define Y6_GPIO_NUM 39 #define Y5_GPIO_NUM 5 #define Y4_GPIO_NUM 34 #define Y3_GPIO_NUM 35 #define Y2_GPIO_NUM 32 #define VSYNC_GPIO_NUM 22 #define HREF_GPIO_NUM 26 #define PCLK_GPIO_NUM 21 #elif defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_V2_PSRAM) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM 15 #define XCLK_GPIO_NUM 27 #define SIOD_GPIO_NUM 22 #define SIOC_GPIO_NUM 23 #define Y9_GPIO_NUM 19 #define Y8_GPIO_NUM 36 #define Y7_GPIO_NUM 18 #define Y6_GPIO_NUM 39 #define Y5_GPIO_NUM 5 #define Y4_GPIO_NUM 34 #define Y3_GPIO_NUM 35 #define Y2_GPIO_NUM 32 #define VSYNC_GPIO_NUM 25 #define HREF_GPIO_NUM 26 #define PCLK_GPIO_NUM 21 #elif defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_WIDE) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM 15 #define XCLK_GPIO_NUM 27 #define SIOD_GPIO_NUM 22 #define SIOC_GPIO_NUM 23 #define Y9_GPIO_NUM 19 #define Y8_GPIO_NUM 36 #define Y7_GPIO_NUM 18 #define Y6_GPIO_NUM 39 #define Y5_GPIO_NUM 5 #define Y4_GPIO_NUM 34 #define Y3_GPIO_NUM 35 #define Y2_GPIO_NUM 32 #define VSYNC_GPIO_NUM 25 #define HREF_GPIO_NUM 26 #define PCLK_GPIO_NUM 21 #define LED_GPIO_NUM 2 #elif defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_ESP32CAM) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM 15 #define XCLK_GPIO_NUM 27 #define SIOD_GPIO_NUM 25 #define SIOC_GPIO_NUM 23 #define Y9_GPIO_NUM 19 #define Y8_GPIO_NUM 36 #define Y7_GPIO_NUM 18 #define Y6_GPIO_NUM 39 #define Y5_GPIO_NUM 5 #define Y4_GPIO_NUM 34 #define Y3_GPIO_NUM 35 #define Y2_GPIO_NUM 17 #define VSYNC_GPIO_NUM 22 #define HREF_GPIO_NUM 26 #define PCLK_GPIO_NUM 21 #elif defined(CAMERA_MODEL_M5STACK_UNITCAM) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM 15 #define XCLK_GPIO_NUM 27 #define SIOD_GPIO_NUM 25 #define SIOC_GPIO_NUM 23 #define Y9_GPIO_NUM 19 #define Y8_GPIO_NUM 36 #define Y7_GPIO_NUM 18 #define Y6_GPIO_NUM 39 #define Y5_GPIO_NUM 5 #define Y4_GPIO_NUM 34 #define Y3_GPIO_NUM 35 #define Y2_GPIO_NUM 32 #define VSYNC_GPIO_NUM 22 #define HREF_GPIO_NUM 26 #define PCLK_GPIO_NUM 21 #elif defined(CAMERA_MODEL_AI_THINKER) #define PWDN_GPIO_NUM 32 #define RESET_GPIO_NUM -1 #define XCLK_GPIO_NUM 0 #define SIOD_GPIO_NUM 26 #define SIOC_GPIO_NUM 27 #define Y9_GPIO_NUM 35 #define Y8_GPIO_NUM 34 #define Y7_GPIO_NUM 39 #define Y6_GPIO_NUM 36 #define Y5_GPIO_NUM 21 #define Y4_GPIO_NUM 19 #define Y3_GPIO_NUM 18 #define Y2_GPIO_NUM 5 #define VSYNC_GPIO_NUM 25 #define HREF_GPIO_NUM 23 #define PCLK_GPIO_NUM 22 #define LED_GPIO_NUM 33 #elif defined(CAMERA_MODEL_TTGO_T_JOURNAL) #define PWDN_GPIO_NUM 0 #define RESET_GPIO_NUM 15 #define XCLK_GPIO_NUM 27 #define SIOD_GPIO_NUM 25 #define SIOC_GPIO_NUM 23 #define Y9_GPIO_NUM 19 #define Y8_GPIO_NUM 36 #define Y7_GPIO_NUM 18 #define Y6_GPIO_NUM 39 #define Y5_GPIO_NUM 5 #define Y4_GPIO_NUM 34 #define Y3_GPIO_NUM 35 #define Y2_GPIO_NUM 17 #define VSYNC_GPIO_NUM 22 #define HREF_GPIO_NUM 26 #define PCLK_GPIO_NUM 21 #elif defined(CAMERA_MODEL_XIAO_ESP32S3) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM -1 #define XCLK_GPIO_NUM 10 #define SIOD_GPIO_NUM 40 #define SIOC_GPIO_NUM 39 #define Y9_GPIO_NUM 48 #define Y8_GPIO_NUM 11 #define Y7_GPIO_NUM 12 #define Y6_GPIO_NUM 14 #define Y5_GPIO_NUM 16 #define Y4_GPIO_NUM 18 #define Y3_GPIO_NUM 17 #define Y2_GPIO_NUM 15 #define VSYNC_GPIO_NUM 38 #define HREF_GPIO_NUM 47 #define PCLK_GPIO_NUM 13 #define LED_GPIO_NUM 21 #elif defined(CAMERA_MODEL_ESP32_CAM_BOARD) // The 18 pin header on the board has Y5 and Y3 swapped #define USE_BOARD_HEADER 0 #define PWDN_GPIO_NUM 32 #define RESET_GPIO_NUM 33 #define XCLK_GPIO_NUM 4 #define SIOD_GPIO_NUM 18 #define SIOC_GPIO_NUM 23 #define Y9_GPIO_NUM 36 #define Y8_GPIO_NUM 19 #define Y7_GPIO_NUM 21 #define Y6_GPIO_NUM 39 #if USE_BOARD_HEADER #define Y5_GPIO_NUM 13 #else #define Y5_GPIO_NUM 35 #endif #define Y4_GPIO_NUM 14 #if USE_BOARD_HEADER #define Y3_GPIO_NUM 35 #else #define Y3_GPIO_NUM 13 #endif #define Y2_GPIO_NUM 34 #define VSYNC_GPIO_NUM 5 #define HREF_GPIO_NUM 27 #define PCLK_GPIO_NUM 25 #elif defined(CAMERA_MODEL_ESP32S3_CAM_LCD) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM -1 #define XCLK_GPIO_NUM 40 #define SIOD_GPIO_NUM 17 #define SIOC_GPIO_NUM 18 #define Y9_GPIO_NUM 39 #define Y8_GPIO_NUM 41 #define Y7_GPIO_NUM 42 #define Y6_GPIO_NUM 12 #define Y5_GPIO_NUM 3 #define Y4_GPIO_NUM 14 #define Y3_GPIO_NUM 47 #define Y2_GPIO_NUM 13 #define VSYNC_GPIO_NUM 21 #define HREF_GPIO_NUM 38 #define PCLK_GPIO_NUM 11 #elif defined(CAMERA_MODEL_ESP32S2_CAM_BOARD) // The 18 pin header on the board has Y5 and Y3 swapped #define USE_BOARD_HEADER 0 #define PWDN_GPIO_NUM 1 #define RESET_GPIO_NUM 2 #define XCLK_GPIO_NUM 42 #define SIOD_GPIO_NUM 41 #define SIOC_GPIO_NUM 18 #define Y9_GPIO_NUM 16 #define Y8_GPIO_NUM 39 #define Y7_GPIO_NUM 40 #define Y6_GPIO_NUM 15 #if USE_BOARD_HEADER #define Y5_GPIO_NUM 12 #else #define Y5_GPIO_NUM 13 #endif #define Y4_GPIO_NUM 5 #if USE_BOARD_HEADER #define Y3_GPIO_NUM 13 #else #define Y3_GPIO_NUM 12 #endif #define Y2_GPIO_NUM 14 #define VSYNC_GPIO_NUM 38 #define HREF_GPIO_NUM 4 #define PCLK_GPIO_NUM 3 #elif defined(CAMERA_MODEL_ESP32S3_EYE) #define PWDN_GPIO_NUM -1 #define RESET_GPIO_NUM -1 #define XCLK_GPIO_NUM 15 #define SIOD_GPIO_NUM 4 #define SIOC_GPIO_NUM 5 #define Y2_GPIO_NUM 11 #define Y3_GPIO_NUM 9 #define Y4_GPIO_NUM 8 #define Y5_GPIO_NUM 10 #define Y6_GPIO_NUM 12 #define Y7_GPIO_NUM 18 #define Y8_GPIO_NUM 17 #define Y9_GPIO_NUM 16 #define VSYNC_GPIO_NUM 6 #define HREF_GPIO_NUM 7 #define PCLK_GPIO_NUM 13 #else #error "Camera model not selected" #endif


ESP32S3_take_camera.ino
#include "esp_camera.h"
#include "SPI.h"

#define CAMERA_MODEL_XIAO_ESP32S3 // Has PSRAM
#include "camera_pins.h"
//ftp-client
#include "Arduino.h"
#include <WiFi.h>
#include <ESP32_FTPClient.h>
//ftp-client
#define WIFI_SSID ""
#define WIFI_PASS ""
char ftp_server[] = ""; //サーバー名を記入します
  char ftp_user[]   = "test-cam";//このユーザのホームディレクトリに画像ファイルを作ります
char ftp_pass[]   = "";
ESP32_FTPClient ftp (ftp_server,ftp_user,ftp_pass, 5000, 2);
//ftp-client
bool camera_sign = false;          // Check camera status
void setup() {
//  Serial.begin(9600);　//モバイルバッテリー使用時はコメントにしないと起動しないです
//  while(!Serial); // When the serial monitor is turned on, the program starts to execute
//  Serial.println("Photos will begin in 30sec, please be ready0.");
  delay(10);
  camera_config_t config;
  config.ledc_channel = LEDC_CHANNEL_0;
  config.ledc_timer = LEDC_TIMER_0;
  config.pin_d0 = Y2_GPIO_NUM;
  config.pin_d1 = Y3_GPIO_NUM;
  config.pin_d2 = Y4_GPIO_NUM;
  config.pin_d3 = Y5_GPIO_NUM;
  config.pin_d4 = Y6_GPIO_NUM;
  config.pin_d5 = Y7_GPIO_NUM;
  config.pin_d6 = Y8_GPIO_NUM;
  config.pin_d7 = Y9_GPIO_NUM;
  config.pin_xclk = XCLK_GPIO_NUM;
  config.pin_pclk = PCLK_GPIO_NUM;
  config.pin_vsync = VSYNC_GPIO_NUM;
  config.pin_href = HREF_GPIO_NUM;
  config.pin_sscb_sda = SIOD_GPIO_NUM;
  config.pin_sscb_scl = SIOC_GPIO_NUM;
  config.pin_pwdn = PWDN_GPIO_NUM;
  config.pin_reset = RESET_GPIO_NUM;
  config.xclk_freq_hz = 20000000;
  config.frame_size = FRAMESIZE_UXGA;
  config.pixel_format = PIXFORMAT_JPEG; // for streaming
  config.grab_mode = CAMERA_GRAB_WHEN_EMPTY;
  config.fb_location = CAMERA_FB_IN_PSRAM;
  config.jpeg_quality = 12;
  config.fb_count = 1;
    // if PSRAM IC present, init with UXGA resolution and higher JPEG quality
  //                      for larger pre-allocated frame buffer.
  if(config.pixel_format == PIXFORMAT_JPEG){
    if(psramFound()){
      config.jpeg_quality = 10;
      config.fb_count = 2;
      config.grab_mode = CAMERA_GRAB_LATEST;
    } else {
      // Limit the frame size when PSRAM is not available
      config.frame_size = FRAMESIZE_SVGA;
      config.fb_location = CAMERA_FB_IN_DRAM;
    }
  } else {
// Best option for face detection/recognition
    config.frame_size = FRAMESIZE_240X240;
#if CONFIG_IDF_TARGET_ESP32S3
    config.fb_count = 2;
#endif
  }
  // camera init
  esp_err_t err = esp_camera_init(&config);
  if (err != ESP_OK) {
    //Serial.printf("Camera init failed with error 0x%x", err);
    return;
  }
camera_sign = true; // Camera initialization check passes
//Serial.println("Photos will begin in 30sec, please be ready1.");
//画像劣化対策
camera_fb_t *fb = esp_camera_fb_get();
delay(10);
esp_camera_fb_return(fb);
//画像劣化対策
}

void loop() {
  if(camera_sign){
    // Get the current time
//    unsigned long now = millis();
//Serial.println("Photos will begin in 30sec, please be ready2."); 
  camera_fb_t *fb = esp_camera_fb_get();
delay(10);
//  camera_fb_t *fb = esp_camera_fb_get();
  if (!fb) {
    //Serial.println("Failed to get camera frame buffer");
    return;
  }
//ftp-client start
delay(100);
  WiFi.begin( WIFI_SSID, WIFI_PASS );
  WiFi.setTxPower(WIFI_POWER_15dBm);　//送信出力を変更しています
  //Serial.println("Connecting Wifi...");
  while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
      delay(500);
 //     Serial.print(".");
  }
  //Serial.println("");
  //Serial.print("IP address: ");
  //Serial.println(WiFi.localIP());
ftp.OpenConnection();
  ftp.InitFile("Type I");
  ftp.NewFile("directfb.jpg");
  ftp.WriteData( fb->buf,fb->len);
  ftp.CloseFile();
  esp_camera_fb_return(fb);
//ftp-client end

   delay(100000);//タイムラプスの間隔指定です
   }
  }

雑記

ESP32-S3は電波の強度をデフォルトのまま使うと接続エラー出ます　電波の強さを変更しておく必要あります。
モバイルバッテリーで起動するにはSerial.begin(9600);を停止しておきます。
モバイルバッテリーが低消費電流で停止するタイプだったのでdelay()で間隔指定しています。
カメラは初回の画像が緑かぶりしていたのでsetup()の中で読み込んだのちloop()で使う画像を読み込んでいます。
これらの対策情報はネットから拾っておりますが、具体的な参照先はよく覚えていないので、参照先記載しておりません。
ArduinoIDEのシリアルモニタをつかって動作確認する時はSerial.bigin()を使えるようにしてください。
シェルスクリプトは/etc/rc.localに起動時動作するよう記述しておけば手間要らずです。
SDカードを使っている時と比べて発熱があまりありませんでした。
inotifywaitはファイルの生成や変更などを監視するコマンドでchatgptに教えてもらいました。

使い方

ラズベリーパイのコマンドラインでcheck.shを起動します。(シェルスクリプトの終了はCtrl-cで停止します)

ESP32-S3にモバイルバッテリーを接続します。
ラズベリーパイの画像を保存するフォルダをlsコマンドで見るとcam2025-07-14-10-33.jpgといったファイルができていれば成功です。

追記(2025−7−15)

これはFTPでデータを送信しています。MQTTでも同様の事できそうなのでチャレンジする予定です
ESP-NOWでは250バイトの制限あるので無理でした

タイトル修正