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无需云服务的家庭相册：OpenHarmony 上的 Rust 实践

news 2025/10/26 7:52:53

🎯 项目目标

构建一个 全栈国产、私有部署、自动备份、智能整理 的家庭数字相册系统，运行在 香橙派5（Orange Pi 5） 上，操作系统为 OpenHarmony 标准系统（基于 Linux 内核），核心服务用 Rust 编写，实现：

多设备照片/视频上传（手机/电脑浏览器）
自动去重 + 质量过滤
按时间轴、地点组织
手动创建“照片故事”
无需云服务、无需公网、无需专用服务器

🧩 一、硬件选型：香橙派5（Orange Pi 5）

项目	规格
主控	瑞芯微 RK3588S（4×Cortex-A76 + 4×Cortex-A55）
内存	4GB / 8GB LPDDR4（推荐 4GB 起）
存储	板载 eMMC（可选 16/32/64GB） + TF 卡槽 + USB 3.0（接移动硬盘）
网络	2.5G 有线网口 + WiFi 6 + 蓝牙 5.0
视频输出	HDMI 2.1（4K@60Hz）
功耗	待机 ≈ 3–5W，满载 ≈ 10W
价格	¥600–900（含电源）
国产化	✅ 芯片/板卡/生态均为国产

✅ 完美替代树莓派，性能是其 3–5 倍，且供货稳定。

在这里插入图片描述

🖥️ 二、操作系统：OpenHarmony 标准系统（Standard System）

为什么选 OpenHarmony？

国产自主：华为发起，开放原子开源基金会托管
标准系统 = Linux 内核 + POSIX 兼容
支持：
- glibc / systemd / Docker（可选）
- 完整文件系统（ext4）
- 网络协议栈（TCP/IP, HTTP, TLS）
- 用户态应用（可运行 Rust std 程序）
社区支持：润和、诚迈、拓维等厂商提供香橙派5适配

获取 OpenHarmony 镜像

官方渠道：OpenHarmony SIG - Orange Pi
第三方适配（推荐）：
- Orange Pi 官方 OpenHarmony 镜像（持续更新）
- 或使用 Debian/Ubuntu for Orange Pi 5（若 OpenHarmony 驱动不完善，可临时替代，仍属国产硬件+开源系统）

💡 实操建议：初期可用 Ubuntu 22.04 for Orange Pi 5（由香橙派官方提供），待 OpenHarmony 标准系统对 USB 存储/WiFi 驱动更成熟后无缝迁移。

🦀 三、Rust 应用架构（标准 `std` 环境）

由于 OpenHarmony 标准系统提供完整 Linux 环境，Rust 可原生编译运行，无需 no_std。

核心依赖（`Cargo.toml`）

[dependencies]
axum = "0.7"
tokio = { version = "1.0", features = ["full"] }
serde = { version = "1.0", features = ["derive"] }
sqlx = { version = "0.8", features = ["runtime-tokio-rustls", "sqlite", "chrono"] }
image = "0.25"
exif = "0.7"
image-hash = "1.0"
sha2 = "0.10"
tracing = "0.1"
tracing-subscriber = "0.3"
tower-http = { version = "0.5", features = ["fs", "cors", "services"] }

功能模块

模块	技术实现
Web 服务	`axum` + `tower-http::services::ServeDir`
数据库	SQLite（单文件 `data/family.db`）
存储	本地路径 `/mnt/photos/`（挂载 USB 硬盘）
EXIF 解析	`exif` crate
去重	SHA256（精确） + `image-hash`（感知哈希）
质量评分	Laplacian 方差（模糊检测）
前端	静态 HTML + Tailwind CSS + HTMX（无 JS 框架）

🗃️ 四、数据与存储设计

目录结构

/home/ohos/family-album/
├── bin/                     # Rust 二进制
├── data/
│   ├── family.db            # SQLite 数据库
│   └── photos/              # 照片存储（按年月分目录）
│       ├── 2024/
│       │   └── 01/
│       │       └── 20240101_123456_abc.jpg
├── frontend/                # Web 静态资源
│   ├── index.html
│   └── assets/
└── config.toml              # 配置文件（端口、存储路径等）

挂载 USB 硬盘（持久化存储）

# 查看设备
lsblk# 格式化（首次）
sudo mkfs.ext4 /dev/sda1# 挂载
sudo mkdir -p /mnt/photos
sudo mount /dev/sda1 /mnt/photos# 开机自动挂载（/etc/fstab）
/dev/sda1 /mnt/photos ext4 defaults 0 2

🚀 五、部署流程（香橙派5 + OpenHarmony）

步骤 1：刷写系统

下载 Orange Pi 5 OpenHarmony镜像
使用 BalenaEtcher 烧录到 TF 卡
插卡、接网线、通电

步骤 2：安装 Rust

curl --proto '=https' --tlsv1.2 -sSf https://sh.rustup.rs | sh
source ~/.cargo/env

步骤 3：编译并运行

git clone https://gitee.com/yourname/family-album.git
cd family-album
cargo build --release# 首次初始化
./target/release/family-album --init# 启动服务
./target/release/family-album --data-dir /home/ohos/family-album/data --port 8080

步骤 4：配置 systemd 自启

# /etc/systemd/system/family-album.service
[Unit]
Description=Family Album on Orange Pi 5
After=network.target[Service]
User=ohos
WorkingDirectory=/home/ohos/family-album
ExecStart=/home/ohos/family-album/target/release/family-album --data-dir /home/ohos/family-album/data --port 8080
Restart=always
Environment=RUST_LOG=info[Install]
WantedBy=multi-user.target

sudo systemctl enable --now family-album

步骤 5：访问

手机/电脑浏览器打开：http://<香橙派5内网IP>:8080
支持“添加到主屏幕”（PWA）

🔐 六、安全与隐私

内网隔离：默认仅局域网访问
无用户系统（MVP）：后续可加 HTTP Basic Auth
数据不出家门：所有照片存储在本地 USB 硬盘
OpenHarmony 安全机制：应用沙箱（未来可封装为 OpenHarmony FA/PA）

📱 七、手机端使用体验

平台	方式
iOS	Safari 打开 → 分享 → “添加到主屏幕”
Android	Chrome 打开 → 菜单 → “安装应用”
电脑	直接浏览器访问

✅ 无需 App Store/应用市场，零分发成本。

🔄 八、未来演进（OpenHarmony 深度集成）

打包为 OpenHarmony 应用（.hap）
- 使用 ArkTS 开发前端
- Rust 作为 Native Engine（通过 NAPI 调用）
分布式能力
- 多设备协同：手机拍照 → 自动同步到香橙派5
AI 增强
- 利用 RK3588S 的 NPU 运行轻量人脸识别（如 InsightFace）

✅ 九、方案优势总结

维度	优势
国产化	芯片（瑞芯微）+ 板卡（香橙派）+ OS（OpenHarmony）+ 语言（Rust 开源）
隐私安全	数据 100% 本地，无云依赖
低功耗	5W 待机，24/7 运行无压力
零维护	单二进制 + SQLite，无数据库运维
情感价值	时间轴 + 故事线 + “一年前的今天”推送
可扩展	未来支持 AI、分布式、大屏播放