SafetyLock: una serratura intelligente realizzata con Raspberry Pi (impronta digitale e RFID): 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Hai mai desiderato un modo più accessibile per proteggere la tua casa? Se è così, questa è la soluzione per te!

Ho realizzato SafetyLock, questo è un lucchetto che può essere aperto con la tua impronta digitale, un badge RFID e anche attraverso un sito web. Grazie a questo concetto saprai sempre chi è entrato in casa tua a che ora del giorno, vedrai anche quante volte qualcuno si è messo davanti alla tua porta quel giorno.

Questo è il mio primo progetto nel mio campo di studio: Multimedia and communication Technology (MCT) a Howest (Kortrijk belgio).

Passaggio 1: componenti e materiali

Per il mio progetto ho utilizzato più parti che elencherò di seguito, aggiungerò anche il file excel con tutti i prezzi corrispondenti dei componenti come anche i siti Web da cui li ho ordinati.

Componenti:

• Raspberry Pi 3 modello B+
• Alimentatore Raspberry Pi
• Calzolaio a T Raspberry Pi
• Serratura elettronica 25cm
• Serratura elettronica 6mm
• Adattatore CA-CC universale
• Modulo relè Velleman
• Sensore di movimento PIR Velleman
• Modulo RFID - RC522
• Etichetta RFID
• Scanner ottico per impronte digitali
• Adattatore seriale da USB a TLL
• Modulo fotocamera Raspberry Pi V2
• Display LCD 16*2
• Ponticelli (da m a f) e (da m a m)
• Resistori da 10 Kohm

Materiali:

• legno MDF 6mm
• cerniere

Utensili:

• Saldatore
• super colla
• Sega
• Carta vetrata
• Taglio laser

Nel file Excel sottostante puoi vedere il listino prezzi completo.

Passaggio 2: mettere insieme l'hardware

Ho costruito il mio circuito seguendo il mio schema Fritzing che ho realizzato, ho caricato lo schema qui sotto. Il circuito ha più sensori e un attuatore che funziona insieme come uno. Elencherò quali diversi circuiti ci sono, come dovrai collegarli che puoi trovare nello schema.

1. C'è un sensore PIR, questo sensore rileverà il movimento davanti alla porta.
2. Un lettore RFID che vedrà se il tag RFID utilizzato può entrare in casa o meno.
3. Uno scanner di impronte digitali che funziona allo stesso modo del lettore RFID ma con le impronte digitali.
4. Uno schermo LCD che mostra l'IP del sito web e se l'accesso è stato negato o concesso.
5. La serratura della porta che si apre e si chiude in determinate circostanze.

Passaggio 3: modello di database (mySQL)

Puoi vedere il mio diagramma ERD sopra, collegherò anche un file di dump in modo da poter importare il database da solo.

Con questo database sarai in grado di mostrare più cose come:

• Chi ha aperto la porta?
• Utenti che hanno accesso per entrare
• Quali tag RFID sono collegati al sistema
• Quante impronte vengono memorizzate
• eccetera..

Se vuoi ricreare questo database dovrai creare un nuovo utente in modo da poterti connettere al tuo Raspberry Pi.

Passaggio 4: connessione con il Raspberry Pi

Prima di tutto dovrai scaricare MobaXterm, c'è una versione gratuita disponibile sul loro sito web. Avrai anche bisogno di Raspbian che puoi scaricare qui.

Quando apri MobaXterm dovrai fare clic su "sessione". Al termine, dovrai inserire l'indirizzo IP del Pi in "Host remoto". Quindi puoi inserire un nome utente che puoi scegliere. quindi fare clic su 'OK'.

Normalmente dopo tutti questi passaggi avvierà automaticamente una connessione. Quindi dovrai inserire la tua password e sarai connesso.

Passaggio 5: software sul Raspberry Pi

Affinché il mio codice funzioni (che collegherò di seguito) dovrai installare alcuni pacchetti e librerie. La prima cosa che è necessaria è che tu aggiorni il tuo Pi.

Innanzitutto, aggiorna l'elenco dei pacchetti del tuo sistema inserendo il seguente comando: sudo apt-get update

Quindi, aggiorna tutti i tuoi pacchetti installati alle loro ultime versioni con il seguente comando: sudo apt-get dist-upgrade

Dopo aver installato i pacchetti dovrai installare alcune librerie:

• Borraccia
• flask_cors
• RPI. GPIO
• appuntamento
• filettatura
• mfrc522
• tempo
• impronta digitale
• sottoprocesso
• mysql
• PresaIO

Passaggio 6: configurazione di un server Web su Raspberry Pi

Vai alla tua console MobaXterm.

stiamo per installare il server web Apache. In questo modo sarai in grado di aprire il sito Web su qualsiasi dispositivo connesso alla tua rete.

Digita il seguente comando e premi invio: sudo apt-get install apache2

Ora vai nella cartella: /var/www/html/

Qui puoi posizionare tutti i tuoi file dal tuo sito Web e la pagina index.html verrà aperta ogni volta che navighi sull'IP del tuo Pi.

attenzione a non digitare la I maiuscola in index.html altrimenti non si aprirà automaticamente la pagina dell'indice.

Passaggio 7: Software: Python

Ho creato più script Python, collegherò il mio github qui in modo che tu possa visualizzare il codice da solo. Ma te lo spiego già un po'.

Ho codificato alcune classi per il sensore PIR e LCD. Ho usato le librerie per lo scanner di impronte digitali e il lettore RFID. Alla fine uso solo un file per far funzionare l'intero progetto, questo si chiama app.py. Anche in questo file ho codificato alcuni percorsi in modo da poter leggere i dati dal mio database e inviarli a un oggetto json che ho poi utilizzato nei miei file javascript.

Passaggio 8: Software: sito web

Perché volevo vedere chi ha aperto il lucchetto e quando, ho creato un sito Web per mostrarmi questi dati. Tramite il sito è possibile anche aprire il lucchetto, chiuderlo non è necessario perché dopo 7 secondi si chiude automaticamente.

Mentre il Pi si avvia, inizierà a eseguire il mio script Python. Questo si occuperà di mostrare i dati sul sito Web e di rendere possibile l'apertura del lucchetto.

Il sito è anche responsive quindi può essere aperto su mobile senza perdere funzionalità o altro.

Il mio codice può essere trovato su github proprio qui.

Passaggio 9: costruire il caso

Per il mio caso, costruisco una piccola casa con una porta. Inoltre ho messo lo smartlock nel pannello frontale. Questo ha reso più facile per me integrare il circuito ma nel caso. Tutti i fori per i sensori sono stati tagliati da un laser. Metterò il mio file che ho usato per tagliarlo al laser, in basso.

Ho anche messo delle foto dove puoi vedere il processo di costruzione del caso.

Per le misurazioni ho anche caricato un file qui sotto dove puoi vedere il mio schema di come potresti ricrearlo.

Passaggio 10: utente Manuel

Qui puoi trovare un rapido manuale di come funziona il progetto.

Spero che la tua casa sia meglio protetta entro la fine di questo tutorial!

Grazie per aver letto.