Air8101-网络摄像头控制

作者：拓毅恒　|　最后修改：2026-06-03

一、网络摄像头控制系统概述

本文档介绍基于 Air8101 工业引擎实现的网络摄像头控制系统功能，通过该功能可以实现对网络摄像头的 OSD (屏幕显示) 文字设置和远程拍照功能。设备连接到网络后，自动控制网络摄像头进行 OSD 设置和拍照操作，照片可保存到 SD 卡或内存中，并支持上传到测试服务器。

1.1 系统架构

网络摄像头控制系统由以下核心组件构成：

网络连接模块：支持 WiFi STA 和以太网两种连接方式
SD 卡管理模块：挂载和管理 SD 卡存储，用于保存摄像头拍摄的照片
摄像头控制模块：通过网络协议与摄像头通信，实现 OSD 设置和拍照功能
照片上传模块：可将拍摄的照片上传到测试服务器

二、准备硬件环境

参考：Air8101 硬件环境清单，准备好硬件环境。

2.1 Air8101 核心板

本功能测试需要使用 Air8101 核心板 + AirMICROSD_1000 配件板

2.2 Air8101 核心板 +AirMICROSD_1010 配件板的硬件接线

如上图所示，Air8101 核心板和 AirMICROSD_1010 配件板的硬件接线方式为:

Air8101核心板	AirMICROSD_1010配件板
59/3V3	3V3
gnd	gnd
9/GPIO6	CD
67/GPIO4	D0
66/GPIO3	CMD
65/GPIO2	CLK

2.3 PC 电脑

WIN10 以及以上版本的 WINDOWS 系统；

2.4 数据通信线

USB 数据线（其一端为 Type-C 接口，用于连接 Air8101）。

2.5 SD/TF 卡

在各位选择使用的 TF 卡时，一定不要使用杂牌卡，一定要选择大品牌的主流 TF 卡，杂牌卡本身的稳定性无法保证。

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三、准备软件环境

3.1 文章内容应用

在开始实践本示例之前，先筹备一下软件环境：

1. 烧录工具：Luatools 工具；

2. 内核固件：https://docs.openluat.com/air8101/luatos/firmware/

3. 脚本文件：https://gitee.com/openLuat/LuatOS/tree/master/module/Air8101/demo/control_network_camera

4. LuatOS 运行所需要的 lib 文件：使用 Luatools 烧录时，勾选添加默认 lib 选项，使用默认 lib 脚本文件。

准备好软件环境之后，接下来查看 Air8101 产品手册中“Air8101 核心板使用手册 -> 使用说明”，将本篇文章中演示使用的项目文件烧录到 Air8101 核心板中。

3.2 API 介绍

这里仅介绍本项目所使用的主要 API：

exremotecam.osd(camera_param)

设置摄像头的 OSD 文字显示内容和位置

exremotecam.get_photo(camera_param)

控制网络摄像头进行拍照，并将照片保存到指定路径

四、功能实现

4.1 功能概述

本项目实现的核心功能包括：

多网络支持：支持 WiFi STA 和以太网两种连接方式
SD 卡挂载：自动挂载 SD 卡，用于存储摄像头拍摄的照片
OSD 控制：设置摄像头的 OSD 文字显示内容和位置
远程拍照：控制网络摄像头进行拍照，智能选择保存路径
照片上传：自动将拍摄的照片上传到测试服务器

4.2 代码结构

项目代码结构清晰，主要由以下几个文件组成：

main.lua：主入口文件，初始化系统环境
netdrv_device.lua：网络驱动设备功能模块，配置网卡模式
sdcard_mount_app.lua：SD 卡挂载功能模块
cam_control.lua：控制网络摄像头的 OSD 设置、拍照功能

4.3 核心代码示例

main.lua（主入口文件）

--[[
@module  main
@summary LuatOS用户应用脚本文件入口，总体调度应用逻辑
@version 1.2
@date    2026.03.06
@author  拓毅恒
@usage
演示功能概述
1.1 网络摄像头控制
网络摄像头控制系统是一种基于Air8101模组的轻量级摄像头控制解决方案，通过连接WiFi网络或以太网，实现对网络摄像头的OSD文字显示设置、拍照和照片上传功能。
1.2 系统工作原理
设备启动后，自动连接指定的网络（WiFi或以太网），初始化SD卡挂载。然后控制网络摄像头，设置OSD文字显示并进行拍照操作，根据SD卡状态智能选择保存路径，最后将照片上传到测试服务器。
1.3 核心功能特性
- 多网络支持：支持WiFi STA和以太网两种连接方式
- 智能路径选择：SD卡挂载时保存到/sd/，未挂载时保存到/luadb/
- 自动照片上传：拍照后自动上传到air32.cn测试服务器
- OSD控制：设置摄像头的OSD文字显示内容和位置
- 远程拍照：控制网络摄像头进行拍照操作

本示例基于合宙 Air8101 模组，演示网络摄像头控制的完整实现流程。设备连接到网络后，自动控制网络摄像头进行OSD设置、拍照和照片上传操作。
更多说明参考本目录下的readme.md文件
]]

PROJECT = "CONTROL_NETWORK_CAMERA"
VERSION = "001.999.000"

log.info("main", PROJECT, VERSION)

-- 加载网络驱动设备功能模块
require "netdrv_device"

-- 开启SD卡挂载功能模块
require "sdcard_mount_app" 

-- 引入任务控制模块
require "cam_control"

-- 用户代码已结束--------------------------------------------
sys.run()

netdrv_device.lua（网络驱动设备模块）

--[[
@module  netdrv_device
@summary 网络驱动设备功能模块
@version 1.0
@date    2026.03.06
@author  拓毅恒
@usage
本文件为网络驱动设备功能模块，核心业务逻辑为：根据项目需求，选择并且配置合适的网卡(网络适配器)
1、WiFi STA模式：socket.LWIP_STA，无线网络连接；
2、以太网模式(SPI)：socket.LWIP_USER1，通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡；

无论选择哪种网卡模式，在成功联网后都会发布"NET_CONNECT_OK"事件，用于通知摄像头控制系统启动。
]]

-- 配置选择的网卡模式，取消注释对应行以启用

-- 加载"WIFI STA网卡"驱动模块（默认启用）
require "netdrv_wifi"

-- 加载"通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡"驱动模块
-- require "netdrv_eth_spi"

sdcard_mount_app.lua（SD 卡挂载模块）

--[[
@module  sdcard_mount_app
@summary SD卡挂载功能模块
@version 1.1
@date    2026.03.06
@author  拓毅恒
@usage
SD卡挂载功能模块
功能：等待网络连接成功后挂载SD卡，为摄像头控制功能提供基础环境。

特性：
- 支持Air8101核心板的SD卡挂载
- 自动检测网络连接状态
- 提供SD卡空间信息查询
]]

-- 挂载SD卡
local function sdcard_mount_task()
    -- 等待网络就绪事件
    sys.waitUntil("NET_CONNECT_OK")

    -- 供电控制 (Air8101专用)
    -- gpio13为8101TF卡的供电控制引脚，在挂载前需要设置为高电平，不能省略
    gpio.setup(13, 1)

    -- 在Air8101核心板上TF卡的的pin_cs为gpio3，spi_id为1.请根据实际硬件修改
    local spi_id, pin_cs = 1, 3
    spi.setup(spi_id, nil, 0, 0, 8, 2000000)
    -- 初始化后拉高pin_cs,准备开始挂载TF卡
    gpio.setup(pin_cs, 1)
    -- 开始进行tf卡挂载
    local mount_ok, mount_err = fatfs.mount(fatfs.SPI, "/sd", spi_id, pin_cs, 24 * 1000 * 1000)
    if mount_ok then
        log.info("fatfs.mount", "挂载成功", mount_err)
    else
        log.error("fatfs.mount", "挂载失败", mount_err)
        return false
    end

    -- 获取SD卡的可用空间信息并打印
    local data, err = fatfs.getfree("/sd")
    if data then
        log.info("fatfs", "getfree", json.encode(data))
    else
        log.info("fatfs", "getfree", "err", err)
        return false
    end
end

sys.taskInit(sdcard_mount_task)

cam_control.lua（摄像头控制模块）

--[[
@module  cam_control
@summary 网络摄像头控制模块
@version 1.0
@date    2026.03.06
@author  拓毅恒
@usage
控制网络摄像头的OSD显示、拍照和上传功能
功能：在网络连接成功后，控制网络摄像头设置OSD文字显示内容和位置，进行拍照操作，并根据SD卡状态智能选择保存路径，最后将照片上传到测试服务器。

特性：
- 支持大华摄像头OSD文字显示
- 智能路径选择：SD卡挂载时保存到/sd/，未挂载时保存到/luadb/
- 自动照片上传到air32.cn测试服务器
]]

-- 导入exremotecam模块
local dhcam = require "dhcam"
local exremotecam = require "exremotecam"
-- 引入httpplus扩展库模块用于照片上传
local httpplus = require "httpplus"

-- 保存图片名称
local photo_save_addr = "get_photo.jpeg"

-- 照片上传功能函数
local function upload_photo_task()
    while true do
        -- 等待拍照完成事件，并获取保存路径
        local _, save_path = sys.waitUntil("PHOTO_CAPTURE_DONE")

        -- 读取照片文件
        local photo_data = io.readFile(save_path)
        if photo_data then
            log.info("照片读取成功", "文件大小:", #photo_data, "字节", "路径:", save_path)

            -- 通过网卡状态判断网络是否连接成功
            while not socket.adapter(socket.dft()) do
                log.warn("upload_photo_task", "等待网络连接...")
                sys.waitUntil("IP_READY", 30000)
            end

            -- 将拍摄到的照片数据上传到服务器air32.cn
            local code = httpplus.request({
                url = "http://upload.air32.cn/api/upload/jpg",
                method = "POST",
                body = photo_data
            })

            -- 打印http传输状态
            log.info("照片上传结果", "HTTP状态码:", code)

            -- 根据状态码判断上传结果
            if code == 200 then
                log.info("照片上传成功", "可在 https://www.air32.cn/upload/jpg/ 查看")
            else
                log.warn("照片上传失败", "状态码:", code)
            end
        else
            log.error("照片读取失败", "文件不存在或读取错误", "路径:", save_path)
        end
    end
end

-- 拍照任务
local function camera_start()
    sys.waitUntil("NET_CONNECT_OK")
    log.info("开始运行OSD操作")

    -- 配置大华摄像头OSD，分六行依次显示 1111 2222 3333 4444 5555 6666
    exremotecam.osd({
        brand = "dhcam", 
        host = "192.168.1.108", 
        channel = 0, 
        text = "1111|2222|3333|4444|5555|6666", 
        x = 0, 
        y = 2000
    })

    log.info("开始运行抓图操作")
    -- 判断SD卡状态，选择保存路径
    local save_path
    if io.exists("/sd") then
        save_path = "/sd/" .. photo_save_addr
        log.info("SD卡已挂载", "照片将保存到:", save_path)
    else
        save_path = "/luadb/" .. photo_save_addr
        log.info("SD卡未挂载", "照片将保存到:", save_path)
    end

    -- 执行拍照操作
    local result = exremotecam.get_photo({
        brand = "dhcam", 
        host = "192.168.1.108", 
        channel = 1, 
        save_path = save_path
    })

    if result == 1 then
        log.info("拍照成功", "照片已保存到:", save_path)
        -- 发布拍照完成事件，触发上传任务
        sys.publish("PHOTO_CAPTURE_DONE", save_path)
    else
        log.warn("拍照失败", "返回码:", result)
    end
end

sys.taskInit(camera_start)
sys.taskInit(upload_photo_task)

五、功能演示

5.1 配置参数

在 netdrv_device.lua 中选择网络连接方式：

-- 加载"WIFI STA网卡"驱动模块（默认启用）
require "netdrv_wifi"

-- 加载"通过SPI外挂CH390H芯片的以太网卡"驱动模块
-- require "netdrv_eth_spi"

在 netdrv_wifi.lua 中修改 WiFi 连接参数：

-- 连接WIFI网络
wlan.connect("茶室-降功耗,找合宙!", "Air123456")

在 cam_control.lua 中修改摄像头参数：

-- 配置大华摄像头OSD
exremotecam.osd({
    brand = "dhcam", 
    host = "192.168.1.108", 
    channel = 0, 
    text = "1111|2222|3333|4444|5555|6666", 
    x = 0, 
    y = 2000
})

-- 执行拍照操作
exremotecam.get_photo({
    brand = "dhcam", 
    host = "192.168.1.108", 
    channel = 1, 
    save_path = save_path
})