基於郵件系統的遠程實時監控系統的實現 Python版

人生苦短，我用Python~ 界內的Python宣傳標語，對Python而言，這是種標榜，實際上，Python確實是當下最好用的開發語言之一。

在相繼學習了C++/C#/Java以後，接觸Python，最一開始忽然一片茫然，彷佛是進入了新世界，全部C家族的語法，在這裏都或多或少地發生了改變，方法沒有大括號，喜聞樂見的格式。定義變量不須要聲明，時間長了，竟愛上了這個簡介明瞭，高效快捷的語言，固然，也是當下開發語言界內的寵兒，不能否認，Python是當下最流行的開發語言了。

【前言】

本文擬使用Python開發語言實如今任何能連接上互聯網的地方，遠程啓動在其餘地方部署的監控系統，而且實時地進行圖像連拍，將實時圖像以郵件形式反饋到手機郵箱，達到遠程實時監控的目的。

【實現功能】

這篇文章將要介紹的主要內容以下：

一、遠程發送監控命令

二、監控系統作出相應，進行圖像連拍（或者是錄製一段視頻）

三、監控系統將處理結果以郵件形式發送到移動端

【實現思路】

遠程向某郵箱服務器發送一封郵件，監控系統循環檢測此郵箱最新接受的郵件，經過獲取並分析郵件的信息肯定是否須要執行監控功能操做。若是須要，作出響應，拍照而且將拍照結果反饋回郵件發送方。

【所需技術】

一、Python語言的熟練掌握,Python版本2.7

二、利用Python語言，實現SMTP協議以及POP3協議。已達到發送郵件和接收郵件的功能。

三、正則表達式的簡單使用

四、OpenCV 圖像處理，圖像識別，跨平臺開發庫的使用

五、郵箱服務器SMTP，POP3協議的開通

【實現過程】

一、實現Python發送接收郵件代碼，最後封裝成Email_Helper_DG類，便於後續調用，固然本文的Python_Helper_DG尚未達到更高層次的封裝，畢竟要發送圖片的，適當作了一些對本系統的適應。

郵件發送接受的Email_Helper_DG代碼以下：

  1 # -*- coding: UTF-8 -*-
  2 import os
  3 import poplib
  4 import smtplib
  5 from email.mime.application import MIMEApplication
  6 from email.mime.audio import MIMEAudio
  7 from email.mime.image import MIMEImage
  8 from email.mime.multipart import MIMEMultipart
  9 from email.mime.text import MIMEText
 10 from email.utils import formataddr
 11 
 12 
 13 class Mail_Helper_DG:
 14     my_smtp_server = 'smtp.sina.com'  # smtp 郵件服務地址
 15     my_pop3_server = 'pop.sina.com'  # pop3 郵件服務地址
 16     mail_type = 'html'  # 發送的郵件的格式，HTML或者Plain
 17     my_account = '******@example.com'  # 發件人郵箱帳號
 18     my_pwd = '******'  # 發件人郵箱密碼
 19     toAddressArray = ['xxxxx@example.com', ]  # 收件人的郵箱，可發送給多人
 20 
 21     def __init__(self):
 22         pass
 23 
 24     # 發送郵件
 25     def SendMail(self, toAddressArray, senderName, subject, content):
 26         try:
 27             server = smtplib.SMTP(self.my_smtp_server, 25)  # 發件人郵箱中的SMTP服務器，端口是25
 28 
 29             try:
 30                 msg = MIMEText(content, self.mail_type, 'utf-8')
 31                 msg['From'] = formataddr([senderName, self.my_account])  # 括號裏的對應發件人郵箱暱稱、發件人郵箱帳號
 32                 # msg['To'] = formataddr(["FK", my_account])  # 括號裏的對應收件人郵箱暱稱、收件人郵箱帳號
 33                 msg['Subject'] = subject  # 郵件的主題，也能夠說是標題
 34 
 35                 server.login(self.my_account, self.my_pwd)  # 括號中對應的是發件人郵箱帳號、郵箱密碼
 36                 server.sendmail(self.my_account, toAddressArray, msg.as_string())  # 括號中對應的是發件人郵箱帳號、收件人郵箱帳號、發送郵件
 37             except Exception:
 38                 print(Exception)
 39                 return False
 40             finally:
 41                 server.quit()  # 關閉鏈接
 42             return True
 43         except Exception:
 44             print(Exception)
 45             return False
 46 
 47     # 發送郵件帶附件
 48     def SendMailAttachment(self, toAddressArray, senderName, subject, content, attachment_path):
 49         try:
 50             server = smtplib.SMTP(self.my_smtp_server, 25)  # 發件人郵箱中的SMTP服務器，端口是25
 51 
 52             try:
 53                 server.login(self.my_account, self.my_pwd)  # 括號中對應的是發件人郵箱帳號、郵箱密碼
 54 
 55                 msg = MIMEMultipart()  # create MIMEMultipart
 56                 msg['From'] = formataddr([senderName, self.my_account])  # 括號裏的對應發件人郵箱暱稱、發件人郵箱帳號
 57                 # msg['To'] = formataddr(["FK", my_account])  # 括號裏的對應收件人郵箱暱稱、收件人郵箱帳號
 58                 msg['Subject'] = subject  # 郵件的主題，也能夠說是標題
 59                 content2 = MIMEText(content,
 60                                     _charset='utf-8')  # add email content  ,coding is gbk, becasue chinese exist
 61                 msg.attach(content2)
 62                 for attachment_name in os.listdir(attachment_path):
 63                     attachment_file = os.path.join(attachment_path, attachment_name)
 64 
 65                     with open(attachment_file, 'rb') as attachment:
 66                         if 'application' == 'text':
 67                             attachment = MIMEText(attachment.read(), _subtype='octet-stream', _charset='GB2312')
 68                         elif 'application' == 'image':
 69                             attachment = MIMEImage(attachment.read(), _subtype='octet-stream')
 70                         elif 'application' == 'audio':
 71                             attachment = MIMEAudio(attachment.read(), _subtype='octet-stream')
 72                         else:
 73                             attachment = MIMEApplication(attachment.read(), _subtype='octet-stream')
 74 
 75                     attachment.add_header('Content-Disposition', 'attachment', filename=('gbk', '', attachment_name))
 76                     # make sure "attachment_name is chinese" right
 77                     msg.attach(attachment)
 78 
 79                 server.sendmail(self.my_account, toAddressArray, msg.as_string())  # 括號中對應的是發件人郵箱帳號、收件人郵箱帳號、發送郵件
 80             except Exception:
 81                 print(Exception)
 82                 return False
 83             finally:
 84                 server.quit()  # 關閉鏈接
 85             return True
 86         except Exception:
 87             print(Exception)
 88             return
 89 
 90     # 接收郵件
 91     def ReceiveMail(self):
 92         # 建立一個pop3對象，這個時候實際上已經鏈接上服務器了
 93         pp = poplib.POP3(self.my_pop3_server)
 94         # 設置調試模式，能夠看到與服務器的交互信息
 95         pp.set_debuglevel(1)
 96         # 向服務器發送用戶名
 97         pp.user(self.my_account)
 98         # 向服務器發送密碼
 99         pp.pass_(self.my_pwd)
100         # 返回郵箱的狀態,返回2元祖(消息的數量,消息的總字節)
101         # msgCount, msgSize = pp.stat()
102 
103         ret = pp.list()
104 
105         mailBody = pp.retr(len(ret[1]))
106         # 釋放pp
107         pp.quit()
108 
109         return mailBody

二、主要業務邏輯代碼，其中包含對POP3郵箱的實時監測，且對捕獲到的命令進行分析判斷，最後作出響應：

 1 # -*- coding: UTF-8 -*-
 2 import re
 3 import time
 4 import cv2
 5 
 6 from Email import Mail_Helper_DG
 7 
 8 toAddressArray = ['wd8622088@foxmail.com']  # 收件人的郵箱，可發送給多人
 9 
10 content = """
11 當前攝像頭捕獲的結果：
12 """
13 
14 
15 # 獲取當前時間
16 def getCurrentTime():
17     return str(time.strftime('’%Y-%m-%d %X’', time.localtime(time.time())))
18 
19 
20 # 程序啓動標識
21 print('QiXiao`s SHS Starting ...')
22 # 初始化郵件發送類
23 mail = Mail_Helper_DG()
24 
25 # 聲明一個變量，來做爲一個標記判斷是否已經檢測過當前這封郵件了
26 last_receiveMailDate = ''
27 # 輸出顯示當前掃描郵箱服務器的次數
28 scan_index = 0
29 # 設置一個循環檢測郵箱的方法
30 while True:
31     time.sleep(10)  # 設置檢測郵箱服務器的時間間隔
32     print(getCurrentTime() + ' : scan item >>> ' + str(scan_index))
33     scan_index += 1  # 掃描次數累加
34     try:
35         # 經過Pop3 獲取到郵件的第一條
36         mailBody = mail.ReceiveMail()
37 
38         # 解析第一條郵件，並獲得發件人，主題，日期
39         sender = re.search("X-Sender: (.*?)'.", str(mailBody[1]).decode(('utf-8')), re.S).group(1)
40         subject = re.search("Subject: (.*?)'.", str(mailBody[1]).decode(('utf-8')), re.S).group(1)
41         date = re.search("Date: (.*?)'.", str(mailBody[1]).decode(('utf-8')), re.S).group(1)
42 
43         # 判斷解析到的參數值
44         if date != last_receiveMailDate:
45             # 對發送方進行郵箱判斷，不然任何人均可以發送命令，你懂得
46             if sender == 'wd8622088@foxmail.com':
47                 # 對命令進行分析
48                 if subject.__contains__('qx_cmd:'):
49                     cmd = subject.split(':')[1]
50                     # 按cmd的命令來匹配要執行的操做:
51                     # catch-camera 捕獲攝像頭的操做
52                     if cmd == 'catch-camera':
53                         # 載入圖像，連續捕獲數張圖片，間隔三秒
54                         video = cv2.VideoCapture(0)
55                         time.sleep(3)
56                         ret, img = video.read()
57                         cv2.imwrite('files\\shoot_001.jpg', img)
58 
59                         time.sleep(3)
60                         ret, img = video.read()
61                         cv2.imwrite('files\\shoot_002.jpg', img)
62 
63                         time.sleep(3)
64                         ret, img = video.read()
65                         cv2.imwrite('files\\shoot_003.jpg', img)
66 
67                         video.release()  # 關閉攝像頭
68                         result = mail.SendMailAttachment(toAddressArray, "QiXiao",
69                                                          "QiXiao`s SHS (QiXiao`s Smart Home System v1.0)", content,
70                                                          "files")
71                         if result is True:
72                             print(getCurrentTime() + ' ： send mail success !')
73                         else:
74                             print(getCurrentTime() + ' ： send fail #')
75 
76                     # 讓當前這條信息的日期賦值給標記變量，以便下次略過當前這條信息
77                     last_receiveMailDate = date
78     except Exception:
79         print(getCurrentTime() + 'Error:' + Exception)

至於代碼邏輯的分析，代碼內部已有適當的註釋進行講解，這裏再也不贅述，若有任何疑問，請留言，本人進行一一回復。

【系統測試】

首先咱們啓動咱們的服務器，讓代碼跑起來。

 

每隔一段時間，服務器就會自動請求一次POP3服務器，判斷是否有新的命令輸入。

而後咱們在任何地點進行郵件命令的發送：這裏以Ios自帶的Mail來進行郵件的發送（郵件客戶端無所謂，微信裏的也能夠）

咱們首先要填寫好要發送的郵箱地址，以及主題（這裏是約定好的執行命令）

填寫好後，點擊發送。

能夠看到在0:00發送了一條郵件，這就是咱們剛纔發送的郵件。而後打開收件箱，準備進行郵件的查收。

咱們能夠看到，兩分鐘後，服務端以郵件形式返回監控的結果。打開郵箱進行查看。

咱們能夠看到，攝像頭正對的部位被成功捕獲，而且反饋到咱們發送郵件的郵箱中。

經過這樣的方式，咱們能夠在全球任意位置，向郵箱發送郵件，只要存在網絡的地方，均可以實時對任意位置部署的攝像頭進行監控，實時返回監控結果。

咱們打開咱們的接收命令的郵箱查看一下咱們接受到的郵件：

沒錯，是咱們剛纔發送的郵件。

咱們程序文件目錄下保存的截取圖片：

至此，咱們的遠程監控系統已經測試完畢，可見，完美達到了預期的效果!

【系統展望】

系統雖然功能已經實現，然還有不少不盡人意之處，將來將在第二版進行改進的有：

一、系統每隔必定時間間隔自動進行拍照，而後圖像分析是否有區別（有物體入侵），若是有當即發送郵件推送報警信息。

二、對圖片進行人臉識別，用方框圈出人連範圍，以便增長提醒。

三、系統將搭建於Raspberry Pi Linux微機系統上，而且配備攝像頭全天候進行跟蹤拍攝。

四、將來可能搭建web服務，在網站或者App上進行此功能的使用