Умный замок дома: как создать своими руками на базе набора Raspberry Pi

Системы электрического управления входными дверями и иными схожими сооружениями интенсивно внедряются и используются на практике. Броский пример использования умных замков отмечается в банковском секторе, в коммерческой среде и остальных областях. Сейчас всё почаще умный замок становится увлекателен домовладельцам, выступающим собственниками, как личных домов, так и городских квартир. Что все-таки, беря во внимание развитие электрических технологий, создать умный замок дома своими руками – работа полностью выполнимая. Разглядим один из вероятных вариантов, где основой управления доступом является распространённый набор электроники – Raspberry Pi3 (Pi4 либо аналогичный).

СОДЕРЖИМОЕ ПУБЛИКАЦИИ :

  • 1 Система электрического доступа – умный замок дома
    • 1.1 Установка и настройка сенсорного ЖК-дисплея Raspberry Pi3
    • 1.2 Установка базы данных MySQL и веб-сервера Apache
    • 1.3 Установка скрипта «Python» настройка таблиц базы данных
      • 1.3.1 Три таблицы базы данных умного замка входной двери
    • 1.4 Соединение платы расширения GPIO реле и RFID-ридера
  • 2 Заключительный штришок

Система электрического доступа – умный замок дома

Рассматриваемая ниже система электрического доступа в дом, исполняемая своими руками, неповторима в своём роде тем, что дает юзеру трёхступенчатую аутентификацию. Для управления доступом (открытия/закрытия входной двери) средством предлагаемого проекта на Raspberry Pi3 будет нужно функционал:

  1. Считывание RFID брелоком.
  2. Набор шестизначного кода.
  3. Генерация разового кода доступа.

На самом деле, уже имеет пространство «трёхфакторная» аутентификация. Но код программного обеспечения допустимо видоизменять, добавив к уже имеющимся функциям, к примеру, сканер отпечатков пальцев либо сканер сетчатки глаза. Тогда домашняя система приобретает степень доступа в прямом смысле — на уровне крутой банковской структуры. Проект очевидно заманчивый, в индивидуальности для творческих личностей.

Перечень «физической» электроники, нужной под реализацию проекта умного домашнего замка, составляют последующие модули и комплектующие элементы:

  • сборка Raspberry Pi3 (Pi4) с модулем Wi-Fi;
  • корпус под Raspberry Pi для крепления к двери;
  • плата расширения GPIO;
  • ленточные проводники для подключения GPIO и монитора;
  • релейный коммутатор;
  • электромеханическая (электромагнитная) дверная задвижка.

Также, быстрее всего, пригодится блок питания компа вкупе с кабелем питания (для Raspberry Pi3, электромагнита дверной задвижки), проводники для подключения реле. Естественно, установка дверного умного замка своими руками просит инструментов:

  1. Отвёрток разной конфигурации.
  2. Плоскогубцев и кусачек.
  3. Электронный паяльничек с гаджет пайки.
  4. Измерительный электрический устройство (тестер).
  5. Механический лобзик.
  6. Электродрель, пистолет монтажный и прочее.

Если всё отмеченное выше имеется в наличии, есть повод для начала производства работ – устройства умного замка входной двери дома своими руками.

Установка и настройка сенсорного ЖК-дисплея Raspberry Pi3

Исходный шаг работ просит сосредоточить внимание на сенсорном ЖК-дисплее контроллера. Зависимо от применяемой модели сборки Raspberry Pi3, могут употребляться драйвера установки либо образ операционной системы для записи на SD-карту. В крайнем случае разумно применить, к примеру, «Win32 Disk Imager» для записи вида.

PUSH-PULL

Умный замок дома: как сделать своими руками на базе набора Raspberry Pi

Пользующийся популярностью контроллер Raspberry Pi3, дополненный экраном с функцией сенсорного контакта – безупречный вариант для внедрения в деле конструирования умного замка входной домашней двери

Записанная карта «microSD» подключается к Raspberry Pi3 с следующей установкой ЖК-дисплея на порты GPIO. Потом, через кабель питания «microUSB» производится загрузка контроллера для проверки работы монитора. Обычно, обычной ориентацией монитора является альбомная ориентация. Но для виртуальной клавиатуры умного домашнего замка требуется портретная ориентация экрана.

Чтоб достигнуть подходящего результата, придётся поменять конфигурационный файл контроллера. Подключить контроллер к сети через Wi-Fi либо Ethernet протокол, открыть доступ для редакции файла «config.txt», что находится снутри загрузочного каталога, используя команду:

$ sudo nano /boot/config.txt

Сиим файлом определяется ориентация монитора контроллера. Тут необходимо найти строчку текста «dtoverlay = waveshare35a». К данной нам строке добавляется точка с запятой, опосля чего же добавляется запись «rotate = 180». Окончить редакцию, сохранить конфигурации.

Для соответствия сенсорного экрана конфигурации монитора будет нужно также отредактировать файл конфигурации «99-calibration.conf»:

$ sudo nano /etc/X11/xorg.conf.d/99-calibration.conf

Добравшись до содержимого файла конфигурации, нужно поменять параметр «SwapAxis» — поменять значение 1 на 0. Опосля перезагрузки контроллера экран должен поменять ориентацию на портретное положение.

Установка базы данных MySQL и веб-сервера Apache

База данных содержит перечень контроля доступа для системы умного замка на входе в дом, также журнальчик всех удачных и неудачных попыток доступа. Нужно установить полный стёк LAMP, обеспечив тем работу сервиса «phpMyAdmin» для манипуляций с базой данных.

ВРЕЗНОЙ

Умный замок дома: как сделать своими руками на базе набора Raspberry Pi

Порты контроллера, которые потребуются для работы с системой умного замка: 1 – клавиатурный и для мыши (USB); 2 – микрофонный; 3 – динамик; 4 – подключение HDMI монитора; 5 – питание через USB; 6 – порт для карты «SD-micro»

До этого всего, следует инсталлировать веб-сервер «Apache» командами:

$ sudo apt-get update

$ sudo apt-get install apache2

На последующем шаге производится установка PHP и MySQL:

$ sudo apt-get install php libapache2-mod-php php-mcrypt php-mysql

$ sudo apt-get install mysql-server

Дальше остается перезапустить сервер, инсталлировать «phpMyAdmin»:

Читайте также:  Как создать ремонт холодильника своими руками?

$ sudo service apache2 restart

$ sudo apt-get install phpmyadmin php-mbstring php-gettext

Сейчас при помощи «phpMyAdmin» возникла возможность автоматом устанавливать и настраивать свою базу данных умного замка через пароль «root», данный при установке MySQL, и добавлять юзеров.

Установка скрипта «Python» настройка таблиц базы данных

На последующем шаге устройства умного замка дома необходимо установить скрипт «Python», с помощью которого система управления умным замком связывается воедино. Через скрипт осуществляется пользовательский ввод с брелка, сенсорного экрана, производится воззвание к базе данных.

APPLE HOMEKIT

Умный замок дома: как сделать своими руками на базе набора Raspberry Pi

Тестирование устройства на работу с экраном и настройка конфигурации экрана под требуемый вариант положения рисунки производится в открытом виде, когда устройство ещё не помещено в корпус на двери

Скриптом также употребляется южноамериканский сервис пасмурной коммуникационной платформы «Twilio» для отправки юзеру SMS сообщений. Но можно употреблять российские платформы, к примеру, «SMSC» (Новосибирский SMS-Центр), но тогда придётся править скрипт.

Скрипт «Python» и пустые таблицы базы данных доступны для загрузки на «GitHub». Опосля импорта файла базы данных через «phpMyAdmin», в базе возникают три таблицы.

Три таблицы базы данных умного замка входной двери

1-ая таблица называется «access_list» и содержит информацию о любом, кто имеет доступ к области, защищённой умным замком. Тут добавляются:

  • имена юзеров,
  • номера RFID-кода брелоков,
  • PIN-коды,
  • номера мобильников для авторизации по SMS.

Допускается включение файла изображения, чтоб на дисплее приветствия отображалась лицевая часть человека (идентифицируемая личность). Поддерживаются графические файлы с расширением «GIF», которые сохраняются в том же каталоге, что и скрипт «Python».

2-ая таблица называется «access_log», куда записываются  пробы (удачные и плохие) доступа к системе. При всем этом записываются любые коды RFID, выставленные сканеру, независимо от других операций, ввода PIN-кода, отправки разового кода и т. д. Эта регистрация инфы видится полезной как для диагностики заморочек с доступом легитимных юзеров, так и для сбора доказательств несанкционированного доступа.

 

3-я таблица содержит данные учётной записи сервиса «Twilio», которые употребляются для отправки текстового сообщения, позволяющего окончить часть процесса аутентификации до того, как умный замок разблокирован. Загрузив скрипт «Python» в каталог «/ home» юзера Raspberry Pi, следует убедиться в наличии всех зависимостей, нужных скрипту.

Будет нужно обеспечить автозагрузку скрипта «Python» в момент загрузки контроллера Raspberry Pi3. Автоматическая загрузка скрипта нужна при любом запуске контроллера. Обеспечить автозагрузку поможет добавление к строке конфигурационного файла автозапуска команда:

sudo nano ~ / .config / lxsession / LXDE-pi /autostart

Потом добавить строчку: @sudo python lock.py

Опосля сохранения конфигураций можно выйти из системы.

Соединение платы расширения GPIO реле и RFID-ридера

Опосля выполнения всех нужных опций на Raspberry Pi3, контроллер помещают в защитный корпус. Для обеспечения доступа к портам GPIO употребляется маленький 26-контактный ленточный кабель. Также контроллер нужно дополнить платой расширения GPIO. Плюс к этому на релейный коммуникатор будет нужно подвод питающего напряжения – 5 вольт. Напряжение допускается взять конкретно с порта GPIO либо же можно применить личный источник питания.

RFID HOTEL

Умный замок дома: как сделать своими руками на базе набора Raspberry Pi

Конфигурация портов GPIO контроллера, доступ на которые обеспечивается подключением платы расширения. Эти порты обеспечивают подключение нужных устройств умного замка дома для аутентификации юзера

Рекомендуется источник питания на два напряжения (5 / 12 вольт), от которого одновременное питание получит контроллер, электрический умный дверной замок, коммуникационное реле. Тут успешно подступает блок питания обычного настольного компа, где все есть обозначенные напряжения, также ряд остальных напряжений, что может потребоваться потом.

В конце концов, настало время глобальной проверки умного замка. Необходимо подключить всё оборудование, включая считыватель RFID. Включить систему, взять в руки RFID-брелок и поднести к области считывания. Потом вводится PIN-код, к примеру, «123456», опосля чего же система генерирует случайный разовый код доступа с отправкой на телефон текстового сообщения.

Необходимо ввести приобретенный через SMS код в контроллер, опосля чего же на куцее время врубается реле, через которое управляется щеколда умного замка входной двери. Другими словами когда механическая часть умного замка будет смонтирована, реле активирует умный замок опосля аутентификации – означает, вход в дом будет открыт. Обычно, особенных сложностей с коммутацией электромеханических щеколд умных замков не возникает. Довольно подключить через реле питающие проводники.

Заключительный штришок

Представленная публикация не претендует на только точную аннотацию – как установить в доме умный замок на входных дверях либо на аннотацию организации управления доступом. Это всего только показательный пример, каким образом можно установить и использовать умный замок на входной двери жилья своими руками, используя доступные электрические модули. Другими словами материал – база, на которую есть смысл опереться, изготавливая без помощи других современную систему двери.

С помощью инфы: HackaDay

ПОНРАВИЛАСЬ ЗАМЕТКА: Умный замок дома: как создать своими руками на базе набора Raspberry Pi — поделись ссылкой на НАШ веб-сайт

Оставьте первый комментарий

Оставить комментарий