Делаем систему контроля и управления доступом (СКУД) для умного дома / Хабр

Введение

Примерно год назад я начал готовиться к переезду и собирать прототип умного дома. В качестве системы управления я выбрал наиболее популярное на текущий момент и активно развивающееся решение – Home Assistant. По мере обрастания умного дома датчиками встал вопрос об охранной системе, которая в случае чего поднимет тревогу и сообщит мне (соседям) о незваных гостях. В системе от частных охранных предприятий пока не вижу необходимости, поэтому решил сделать всё сам.

Как это работает: на входной двери размещён датчик открытия, который по протоколу Zigbee сообщает серверу умного дома, что кто-то зашёл в квартиру. Срабатывает сигнализация в “тихом режиме” (событие “triggered” во встроенной интеграции; это никак не проявляется, но идёт обратный отсчёт до запуска сирены).

Из чего собрано:

• ESP32 WROOM DevKit v1 (в теории можно заменить любой ESP, изменив конфиг под неё)

• RFID/NFC модуль PN532

• Соединительные провода (6 штук)

• Напечатанный на 3D-принтере корпус

• Xiaomi Gateway 2 (который с локальным управлением) я планирую использовать как динамик и световую индикацию

• Датчик открытия двери от Aqara

• Опционально можно добавить люстру, LED-ленты, умные колонки и любые другие устройства на ваш вкус, цвет и возможности автоматизаций Home Assistant.

Rfid reader nfc на алиэкспресс — купить онлайн по выгодной цене

Автоматизация

Чтобы связать NFC-метки с нашим умным домом, потребуется создать 5 автоматизаций:

• Срабатывание сигнализации (запускается, когда мы заходим в квартиру)

• Включение режима охраны (прикладываем метку и уходим из дома)

• Отключение режима охраны (прикладываем метку, когда пришли домой)

• Включение сирены

• Отключение сирены

Срабатывание сигнализации

В качестве триггера используется датчик открытия двери. Когда дверь открывается при условии, что включен режим охраны, запускается наша автоматизация. В блоке с действиями я задал мигание шлюзом Xiaomi и диодом на ESP-32. Вы можете использовать любые другие действия.

- id: '3-0001'
  alias: 'Срабатывание сигнализации'
  trigger:
    platform: state
    entity_id: binary_sensor.158d000446f3fe_contact
    to: 'on'
  condition:
    - condition: state
      entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
      state: armed_away
  action:
  - service: alarm_control_panel.alarm_trigger
    entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
  - repeat:
        sequence:
          - service: light.turn_on
            data:
                entity_id: light.gateway_light_44237c82f751
                color_name: red
                brightness: 255
          - service: switch.turn_on
            entity_id: switch.esp_led
          - delay:
                milliseconds: 500
          - service: light.turn_off
            entity_id: light.gateway_light_44237c82f751
          - service: switch.turn_off
            entity_id: switch.esp_led
          - delay:
                milliseconds: 500
        until:
          condition: or
          conditions:
          - condition: state
            entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
            state: armed_away
          - condition: state
            entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
            state: disarmed

Включение режима охраны

Триггер – чтение метки с заданным на этапе настройки ESP uid. Пока мы выходим из квартиры, шлюз мигает оранжевым светом. После того, как включился режим охраны, загорается диод на ESP, а шлюз включает статичный красный свет на 3 секунды и гаснет.

- id: '3-0002'
  alias: 'Включение режима охраны'
  trigger:
    platform: state
    entity_id: binary_sensor.nfc_card
    to: 'on'
  condition:
    - condition: state
      entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
      state: disarmed
  action:
  - service: alarm_control_panel.alarm_arm_away
    entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
  - repeat:
        sequence:
          - service: light.turn_on
            data:
                entity_id: light.gateway_light_44237c82f751
                color_name: orange
                brightness: 255
          - service: switch.turn_on
            entity_id: switch.esp_led
          - delay:
                milliseconds: 500
          - service: light.turn_off
            entity_id: light.gateway_light_44237c82f751
          - service: switch.turn_off
            entity_id: switch.esp_led
          - delay:
                milliseconds: 500
        until:
          - condition: state
            entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
            state: armed_away
  - service: switch.turn_on
    entity_id: switch.esp_led
  - service: light.turn_on
    data:
        entity_id: light.gateway_light_44237c82f751
        color_name: red
        brightness: 255
  - delay:
        seconds: 3
  - service: light.turn_off
    entity_id: light.gateway_light_44237c82f751

Отключение режима охраны

В этой автоматизации в качестве триггера снова используется RFID-метка. Условием является включенный или включающийся режим охраны. Последний предусмотрен на случай, если собрались уходить из дома, приложили карточку и вспомнили про включенный утюг. При валидной метке коротко включается диод на ESP и зелёная подсветка на шлюзе.

- id: '3-0003'
  alias: 'Отключение режима охраны'
  trigger:
    platform: state
    entity_id: binary_sensor.nfc_card
    to: 'on'
  condition:
    condition: or
    conditions:
    - condition: state
      entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
      state: armed_away
    - condition: state
      entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
      state: pending
  action:
  - service: alarm_control_panel.alarm_disarm
    data:
        entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
        code: !secret alarm_pin
  - delay:
        milliseconds: 100
  - service: switch.turn_off
    entity_id: switch.esp_led
  - service: light.turn_on
    data:
        entity_id: light.gateway_light_44237c82f751
        color_name: green
        brightness: 255
  - delay:
        seconds: 3
  - service: light.turn_off
    entity_id: light.gateway_light_44237c82f751

Включение сирены

Пока что я не особо заморачивался с индикацией, поэтому в автоматизации только сирена из встроенных звуков шлюза. В будущем планирую дополнительно выводить звук на умную колонку и мигать люстрой.

- id: '3-0004'
  alias: 'Запуск звука сигнализации'
  trigger:
  - platform: state
    entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
    to: 'triggered'
  action:
  - service: xiaomi_aqara.play_ringtone
    data:
        gw_mac: 44237C82F751
        ringtone_id: 0
        ringtone_vol: 3

Отключение сирены

От “отключения режима охраны” отличается лишь условием по статусу alarm_control_panel.ha_alarm (здесь triggered) и отключением сирены или другой индикации.

- id: '3-0005'
  alias: 'Отключение сигнализации'
  trigger:
    platform: state
    entity_id: binary_sensor.nfc_card
    to: 'on'
  condition:
    - condition: state
      entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
      state: triggered
  action:
  - service: alarm_control_panel.alarm_disarm
    data:
        entity_id: alarm_control_panel.ha_alarm
        code: !secret alarm_pin
  - service: xiaomi_aqara.stop_ringtone
    data:
        gw_mac: 44237C82F751
  - delay:
        milliseconds: 500
  - service: switch.turn_off
    entity_id: switch.esp_led
  - service: light.turn_on
    data:
        entity_id: light.gateway_light_44237c82f751
        color_name: green
        brightness: 255
  - delay:
        seconds: 3
  - service: light.turn_off
    entity_id: light.gateway_light_44237c82f751

Блоки приборов опс для autocad, продолжение

Конвергенционные возможности

Преимущества контроля доступа с помощью мобильных устройств заставляют многие компании и организации серьезно задуматься над внедрением надежных мобильных технологий физического и логического контроля доступа в своих зданиях и ИТ-инфраструктуре. В ближайшем будущем, кроме получения цифровых идентификаторов и их “предъявления” на считывателях на дверях, смартфоны также будут способны генерировать одноразовые пароли для доступа к сетям или облачным и Web-приложениям.

Другими словами, мобильный телефон, используемый в качестве пропуска в здание, в сочетании с личным планшетом или ноутбуком будет служить средством аутентификации при доступе к VPN, в беспроводных и внутрикорпоративных сетях, облачных и Web-приложениях, клиентах SSO и прочих электронных ресурсах.

В некоторых случаях телефоны заменят собой карты доступа, однако во многих других ситуациях будут дополнять их, повышая безопасность и удобство для пользователей. Главная цель состоит в том, чтобы не просто изменить форм-фактор средств доступа для решения определенных задач, а в том, чтобы рационально использовать мобильные платформы и связанные с ними технологии в целях создания единых решений для обеспечения защиты доступа к дверям, данным и облачным приложениям.

Потенциал ускоренного внедрения решений мобильного доступа определяет одно из основных направлений развития отрасли. Такие перспективные технологии, как NFC и Bluetooth Smart, являются важными составляющими процесса развития, поскольку смартфоны становятся неотъемлемой частью экосистемы для выпуска, управления и использования средств надежной идентификации.

Красивая обёртка

Наверное, очевидно, что две платы без какого-либо корпуса выглядят не очень красиво и безопасно. Я попросил другая спроектировать и напечатать под них корпус. Цвет выбрали белый, чтобы подходил под будущий интерьер. Уже после печати я понял, что белый корпус не гасит свет диодов на ESP, поэтому их можно использовать в автоматизациях. Даже синий диод в условиях коридора должен быть виден.

Ух, наконец-то закончил. Спасибо, что дочитали до конца. Надеюсь, что этот гайд помог вам!

Если возникнут какие-то вопросы, задавайте в комментариях. Постараюсь ответить.

Нестандартное применение технологии nfc в скуд

Переконфигурирование устройств, не имеющих связи: смартфон вместо карты программирования

На рынке СКУД отдельное место занимают электронные замки. Они устанавливаются на место обычных механических и срабатывают при наличии соответствующих прав доступа. Такие замки бывают двух видов – online (права доступа хранятся на сервере) и offline (права доступа хранятся в памяти идентификатора).

Таким же способом можно вносить изменения не только в конфигурацию электронных замков, но и считывателей, устройств хранения предметов и проч.

Несмотря на примерно десятилетнее существование самой технологии, применение NFC в СКУД еще только начинает набирать обороты. Хотя применение NFC не лишено недостатков, его использование привносит удобство и комфорт для пользователей, что имеет довольно серьезное значение в условиях современного рынка.

Многие эксперты придают особое значение развитию данной технологии и считают, что ее использование может оказать довольно сильное влияние на всю отрасль в целом.

Подключение и настройка esp

Для начала переключим NFC-модуль в режим работы через интерфейс SPI.

Насколько я понял из распиновки, возможно несколько вариантов подключения NFC-модуля к ESP-32: мне было удобнее подключить всё на одну сторону. Если будете использовать другие контакты, внимательно проверяйте конфиг – возможно, он немного изменится.

Подключаем модуль следующим образом (слева ESP, справа PN532):

• GPIO18 – SKC

• GPIO19 – MSO

• GPIO23 – MOSI

• GPIO5 – SS

• 3V3 – VCC

• GND – GND

Подключение сигнализации в home assistant

Для работы в сигнализацией в Home Assistant есть встроенная интеграция и карточка Lovelace. Начнём с интеграции – чтобы её включить, нужно добавить в configuration.yaml следующий блок:

alarm_control_panel:
  - platform: manual
    code: !secret alarm_pin
    code_arm_required: false
    # Задержка перед постановкой на охрану
    arming_time: 5
    # Задержка перед запуском сигнализации
    delay_time: 10
    # Время сигнализации
    trigger_time: 600

Код для разблокировки я вынес в отдельный файл secrets.yaml. Почитать, как он устроен, можно тут.

Поскольку мы тестируем нашу СКУД, arming_time (время до включения режима охраны, за которое вы успеете выйти из квартиры и закрыть дверь) и delay_time (время после срабатывания датчика двери, через которое запустится сирена)

Далее создаём карточку сигнализации в Lovelace, добавив код в нужное вам место ui-lovelace.yaml

- type: alarm-panel
  name: Сигнализация
  entity: alarm_control_panel.ha_alarm
  states:
    - arm_away

В entity указываем название объекта, который создался после подключения alarm_control_panel. В states можно указать, какие кнопки будут в карточке: я оставил только “Охрана (не дома)”.

Считыватели proximity поддерживаемые форматы карт nfc – тд видеоглаз москва

Считыватели карт купить в москве недорого цены на считыватели карточек доступа в интернет магазине

Технология жестов

Разумеется, увеличенное расстояние чтения требуется далеко не всегда. Зачастую это наоборот может вызвать определенные неудобства. Если, например, имеется проходная в здание с несколькими турникетами, расположенными параллельно, то именно небольшая (до 10 см) дальность считывания гарантирует владельцу смартфона идентификацию на считывателе, соответствующем турникету, через который осуществляется проход.

Для удобства применения мобильного устройства как на малом, так и на увеличенном расстояниях была разработана специальная технология жестов, получившая название Twist & Go. В сочетании с Bluetooth Smart метод Twist & Go позволяет удобно открывать двери на большом расстоянии путем простого поворота смартфона на 90 град. при приближении к считывателю, совместимому с мобильными средствами доступа.

На малом же расстоянии между считывателем и мобильным устройством для осуществления процедуры доступа в помещение требуется сделать то же самое, что и при использовании обычной бесконтактной карты, – просто поднести смартфон к считывателю, никак его специальным образом не поворачивая.

Таким образом, технология Twist & Go дает возможность избежать случайного считывания мобильного идентификатора при нахождении смартфона в зоне действия считывателя. Новая методика открывания дверей и ворот с помощью определенного жеста повышает удобство для пользователей и становится основой для множества дополнительных приложений в будущем.