Прототип защищенной веб-системы удаленных гаражных ворот через смартфон

Электрические ворота — это простой способ обеспечить безопасность частных помещений (Rouse, 2016). Развитие технологий увеличило безопасность людей физически и эмоционально. Одной из причин появления умного дома является растущий риск краж со взломом и занятого образа жизни (Win et al., 2016). Занятый образ жизни влияет на необходимость удаленного контроля и мониторинга своего дома. Internet of Things (Lee and Lee, 2015) решает эту проблему, поскольку вездесущие устройства, такие как смартфон, интернет-телевидение, датчики и т.д., Соединяются в Интернет и объединяются, образуя связь между человеком и машиной.

В наши дни такие проблемы, как ключи, которые остались и пропадают ключи, часто случаются в нашей повседневной жизни (Jeong, 2016). Кроме того, дистанционный ключ также может быть продублирован. Важно укрепить систему умного дома с помощью административных аспектов. Проект «Умный дом» (Jeong, 2016; Mowad et al., 2014; Win et al., 2016) предложил метод аутентификации в системе для усиления безопасности на домашнем сайте. Однако оповещение отправляется только зуммеру или только сайту. Для этого проекта мы хотим добавить метод управления доступом на стороне сервера в проект умного дома. Chowdhury et al., (2013) и Sahani et al., (2015) предложили распознавание лиц в системе домашней безопасности. Вопреки нашему исследованию, аутентификация основана на системе контроля доступа.

ТРЕБОВАНИЕ К ДАННЫМ ЗАЩИЩЕННОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ГАРАЖА НА ОСНОВЕ ПЛАТЫ ARDUINO

Вход этой системы состоит в том, что пользователь сначала войдет в веб-страницу, чтобы войти в систему, чтобы открыть гараж (например, используя рольворота дорхан). Веб-страница основана на IP-адресе, который был установлен на плате Arduino. Arduino запрашивает аренду IP-адреса DHCP у маршрутизатора для установки на плату. Данные и IP-адрес, полученные с веб-страницы и маршрутизатора, будут обрабатываться и устанавливаться в модели Arduino в качестве основного процессора.

Вывод системы заключается в том, что светодиодный свет включится, как только пользователь даст указание открыть гараж. Через несколько минут, если пользователь не выключит светодиод, зуммер издаст звук, который предупредит пользователя об отключении гаража. Часто возникали обычные проблемы повседневной жизни, такие как небрежность и неосведомленность о закрытии ворот гаража, так как текущая система не предупреждала. Таким образом, использование оповещения очень важно для информирования пользователя о закрытии ворот гаража.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ ТРЕБОВАНИЕ БЕЗОПАСНОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ГАРАЖА НА ОСНОВЕ ПЛАТЫ ARDUINO

На рисунке 4.1 показана блок-схема системы. В этой системе маршрутизатор используется для предоставления IP-адреса аренды DHCP в Ethernet-щите после того, как Arduino запросил IP-адрес для установки на плате Arduino. Arduino всегда будет отправлять инструкции запроса на веб-страницу в телефоне Android, чтобы узнать инструкции, которые пользователь хочет сделать. После этого Arduino отправит сигнал открытия / закрытия, чтобы включить светодиод. Затем светодиодный индикатор отправит зуммер предупреждения на Arduino через несколько минут, если светодиодный индикатор не выключится. Зуммер запросит таймер, а Arduino отправит таймер на зуммер, и зуммер подаст звуковой сигнал.

Рисунок 1: Блок-схема системы удаленных гаражных ворот

ДРУГОЕ ТРЕБОВАНИЕ ЗАЩИЩЕННОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ГАРАЖА НА ДВИГАТЕЛЕ

Разработка прототипа состоит из сборки оборудования и разработки программного обеспечения. Для сборки оборудования дверь гаража собирается с использованием платы Arduino Uno с платой Ethernet Shield для подключения к модемному маршрутизатору и макету для подключения светодиода и зуммера (см. Таблицу 4.1).

Для программного обеспечения оно состоит из двух (2) модулей: интерфейса Arduino и системы гаражных ворот. Интерфейс Arduino разработан с использованием C-кода в Arduino IDE и подключен к серверу. Система Garage Door разработана на PHP для интерфейса и MySQL для хранения базы данных. Интерфейс Arduino и система гаражных ворот объединяются и преобразуются в мобильное приложение с помощью Android Studio, как показано в таблице 4.2.

Таблица 4.1: Требования к оборудованию

Hardware Specifications / usage
Arduino Uno ATmega328 as microcontroller
Ethernet Shield Wiznet W5100 Ethernet
USB Power cable Power input voltage from USB port to BR-600 port cable
LED Indicate the garage situation
Modem Router Connect Arduino to the internet
Buzzer Produce alarm

Таблица 4.2: Требования к программному обеспечению

Software Requirement
Fritzing – for circuit design Windows XP and above
Arduino     IDE     –    programmed

Arduino application

Windows XP and above
PHP   –   Remote   Garage   Door

Interface

Apache/2.4.10 (Win32) OpenSSL/1.0.1i PHP/5.5.19
MySQL  –  Remote  Garage  Door

Database

Database   client   version:   libmysql   — mysqlnd 5.0.11-dev

PHP extension: mysqli

ВЫВОДЫ

В этой статье мы описали прототип недорогой и энергоэффективной интеллектуальной системы удаленных гаражных ворот, подходящей для использования в жилых и офисных помещениях. В прототипе используется недорогой и энергоэффективный микропроцессор, известный как Arduino Uno, для реализации интеллектуальной функции, такой как отправка инструкции через смартфон, чтобы открыть дверь после авторизации пользователя. Если дверь оставить открытой слишком долго, прозвучит зуммер и сработает уведомление на смартфон. Это может помочь потребителям избежать проблем, таких как ключи, которые остались позади, или пропущенные ключи всегда, если пользователь забывает принести ключи. Кроме того, этот продукт подходит для использования на всех уровнях и подходит для использования в небольшом месте, например, в комнате или офисе. Компания, владеющая небольшим офисом, также может использовать эту систему, чтобы им не пришлось беспокоиться о том, чтобы забыть принести ключи.

ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ

  1. Chowdhury, M. N., Nooman, M. S., & Sarker, S. (2013). Access Control of Door and Home Security by Raspberry Pi Through Internet. Int. J. Sci. Eng. Res, 4, 550- 558.
  2. Devarakonda, S. et al., (2013). Real-time air quality monitoring through mobile sensing in metropolitan areas. 2nd ACM SIGKDD International Workshop on Urban Computing, p.1. dl.acm.org/citation.cfm?doid=2505821.2505834.
  3. Jeong J. (2016). A Study on the IoT Based Smart Door Lock System. In: Kim K., Joukov N. (eds) Information Science and Applications (ICISA) 2016. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol (376), Springer, Singapore
  4. Lee, I., Lee, K. (2015). The Internet of Things (IoT): Applications, investments, and challenges for enterprises. Business Horizons vol. (58), 431-440
  5. Lenntech,(2016).Hydrogen(H)-Chemicalproperties,HealthandEnvironmentaleffects. lenntech.com/periodic/elements/h.htm
  6. Lozanoa, J. et al., (2012). Wireless Sensor Network For Indoor Air Quality Monitoring. Chemical Engineering, 30, pp. 319–324. aidic.it/nose2012/ webpapers/6Lozano.pdf.
  7. Mowad, M. A. E. L., Fathy, A., & Hafez, A. (2014). Smart home automated control system using android application and microcontroller. International Journal of Scientific & Engineering Research, 5(5), 935-939.
  8. Preethichandra, D.M.G., (2013). Design of a smart indoor air quality monitoring wireless sensor network for assisted living. IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC), pp.1306–1310. ieeexplore.ieee.org/lpdocs/epic03/wrapper.htm?arnumber=6555624.