Sisteme de blocare a ușilor cu autentificare digitală

Sisteme de blocare a ușilor cu autentificare digitală

Un sistem digital de blocare a ușii este un echipament care folosește informații digitale, cum ar fi un cod secret, semiconductori, card inteligent și amprente digitale, ca metodă de autentificare, în locul sistemului de chei vechi. Tema, foarte interesantp de altfel, a făcut obiectul studiului cu titlul ”Smart Digital Door Lock for the Home Automation”, efectuat și semnat de inginerii Yong Tae Park Pranesh Sthapit Jae-Young Pyun, de la Department of Information and Communication Engineering, Chosun University Gwangju, South Korea și prezentat în acest an ca o comunicare științifică, la un congres din Seul. În această ediție a revistei infoCONSTRUCT, vă prezentăm principalele idei.

Un controler inteligent

În sistemul propus, un modul ZigBee este încorporat în încuietoarea digitală a ușii, iar încuietoarea ușii acționează ca un controler principal central al sistemului general de automatizare a locuințelor. Din punct de vedere tehnic, sistemul nostru propus este rețeaua de noduri de senzori și actuatoare cu blocare digitală a ușii ca stație de bază. Un sistem de blocare a ușii propus aici constă din cititor RFID pentru autentificarea utilizatorului, LCD tactil, modul motor pentru deschiderea și închiderea ușii, module senzor pentru detectarea stării din interiorul casei, modul de comunicație și modul de control pentru controlul altor module.

Nodurile senzorilor pentru detectarea mediului sunt desfășurate în locurile adecvate de acasă. Starea modulului individual ZigBee poate fi monitorizată și controlată de controlerul centralizat, de blocare digitală a ușii. Deoarece încuietoarea ușii este primul și ultimul lucru pe care oamenii îl întâmpină intrând și ieșind din casă, funcția de automatizare a locuinței din sistemul digital de blocare al ușii, permite utilizatorului să controleze și să monitorizeze în mod convenabil mediul acasă și să condiționeze simultan înainte de a intra sau ieși din casă .

În plus, sistemul permite utilizatorilor să monitorizeze de la distanță starea din interiorul casei prin Internet sau orice altă rețea publică. Cel mai mare avantaj al sistemului propus, față de sistemele existente, este că poate fi instalat cu ușurință atunci când și unde este necesar, fără a necesita infrastructuri și o planificare adecvată.

Domotica și sistemul de automatizare

Sistemul de automatizare este o rețea computerizată, inteligentă, de dispozitive electronice, concepută pentru a monitoriza și controla aparatele electrocasnice și sistemele de iluminat dintr-o clădire. Acesta permite utilizatorilor să monitorizeze și să controleze de la distanță produsele electronice de consum prin rețeaua externă, cum ar fi Internetul. Domotica (termenul desemnează ”știința caselor inteligente”: domo= cu sensul de casă), este domeniul emergent care a atras atenția,  atât în ​​domeniul comercial, cât și în cel de cercetare.

Deși rețelele prin cablu erau renumite, la începutul dezvoltărilor sistemelor de automatizare ale casei, în zilele noastre, comunicarea fără fir înlocuiește sistemul cu fir, care este foarte dezordonat și, de asemenea, dificil de configurat. Așa cum se știe, sistemul cu fir necesită planificare și lucrări de construcție adecvate, pentru un design eficient și curat. Acesta este motivul pentru care comunicațiile wireless le înlocuiesc pe cele cu fir. În plus, sistemul wireless oferă mai multă flexibilitate și extensibilitate. Adică, instalarea sa este lipsită de lucrări de construcție, deoarece nu necesită lucrări de cablare.

Deși multe dintre soluțiile de rețea fără fir, cum ar fi Bluetooth, Ultra Wide Band (UWB), Wireless Ethernet și multe altele, se află în zona rețelelor de acasă, ZigBee, un protocol nou dezvoltat pentru rețelele de senzori fără fir bazat pe specificația IEEE 802.15.4 , a devenit cea mai atractivă tehnică în domeniile de cercetare și comercial din cauza caracteristicilor de putere deschisă standard, cu cost redus și cu putere redusă.

Din laborator, în casele oamenilor

Prin urmare, în comparație cu celelalte tehnologii fără fir, protocolul ZigBee este potrivit pentru mediile de sistem, care necesită un consum mai mic de energie și cerințe mai mici de viteză a datelor. Lansarea recentă a standardelor în domeniu, precum IEEE 802.15.4 și ZigBee, a scos tehnologia din laboratoarele de cercetare și a stimulat dezvoltarea a numeroase produse comerciale precum automatizarea casei, automatizarea clădirilor și contorizarea utilităților.

ZigBee a fost utilizat pe scară largă în aplicațiile de rețea de senzori și recent, este folosit și pentru construirea sistemelor de automatizare a locuințelor. S-au făcut lucrări considerabile în domeniul automatizării caselor construite cu sistem ZigBee iar unele organizații furnizează și lucrări în scop comercial. Deși sistemul de automatizare al casei bazat pe ZigBee se află în faza de dezvoltare timpurie, majoritatea lucrărilor, până în prezent, se concentrează în principal pe automatizarea casei, care oferă o securitate limitată sau deloc, pentru casă.

Astfel, inginerii coreeni vin cu o nouă abordare a integrării securității casei, cu automatizarea casei. În afară de securitatea inerentă a ușii, oferită de încuietoarea moștenită, sistemul  împinge securitatea cu un pas mai departe, prin protecția casei împotriva diferitelor condiții nenaturale, cum ar fi efracție, incendiu, scurgeri de gaze și calamități similare.

Extinderea automatizării locuințelor

Prin această metodă, în plus, se extinde automatizarea locuințelor prin furnizarea panoului de comandă principal, pentru aparatele electrocasnice majore și sistemul de iluminare, la încuietoarea digitală a ușii și pornirea/oprirea aparatelor electrocasnice, în funcție de prezența și absența oamenilor. În această lucrare, s-a luat rețeaua ZigBee drept coloana vertebrală a sistemului. Ca urmare, s-a propus un sistem digital de automatizare a locuințelor bazat pe încuietoarea ușii, care exploatează întreaga capacitate a rețelei de senzori ZigBee prin integrarea securității casei cu automatizarea locuințelor.

În sistemul propus, un modul ZigBee este încorporat în încuietoarea digitală a ușii, iar încuietoarea acesteia acționează ca un controler principal central al întregului sistem. Sistemul propus, rețeaua de noduri de senzori cu blocare digitală a ușii funcționează ca stație de bază. Nodurile senzorilor sunt instalate în locurile corespunzătoare de acasă. De asemenea, modulele ZigBee, însoțite de modulul de releu ZigBee, sunt atașate la principalele electrocasnice pentru controlul stării de alimentare. Întreaga rețea poate fi monitorizată și controlată prin încuietoarea digitală a ușii.

Deoarece încuietoarea ușii este primul și ultimul lucru pe care îl întâlnesc oamenii în timp ce intră și iese din casă, funcția de automatizare a locuinței din sistemul digital de blocare al ușii permite utilizatorului să controleze și să monitorizeze mediul și starea casei de la un singur panou de control principal înainte de a intra sau a părăsi casa. În plus, permite utilizatorilor să monitorizeze de la distanță starea din interiorul casei prin Internet sau orice altă rețea publică. Sistemul propus poate fi instalat cu ușurință oriunde (clădiri vechi sau noi), fără a necesita infrastructuri și planificare, ceea ce reprezintă cel mai mare avantaj față de cele existente.

Prezentare generală

Sistemul de blocare digitală inteligentă a ușii este un sistem de monitorizare și control al mai multor dispozitive din casă. Sistemul inteligent de blocare digitală a ușilor funcționează prin rețeaua de senzori wireless. Este o rețea de noduri de senzori cu blocare digitală a ușii, ca nod de ”chiuvetă”. Sistemul inteligent de blocare digitală a ușii poate fi împărțit în cinci părți: modulul de control, modulul motor, modulul senzorului, modulul de comunicație și modulul I/O.

Modulul de control este format din MCU încorporat în încuietoarea digitală a ușii, care este creierul sistemului. Funcționarea de blocare este controlată de modulul motor. Modulul de comunicare este destinat comunicării între dispozitive și modulul de control. Utilizatorul poate accesa sistemul de blocare a ușii prin modulul I/O. Modulul I/O include cititor RFID și tastatură digitală pentru autentificare, LCD TFT Touch pentru controlul dispozitivului individual și afișarea informațiilor relevante.

Odată ce utilizatorul este autentificat de sistem, utilizatorul poate monitoriza și controla aparatele electrocasnice din panoul central de control. Pentru a interacționa cu vizitatorul, încuietoarea ușii este echipată cu un modul de cameră, microfon și difuzor. Ecranul LCD tactil este prevăzut pe ambele părți ale ușii. Astfel, utilizatorul poate monitoriza cu ușurință și interacționa cu vizitatorii de cealaltă parte a ușii prin aceste dispozitive.

Blocare digitală a ușii

Modulul de comandă, modulul I/O și modulul motor se află în interiorul sistemului de blocăre digitală a ușii. Încuietoarea digitală a ușii este compusă dintr-un procesor principal, un modul ZigBee, controler de blocare ușă, modul CDMA, modul cameră, cititor de carduri, microfon și vorbitor. Modulul de control este creierul sistemului.

Modulul de control îndeplinește două funcții majore. În primul rând, controlează încuietoarea ușii. Și, în al doilea rând, controlează și monitorizează întreaga rețea. Butonul de deschidere/închidere din controlerul de blocare a ușii, activează o blocare digitală a ușii pentru acțiunile de deschidere/închidere. Modulul de comandă controlează circuitul de acționare a motorului care acționează motorul ca un actualizator. Cititorul de carduri este utilizat pentru autentificare, deși cardurile pot fi identificate și printr-un sistem RFID.

LCD-ul tactil este utilizat pentru introducerea și modificarea parolei de autentificare, schimbarea setărilor nodurilor senzorului și, de asemenea, pentru afișarea informațiilor relevante pe ecran. În acest fel, modulul ZigBee, în blocarea digitală a ușii, este interfața dintre nodurile senzorului și modulul de control. Informațiile dintre nodurile senzorului și modulul de control sunt schimbate prin modulul ZigBee. Modulul CDMA este utilizat pentru a notifica utilizatorul despre situația de urgență prin serviciul de mesaje scurte (SMS), și serviciul de mesaje multimedia (MMS). Și, în cele din urmă, microfonul, difuzorul și modulul camerei sunt utilizate pentru interacțiunea dintre vizitator și utilizator înainte de a deschide ușa.

infoconstruct