System monitorujący otwarcie drzwi do mieszkania

[TPReal]

To jest projekt, który postanowiłem stworzyć, gdy któryś już raz z kolei rano wychodząc z domu odkryłem, że drzwi nie były przez noc zamknięte na klucz...

Hardware

Na hardware składają się następujące elementy:

• Raspberry Pi 4 umieszczony na stałe w (dolnej) skrzynce elektrycznej na korytarzu, w obudowie z radiatorem, podłączony przewodowo do sieci domowej. (Ten komputer jest przy okazji moim głównym komputerem z linuxem, na którym też chodzi więcej serwisów, nie tylko ten, który tu opisuję. W przeciwnym razie Pi Zero W oczywiście byłby wystarczający.)
• Krańcówka przyklejona klejem epoksydowym we wnętrzu futryny, tak że wykrywa wsunięty rygiel zamka. Krańcówka ma długą blaszkę, którą dość fantazyjnie wygiąłem, i była to jedna z trudniejszych części całego projektu. Krańcówka podłączona jest do Pi przewodem zrobionym z taśmy do kamery Raspberry Pi, dzięki czemu jest bardzo płaski, ale niestety, jak widać, i tak odstaje od ściany. Miałem nadzieję na nieco lepszy efekt, zwłaszcza po tym jak się z tą taśmą namęczyłem...
• Mały zasilacz USB, wyciągnięty z obudowy, podłączony przewodami (bez wtyczki) bezpośrednio do bezpieczników od oświetlenia w domu (górna skrzynka). Mam w mieszkaniu centralny wyłącznik oświetlenia (ten metalowy obok domofonu), który wyłącza napięcie idące na bezpiecznik od oświetlenia, i udało mi się zidentyfikować punkt w skrzynce bezpiecznikowej, na którym jest 230V tylko jeżeli ten wyłącznik jest włączony. Pozwoliłem sobie podłączyć się w to miejsce (tak tak, użyłem odpowiednich przewodów, oraz mój zasilacz jest również zabezpieczony różnicówką). Następnie 5V z zasilacza transportowane jest (ponownie taśmą do kamery) do dolnej skrzynki, tam jest dzielone na pół rezystorami, i przyłączone do pinów Pi (w sensie minus do GND, plus do pina GPIO). Dzięki temu Pi wie jaki jest stan centralnego wyłącznika światła. Jeśli ktoś ma pomysł jak można to było zrobić prościej - bardzo chętnie się dowiem 🙂
• Kamera przyklejona od wewnątrz do drzwiczek skrzynki, wyglądająca przez szczelinę, tak że jej naprawdę z zewnątrz nie widać jak się nie wie że tam jest. (Jest to akurat kamera do Pi Zero podłączona przez adapter.)
• Trójstanowy wyłącznik (na górze po prawej w skrzynce) do wyboru trybu pracy.
• Brzęczyk z generatorem.

Uwaga, drastyczne zdjęcie bałaganu we wnętrzu skrzynki.

 

Software

Program (napisany w języku Rust) pierwotnie miał spełniać jedno zdanie - pikać co pewien czas brzęczykiem, jeżeli drzwi nie są zamknięte na rygiel, ale jeszcze w fazie projektu rozrósł się. W tej chwili działa to mniej więcej tak:

Każda zmiana stanu (otwarcie/zamknięcie drzwi, włączenie/wyłączenie światła oraz zmiana trybu) jest zapisana w logu. Poza tym wyłącznikiem trójstanowym wybieram tryb działania:

• NORM - tryb normalnego użytkowania. W tym trybie jeśli drzwi są odryglowane przez 2 minuty a światło jest włączone, brzęczyk robi piip-piip, i zwykle to wystarczy żeby sobie przypomnieć o niezamkniętych po przyjściu do domu drzwiach. Jeśli nie, robi piip-piip co kilka minut. Jeśli minie pół godziny a drzwi nadal są otwarte, przestaje brzęczeć, i zamiast tego wysyła alert przy użyciu serwisu Pushbullet (dość wygodne API do wysyłania wiadomości, które natychmiast pojawiają się np. na telefonie), i powtarza co pół godziny. Jeśli światło jest zgaszone (czyli można podejrzewać, że nikogo nie ma w domu), nie robi piip-piip, tylko nieco wcześniej zaczyna wysyłać powiadomienia przez Pushbullet.
• VAC - tryb wakacyjny, użyteczny w czasie dłuższych wyjazdów. W tym stanie piszczenie jest wyłączone, a wszelkie zmiany stanu są natychmiast wysyłane przez Pushbullet.
• OFF - wszelkie pikanie i alerty są wyłączone.

Kamera, chociaż jest częścią tego samego serwisu, działa właściwie osobno. Normalnie jest zupełnie wyłączona, i nigdy nie jest włączana automatycznie, ale serwis nasłuchuje na HTTPS w sieci domowej (oraz w VPN od ZeroTier) i dla ścieżki /cam uruchamia raspistill i odsyła odpowiedź. Działa to bardzo powoli (inicjalizacja kamery trwa nawet kilka sekund), ale w razie potrzeby działa.

Możliwy dalszy rozwój

System działa w takim stanie i spełnia swoją funkcję już od ponad roku, więc spokojnie można uznać, że jest ukończony. Natomiast można by go na pewno ulepszyć, szczególnie w obszarze współpracy z kamerą. Mogłaby na przykład w pewnych niespodziewanych sytuacjach włączać się i nagrywać w trybie ciągłym i zapisywać na karcie SD.

Inne możliwe usprawnienie: dodanie czytnika RFID, do którego trzeba przyłożyć token po wejściu do domu (token i tak mam przy kluczach bo otwiera drzwi do bloku).

[Treker (Damian Szymański)]

Dziękuję za opis i gratuluję ciekawego DIY! Właśnie zatwierdziłem ten temat, więc projekt jest już widoczny publicznie. Jeśli chcesz, aby Twój projekt wziął udział w naszej akcji rabatowej (50 zł do sklepu Botland) to upewnij się, że link do tego tematu umieściłeś w tym miejscu 🚀

Zachęcam do opisywania kolejnych projektów 🙂

[ethanak]

Bardzo ciekawy pomysł z tym sprawdzeniem zaryglowania drzwi - aż poleciałem sprawdzić czy u mnie da się coś takiego zrobić. Będzie ciężko... ale mam o czym myśleć!

[matsobdev]

Odnośnie skrzynki elektrycznej i modyfikacji weń (ta płytka z zasilaczem do telefonu, jeśli dobrze widzę). Ubezpieczyciel pewnie by zauważył, jeśli byłoby zdarzenie, gdzie ten musiałby wyskoczyć na Twoją korzyść ze znacznych środków finansowych, ale pomysł przedni. Jak jest Ethernet, to może prosty adapter PoE? Tylko wtedy maks. 100 Mb/s - adapter dwie pary porywa dla siebie. Jeśli jest opcja oczywiście - nie wiem gdzie wychodzi ten przewód podłączony do RPi. Adapter, jak tu i oprawić adapterem po ludzku - i myk linki do Botlanda 😄

Edytowano Listopad 17, 2022 przez matsobdev

[Polecacz 101]

Produkcja i montaż PCB - wybierz sprawdzone PCBWay!
   • Darmowe płytki dla studentów i projektów non-profit
   • Tylko 5$ za 10 prototypów PCB w 24 godziny
   • Usługa projektowania PCB na zlecenie
   • Montaż PCB od 30$ + bezpłatna dostawa i szablony
   • Darmowe narzędzie do podglądu plików Gerber
Zobacz również » Film z fabryki PCBWay

[Treker (Damian Szymański)]

Bardzo fajny projekt. Swego czasu tez rozważałem realizację czegoś takiego - krańcówka to faktycznie bardzo fajne rozwiązanie. Ja zastanawiałem się jeszcze nad innym, alternatywnym sposobem - otwór w futrynie i jakiś mały transoptor odbiciowy przyłożony od zewnątrz, który obserwuje czy zamek jest zamknięty. Trzeba tylko to sensownie zrobić, aby tym otworem nie osłabić zbyt mocno futryny.

[TPReal]

No więc samo monitorowanie zaryglowania drzwi jest tak fajne, że moi rodzice poprosili żebym im też zrobił. Krańcówka z wygiętą blaszką i klej są u nich mniej więcej tak samo (chociaż u nich w futrynie było sporo mniej miejsca), natomiast reszta systemu to tylko zasilacz i dioda świecąca gdy drzwi nie są zaryglowane (zgodnie z regułami sztuki rygiel zwiera, a nie rozwiera, więc potrzebne też było parę rezystorów żeby odwrócić logikę). Nie mam niestety zdjęcia, ale fajne to wygląda, dioda jest przezroczysta (taka) i wystaje z plastikowej szafki elektrycznej, więc dopóki nie świeci to właściwie jej nie widać.

@Treker Rozważałem różne sposoby, różne czujniki zbliżeniowe, transoptor chyba też, myślę że nawet dałoby się bez wiercenia, bo u mnie tam jest masa miejsca w górę i w dół, futryna jest dość pusta w środku, ale wygrała krańcówka. Pierwsza przetrwała coś ze dwa miesiące po czym odpadła, ale była klejona mniej solidnie. Druga na klej epoksydowy trzyma się już znacznie dłużej.

@matsobdev Uściślenie: w dolnej skrzynce, tej z bałaganem, jest normalne gniazdko elektryczne, więc zasilenie Pi nie jest problemem. Ta skrzynka była przewidziana do routera, ale akurat mój router się tam nie mieści... Natomiast zasilacz w szafce z bezpiecznikami służy tylko do wykrycia napięcia na bezpieczniku od oświetlenia. Ale owszem, nie jestem pewien czy wolno było tam grzebać 🙂 wolałem nie pytać, bo pewnie kto pyta temu nie wolno. No ale podłączenie jest zrobione dobrze, więc chyba jedyne ryzyko to faktycznie to, że ktoś się będzie czepiał.

[matsobdev]

Jak jest ciemno, jak nie ma światła, to może do RPi (brak ADC) fototranzystor. Pewnie by nie było zgody, bo jest modyfikacja instalacji. Jakiś projekt pewnie wymagany 😄

Edytowano Listopad 17, 2022 przez matsobdev

[TPReal]

1 minutę temu, matsobdev napisał:

Jak jest ciemno, jak nie ma światła, to może do RPi (brak ADC) fototranzystor.

Nie za bardzo, to jest w korytarzu gdzie zwykle jest zgaszone światło więc jest dość ciemno, ale to dlatego że nikt normalnie na korytarzu nie siedzi. W nocy jest całkiem ciemno a jednak ludzie są w domu. Mamy ten centralny wyłącznik światła więc wydaje się naprawdę że spoko byłoby z niego skorzystać 🙂

[biglu]

Hej.

Bardzo spodobał mi się Twój projekt i od razu chciałbym się podzielić moim.

Zrobiłem podobny projekt. Nie chodzi mi o to, kto był pierwszy 🙂 . Mój działa na Arduino MKR WIFI 1010, i Arduino Cloud, a to dzięki kursom i artykułom na Forbocie. Mój "Zerkacz" nie wysyła powiadomień, mogę tylko odczytać z chmury czy zamek jest zamknięty, czy jest otwarte okno balkonowe i czy ktoś jest w domu. Czujnik otwartego okna balkonowego zrobiłem gdyż mieszkamy na pierwszym piętrzę i uznałem, że warto to monitorować. Czujnik rygla w futrynie musiałem zrobić bardziej wymyślny bo było ekstremalnie mało miejsca w otworze na rygiel. Zrobiłem w futrynie otwór o średnicy 2mm i wsunąłem wygięty w korbkę drucik. Rygiel lekko obraca korbkę i włącza krańcówkę. Próbowałem wykorzystać magnes i czujnik Halla ale bez powodzenia. Obecność w mieszkaniu sprawdza czujnik ruchu z odpowiednim opóźnieniem po zamknięciu drzwi. Jeśli po 30 minutach od zamknięcia jest wykryty ruch to przyjąłem, że ktoś jest w domu. Niestety kiedy kot przechodzi obok czujnika wyświetla się wykrycie ruchu. Poza tym wiele podobieństw.

Pozdrawiam

[Treker (Damian Szymański)]

@biglu witam na forum 😉 Miło słyszeć, że materiały opublikowane na Forbocie pomogły Ci zbudować taki projekt. Do umieszczenia pełnego opisu na forum - może będziesz inspiracją dla kolejnych osób!