датчик закрытия замка входной двери
Умные замки: какие есть, как работают (и кто устанавливает)
В старых добрых сериалах о космосе, вроде «Звездного пути», у людей напрочь отсутствовала паранойя. Почему? Они все поголовно пользовались умным замками. Подходит герой к двери — и та открывается. Прямо через научно-фантастический аналог Face ID. Сейчас умные замки уже существуют и работают. Рассказываем подробнее о типах умных замков, подводных камнях и конкретных устройствах.
Для параноиков
Замок и ключ нужны, чтобы не пускать в ваш дом честных людей.
Когда речь заходит об умных замках, многие переключаются в режим полного недоверия к новой технологии (на Хабре тоже). Железная дверь и железный ключ остаются для нашего человека непогрешимым тотемом безопасности. Между тем, обычный замок ее не гарантирует.
Умелый взломщик открывает замок отмычкой за 10 минут. На практике преступника интересует даже не дверь, а пластиковое окно или балкон на нижних этажах, потому что их легко открыть снаружи. Согласно «Российской газете», в Москве за 2018 год зафиксировано 1,5 тысячи квартирных краж. Опасные округа — Южный, Восточный, Северо-Восточный. Опасное время — лето и новогодние праздники, когда хозяев нет дома. Есть позитивный тренд: с 2016-го в столице наблюдается спад зарегистрированных квартирных краж. Тем не менее, они случаются, и десять механических замков на двери не спасают.
Умный замок отличается только способом взаимодействия с запорным механизмом и ригелем (засовом). Вместо физического ключа — электронная начинка и моторчик. Вместо того, чтобы повернуть ключ, вводите код, прикладываете палец к сканеру или нажимаете кнопку в приложении. Удобно.
А как же возможность хакерского взлома замка? Она действительно есть. В 2016 году специалист по безопасности Энтони Роуз представил на конференции Defcon доклад о том, как он купил на «Амазоне» 16 умных замков и взломал 12 из них, используя фаззинг, спуфинг и подбор пароля. Иногда происходит нечто похуже: компания выпускает обновление, которое превращает умный замок в обычный.
Если отбросить юмор, то лучше всего ситуацию охарактеризовал профессор Массачусетского технологического института Стюарт Мэдник. Заменяя обычный замок на умный, мы меняем набор одних рисков на другие, но при этом обретаем удобство. «Вы готовы обменять вашу машину на лошадь?» — спрашивает Мэдник. Для тех, кто не готов, у Madrobots есть любопытные гаджеты.
Универсальные умные замки
Такие устройства нужны для того, чтобы защитить от вскрытия сумку, рюкзак, шкафчик в фитнес-клубе. Традиционное место применения: ворота на даче. Хороший пробный камень для тех, кто и хотел бы установить умный дверной замок, но боится пойти на радикальный шаг.
Универсальный электрозамок GLS Bt+F
В России этот замок продается под брендом Grand lock systems, хотя в девичестве был известен как Nokelock. Собственно, и приложение у него называется Nokelock (доступно для iOS и Android). Главный плюс: открытие по считыванию отпечатка пальца.
GLS Bt+F — небольшой навесной замок: 50х78х23 мм, который весит 50 грамм. Спереди у него датчик считывания отпечатка пальцев, внутри — немного «мозгов» и модуль Bluetooth с дальностью 1 метр. У корпуса степень защиты оболочки IP65: дождь и душ из садового шланга замок перенесет, а купание в колодце — нет.
Аккумулятор емкостью 130 мАч подзаряжается от кабеля microUSB. Если замок разрядится — запустится снова от любого повербанка.
Замок запоминает 16 разных отпечатков пальцев и может быть использован разными людьми. Приложение записывает 1000 последних использований замка. Замок можно открывать пальцем или приложением (на случай, если отпечаток пальца не считывается).
Универсальный электрозамок GLS Bt
Альтернатива GLS Bt+F без считывания отпечатков пальцев. Управляется через то же самое приложение Nokelock, к которому подключается по Bluetooth. Размеры замка 50 х 78 х 23 мм, вес — 50 грамм. Защита корпуса такая же, IP65.
Замок работает от аккумулятора емкостью 800 мАч и заряжается кабелем microUSB. В теории, одной зарядки ему должно хватить на больший срок, чем более «умному» собрату.
Вы можете поделиться доступом к замку с другим человеком через приложение. Для GLS Bt+F это тоже работает.
Умные велозамки
Самый подходящий способ использования «умных» замков — защита велосипедов от угона. Паркуете «железного коня» и закрываете замок смартфоном. Нет нужды возиться с ключами, достаточно нажать кнопку в приложении.
Велосипедный электрозамок GLS Velolock Bt
Это тросовый замок, он пристегивает велосипед к неподвижному объекту гибким стальным тросом с оплеткой. Длина троса — 110 сантиметров, диаметр — 8 миллиметров, вместе с замком весит 400 грамм. Корпус водостойкий, IP65 (главное не топить его в лужах).
GLS Velolock Bt закрывается и открывается через приложение Nokelock. К смартфону гаджет подключается по Bluetooth. Батарея емкостью 800 мАч заряжается через microUSB.
Как и в случае с универсальными навесными замками, приложение позволяет делиться доступом к замку. Не надо передавать никому физические ключи: расшарьте доступ, и нужный человек сможет открыть GLS Velolock Bt и поехать на велосипеде.
Безопасность GLS Velolock Bt — такая же, как и у других тросовых замков. Он прочный, однако при большом желании трос перекусят. По крайней мере, никто не взломает его на спор, как это происходит с комбинационными тросовыми замками. И гаджет точно не вскроют отмычкой.
Велосипедный электрозамок GLS U-lock Bt
GLS U-lock Bt, как ясно из названия — U-образный замок. Конструкция более надежная, чем у тросового, потому что дугу сложнее перекусить. Зато замок тяжелый и его нельзя использовать где попало, нужна велопарковка или забор. Что лучше — вопрос предпочтений велосипедиста.
Высота дуги GLS U-lock Bt составляет 32,5 сантиметров, ширина — 15 сантиметров. Замок металлический и весит 1,15 килограмма, корпус имеет класс защиты IP65. Емкость батареи составляет 800 мАч, заряжается через microUSB.
GLS U-lock Bt работает аналогичным образом: устанавливаете приложение Nokelock и подключаете замок по Bluetooth к смартфону. После этого открываете и закрываете его по нажатию кнопки, делитесь доступом с близкими, следите за тем, кто пользовался замком.
У модели есть традиционный ключ, которым ее можно открыть в случае технических неполадок или утери смартфона с приложением.
Умные дверные замки
Это серьезные и настоящие замки для дверей, которые работают без физического ключа. Их открывает код, отпечаток пальца и приложение в смартфоне. Это удобно. Дети, члены семьи, сиделки, нянечки, репетиторы, друзья, рабочие — не нужно делать для каждого дополнительные ключи или тратить время на то, чтобы передать единственную запасную связку. Добавьте нужного человека в приложение или придумайте ему код. «Сезам» откроется.
Рабочие закончили ремонт, ребенку больше не нужна нянечка? Удалите лишние профили, поменяйте код. В отличие от физического, вы контролируете цифровой ключ всегда. Если у недобросовестного рабочего не осталось дубликата ключа, то и замки менять не надо.
Основатель Madrobots Николай Белоусов пользуется умным дверным замком Aqara. Его установили наши друзья из компании Clicker. Смотрите видео об этом опыте:
Xiaomi Mijia Smart Door Lock: умный дверной замок с биометрикой
Этот комплект из замка и пары дверных ручек с длинным основанием. Mijia Smart Door Lock поддерживает шесть методов открытия:
Корпус Mijia Smart Door Lock черный, с простым дизайном. У наружной половины предусмотрен стеклянный светодиодный дисплей для ввода кода. Устройство защищено от электромагнитного воздействия, чтобы умник с катушкой Теслы не сломал его. Внутрь встроены семь датчиков безопасности:
На оси ручки находится сканер отпечатков пальцев, который умеет отличать реальные отпечатки от «неживых». На практике сканер видит даже мокрые пальцы.
У Mijia Smart Door Lock есть ограничения. Гаджет нельзя установить на кованые и стеклянные взломоустойчивые двери. Плюс, ему нужно достаточно места: площадь основания 365,6 x 75,6 миллиметра. Перед покупкой надо проверить, что умный замок точно встанет.
Замок питается от восьми пальчиковых батареек. В режиме ожидания заряда хватит на 15 месяцев. Приложение вовремя предупреждает, когда их нужно заменить. В случае, если произошло неизбежное и вы забыли поменять батарейки, замок можно запитать снаружи от повербанка через вход microUSB и открыть дверь.
Samsung SHP-DS510: умный замок без излишеств
Этот умный замок работает с кодами, RF-картами и запасным механическим ключом. Samsung SHP-DS510 хорош тем, что врезается в обычный вырез диаметром 54 мм. В комплект включены электронная часть с личинкой, запасные ключи, ригель и ответная часть. Ручки нет, зато есть магнитный сенсор, который определяет, закрыта ли дверь. Некоторые умные замки защелкиваются по таймеру и не «понимают», что дверь специально держат открытой. Корейский замок все понимает отлично.
Материал корпуса SHP-DS510 — сталь, алюминий и поликарбонат. Передняя сенсорная панель с дисплеем — стеклянная. Чтобы на ней не оставались отпечатки пальцев, которые бы выдали код, у замка есть система «защиты». Светодиодный дисплей сначала показывает пару произвольных цифр, которые надо нажать, а затем уже включает все кнопки.
В память замка можно записать сотню паролей или RF-карт. Длина одного пароля составляет 4–12 символов. Ограничение указано одно, по толщине двери: 35–55 миллиметров. Важный момент: приложения нет, замок работает автономно от умного дома и настраивается отдельно, через кнопки на дисплее. Зато он объясняет, что происходит, голосовыми сообщениями и сигналами. Громкость звука регулируется.
Замок SHP-DS510 питается от четырех «пальчиковых» батареек, их хватит на год работы. Когда заряд начнет заканчиваться, на дисплее появится предупреждение. Если батарейки сели, замок можно легко вернуть к жизни, прикоснувшись батарейкой 9V к контактам.
Danalock V3 Bluetooth + Z-wave: минималистично, модно, молодежно
Danalock V3 — это умный замок, который создатели позиционируют как максимально «юзерфрендли» модель. Его можно установить самостоятельно: он подходит по размеру к стандартным дверным вырезам, поставляется без ригеля и наружной панели (подробности читайте тут). В комплекте есть: запасные ключи, цилиндр, болты, накладки и часть с мотором, ручкой и электронной начинкой.
Мотор поворачивается, открывает и закрывает дверь. Корпус выполнен из анодированного алюминия. Когда замок открывается, светодиодная полоска на корпусе загорается зеленым светом. Когда закрывается — красным. Замок питается от четырех батареек CR123A.
Предполагается, что у вас уже есть замок обычной конструкции. Развинчиваете его, вытаскиваете цилиндр, заменяете на тот, который идет в комплекте с Danalock V3. Затем заменяете фурнитуру на внутренней части двери на корпус с мотором. Снаружи остается замочная скважина под механический запасной ключ, внутри — дорогая электроника, которую не уничтожат вандалы. Точно таким же образом устанавливается популярный August Smart Lock. Danalock — его удачный конкурент.
Ключ нужен для экстренных случаев. Обычно Danalock V3 открывается через фирменное приложение на смартфоне. Смартфон подключается к замку по Bluetooth 4.0, а данные шифруются по алгоритму 128 bit AES. Для функционирования достаточно находиться в зоне действия связи. Через администраторский аккаунт раздаются виртуальные ключи остальным членам семьи или друзьям. Замок совместим с умным домом на базе Z-Wave. Если подключить Danalock V3 к хабу, открывается широкий простор для автоматизации, а также удаленный доступ и оповещения о том, кто и как пользовался замком.
Вы можете приобрести все описанные в статье умные замки в нашем интернет-магазине. Хватит жить в прошлом: там не безопасно, а всего лишь неудобно.
Как сделать обычный дверной замок немного умнее. Переделка датчика закрытия дверей Mijia
Сейчас полно устройств «Умный дом», с помощью которых можно следить за параметрами дома и автоматизировать многие процессы. И все это настраивается довольно быстро. Тема очень большая и о ней полно материалов.
Я ни где не встречал примеров и устройств, позволяющих отслеживать закрыт дверной замок или нет. У каждой системы «умный дом» есть датчики закрытия/открытия окон/дверей, но это не совсем то. Мне надо знать не отворена ли дверь, а повернул ли я ключ, когда ушел из дома.
Датчик Mijia, его я и стал переделывать.
Есть еще датчики Aqara, но они сложнее разбираются, я не стал рисковать, была высокая вероятность все разворотить.
Я использую Xiaomi GateWay 2
Датчик Mijia легко поддается модификации, достаточно припаять два провода.
Пара видео по теме:
Переделка в датчик протечки воды.
Общий обзор возможных модификаций.
В итоге я остановился на герконе, хотя уже купил концевики и изначально думал использовать их.
Что потребуется:
1. Датчик двери Mijia
2. Геркон
3. Магнит.
Разобранный датчик. Тут видно два просверленных отверстия в корпусе, через них будут выводиться контакты.
В инстукциях по переделке говорят, что надо подпаяться к ногам геркона, но это слишком сложно.
Рядом с герконом есть два пустых вывода, запараллеленные с герконом, поэтому можно совершенно спокойно, но аккуратно, припаять провода туда.
Ставим плату на место.
В собранном виде. Подсоединил геркон, чтобы проверить работоспособность.
Тест прошел успешно. При поднесении магнита приложение MiHome сигнализировало о том, что дверь закрыта.
Устанавливаем геркон внутрь дверной рамы, рассчитав при этом правильно расположение и расстояние.
Я залил геркон термоклеем на небольшой пластиковой площадке, которую потом просунул через отверстия для щеколд.
Вся конструкция клеится к раме на двухсторонний скотч.
Провода для подключения к датчику выведены через небольшое отверстие.
У меня был плоский круглый магнит подходящего диаметра, его я приклеил на двухсторонний скотч.
Проверяем работоспособность в приложении.
Все четко! Закрываем/открываем замок, все действия отображаются.
Т.е. теперь, когда я ушел из дома, то удаленно могу проверить закрыл ли дверь на ключ или нет и больше по этому поводу переживать не буду.
Беспроводной датчик открытия и закрытия с расширенным функционалом
Приветствую всех читателей Хабра и особенно читателей раздела «DIY или Сделай сам»! А не придумать ли чего нибудь такого-растакого, я же ардуиншик, мне можно,… главное тему управления лифтовыми кабинами не трогать :). После недолгих размышлений почему то захотелось сделать датчик открытия и закрытия. Данный датчик как и остальные мои поделки которые я делаю в последнее время базируется на чипах компании Nordic Semiconductor. Датчик решил делать в двух версиях, одну на чипе nRF52840, а вторую на чипе nRF52811.
Для версии на чипе nRF52840 был использован модуль E73_2G4M08S1C компании EBYTE, для верcии на чипе nRF52811 модуль MC50SFA компании MINEW. Чесно говоря поиски доступных чипов nRF52811 это было то еще приключение. Но в итоге этого приключения в устройстве модуль на чипе nRF52811 от компании MINEW и плюшки в виде нескольких вариантов чипов напаиваемых на эти модули — nRF52810 и nRF52832.
Основной функционал устройства это детектирование открытия и закрытия на основе герконового датчика. Схема герконового сенсора реазизована с антидребезгом.
Принципиальная схема:
Обдумывая чем бы было уместно разбавить основной функционал данного датчика открытия и закрытия, решил посмотреть а что же есть по этому поводу на рынке. Как оказалось практически ничего, датчик открытия и закрытия он и в Африке датчик открытия и закрытия. Наиболее «продвинутое» решение нашлось у компании REDMOND. В их BLE датчике (кстати тоже на чипе от компании Nordic) в дополнение к герконовому сенсору присутствует датчик температуры и емкосная кнопка реализованная на микросхеме TTP223. Но мне почему то это показалось не совсем удачным решением, чем полезны показания температуры около двери или окна(и что мешало ее мерять чипом) и в каких ситуация уместно использовать кнопку на датчике висящем на окне или двери(ну разве что входной :)). В итоге решил расширить охранные функции у моего датчика.
Основным критерием отбора было потребление дополнительных сенсоров, так как в данном датчике решено было использовать батарейку CR2032. Победителями среди кандидатов стали два датчика, акселерометр LIS2DW12 и датчик магнитного поля DRV5032FB.
LIS2DW12 на данный момент является наверное самым экономичным акселерометром. В режиме низкого потребления данный акселерометр потребляет 1 мкА (даташит). Так же просто отличные характеристики по потреблению показал датчик магнитного поля DRV5032FB. Его потребление составляет в районе 500нА (даташит).
Акселерометр было решено использовать в режиме датчика удара, а датчик магнитного поля по его прямому предназначению. Если за функционал датчика удара я был спокоен, то использование датчика магнитного поля все же является сильно экспериментальным решением, но все лучше чем датчик температуры.
Скетч к датчику делал в Ардуино ИДЕ из дополнительных библиотек была использована библиотека для акселерометра LIS2DW12, немного измененная мною в части дефолтных настроек регистров, в моем варианте она работает сразу с настройками самого низкого варианта энергопотребления(доступна на моем гите).
Немного опишу логику работы программы. В основном режиме работы датчик находится во сне с настроенными внешними прерываниями, всего 4 прерывания. Есть две конфигурации прерываний, конфиги перенастраивают прерывания в процессе работы программы в зависимости в каком состоянии находится герконовый датчик. Если дверь открыта то прерывания для датчика удара и датчика магнитного поля отключаются. Как только дверь закрывается прерывания для двух данных сенсоров активируются. Так же столкнулся с тем что во время открытия возникали ситуации когда датчик удара срабатывал раньше герконового датчика, это происходило от вибраций во время открытия замка. Данная неприятность фиксировалась только при настроенной высокой чувствительности акселерометра.
Для устранения этой проблемы было введено ожидание в 2 секунды при срабатывании акселерометра, во время которого мониторится пин герконового датчика. Если во время ожидания происходит изменение уровня на пине герконового датчика, то дальнейшая обработка события по прерыванию от акселерометра останавливается и начинается обработка события от геркона.
Датчик имеет режим конфигурирования. При нажатии на сервисную кнопку датчик просыпается по прерыванию, радиомодуль включается в режим прослушивания и ждет входящих команд с контроллера УД. Если команда получена, датчик записывает в память новое значение и переключается в рабочий режим сразу уходя в сон. Для отправки следующей команды процедуру активирования режима конфигурирования необходимо повторить. Если находясь в режиме конфигурирования датчик в течении 30 секунд ничего не получает то также по истечению этого времени переключается в рабочий режим и уходит в сон. Помимо режима конфигурации с сервисной кнопки можно запустить презентацию сенсоров датчика и заводской сброс настроек(датчик забывает сеть в которую добавлен, регистрацию датчика после сброса настроек необходимо пройти заново).
Для программирования датчика в Ардуино ИДЕ необходимо добавить поддержку следующих плат:
Программатор: st-link, j-link.
Полный список файлов проекта доступен на гите.
В качестве системы УД я уже давно использую Мажордомо. В данной статье буду описывать пример работы датчика в сети Майсенсорс через контроллер УД. В таком варианте данные с датчика отправляются через шлюз Майсенсорс в систему УД. В Мажордомо реализована поддержка протокола Майсенсорс в отдельном модуле. Модуль для скачивания и установки доступен в маркете дополнений системы УД в разделе «оборудование».
На данный момент реализация для УД Мажордомо наиболее полная, поддерживается:
Так же с Мажордомо можно использовать mqtt шлюзы Майсенсорс но уже не через модуль Майсенсорс, а через MQTT модуль.
В моем датчике сенсоры удара и магнитного поля передают только единицу при срабатывании и это оказалось небольшой проблемой. Модуль «Простые устройства» не поддерживает такие типы датчиков, есть конечно — общий датчик, но его кастомизация настроек сильно ограничена. При добавлении датчика неудобная проблемка заключалась в том что когда приходила очередная единичка с датчика мне нужно было запускать обратный таймер, что бы через интервал времени указанном в таймере в свойство объекта записывался ноль. Но так как всё работает через метод — «статус апдейт», то записывая ноль модуль майсенсорс получая новое состояние отправлял сообщение в сеть с этими данными на мой девайс, а смысла в этом ноль. Самым простым решением мне показалось добавить новый метод в котором будет передаваться состояние из свойства1 в свойство2 и запускаться таймер для записи в свойство2 ноля. Объект созданный в простых устройствах будет работать с свойством2, а в модуле Майсенсорс с свойством1.
Далее в метод статус апдейт нужного объекта необходимо добавить запуск таймера:
Видео с работой датчика в системе Majordomo и приложении Majordroid. Рекомендую посмотреть там по возможности показал работу основного функционала, ну и конечно ваши лайки и подписка будет особо бесценна для моего маленького домашнего канала, ну а нажав на колокольчик вы не пропустите видео с моими новыми датчиками ;).
Плата девайса была сделана с помощью программы ДипТрейс. Освоение этого редактора для разработки электроники когда то позволило сильно расширить мои возможности. Замечу что я не являюсь профессиональным электронщиком, мой стаж в домашней разработке плат года полтора-два. Всем кто делает свои устройства на макетных платах рекомендую попробовать освоить какой-нибудь редактор, ютуб полон видеомануалов.
Поддержка чипов nRF5 в Майсенсорс реализована на базе билиотеки Sandeep Mistry — arduino-nRF5. Но в этой библиотеке отсутствует поддержка чипов nRF52840, nRF52810 и совсем новых чипов nRF52811. Пришлось сделать форк и добавить поддержку для этих чипов, был сделан перенос и адаптация из SDK Nordic. Отсутствовала поддержка софтдевайс так как особой необходимости используя Майсенсорс в этом нет, и не было поддержки Порта1 для чипов nRF52840. Совсем недавно были объединены мои изыскания на эту тему и изыскания еще одного участника сообщества Майсенсорс и в итоге получилась поддержка nRF52840 уже с портом1, доступных пинов стало просто море.
Корпус для датчика разрабатывался в программе СолидВоркс, его тоже осваивал самостоятельно по урокам на Ютуб примерно год назад. Корпус был напечатан на SLA принтере ANYCUBIC FOTON. Качество и точность печати меня очень устраивает. Единственный минус это довольно бедный выбор УФ смол с которыми такие бытовые принтеры могут работать. Размеры устройства в корпусе: Длинна 43 мм, Ширина 26 мм, Высота 12.5 мм. Размеры корпуса с магнитом: Длинна 37 мм, Ширина 11 мм, Высота 12,5 мм.
Потребление датчика во сне составило от 4 мкА до 7 мкА, в зависимости от выбранного чипа. Потребление в режиме передачи данных составило 8 мА.
В датчике используется батарейка CR2032. Все замеры производились китайским «мультифайлером» 🙂 в виду отсутствия профайлера из за его довольно немаленькой стоимости :(.
Устройство можно повторить, воспользоваться написанным скетчем или написать свой. Для повторения датчика, все необходимое выложено на моем Гитхабе (гербер, код, модели корпусов).
Если кто то готов оказать помощь в написании ПО под протокол ZIGBEE, с радостью посотрудничаю.
Если вас заинтересовал данный проект, заходите в группу телеграмм, там всегда будет оказана помощь в освоении уже не только протокола Майсенсорс, но и Zigbee и BLE на nRF5, оперативно проконсультируют по всем вопросам по программированию nRF52 в Ардуино ИДЕ и не только в ней.
Телегам чат, где обитаю я и такие, как я — @MYSENSORS_RUS.