Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Сталкиваясь со шлагбаумами на работе или во дворе дома, мы часто задавались вопросом: «Почему до сих пор никто не реализовал открытие шлагбаума так, чтобы не приходилось каждый раз доставать пульт, карточку или телефон?»
Оказалось, что такие варианты есть — радиометки, распознавание номеров автомобиля, просто стоимость таких систем сопоставима со стоимостью самого шлагбаума, поэтому мы их никогда и не видели.
Мы же создали своё устройство не как лучшую альтернативу существующим решениям, а как новое, необычное, в какой-то степени более удобное, при этом доступное решение.
Предлагаем вашему вниманию наш проект Wigate. Название образовано от двух слов: «Wi-Fi» и «gate» (в переводе с английского «ворота», «шлагбаум», «калитка»).
В качестве базы устройства предполагалось использовать один из популярных и доступных в настоящее время чипов Wi-Fi: ESP8266, ESP32 или RTL8710. Ознакомившись с этими вариантами, мы выбрали ESP32 как наиболее перспективный и прогрессивный, на наш взгляд.
Нас привлекала идея не делать каких-либо приложений, а реализовать управление и настройки через веб-интерфейс, как это сделано, например, на роутерах. Но мы пошли ещё дальше и сделали так, чтобы при подключении телефона к устройству веб-интерфейс всплывал сам (как при авторизации в общедоступных сетях Wi-Fi).
В режиме автоматического открытия предполагается, что пользователю не нужно как-либо взаимодействовать с устройством. После подключения Wigate «узнаёт» телефон, в режиме реального времени оценивает уровень сигнала Wi-Fi, а при достижении заданного порога — открывает шлагбаум.
Чтобы не переплачивать за штучное производство и не ждать изготовления, первые платы прототипа делали сами. Компоненты выбирали достаточно крупные, расстояние между ними делали большим, чтобы паять вручную было удобно (паяли тоже сами). В мае 2018 года у нас получился вот такой прототип устройства:
Вы тоже можете рассказать о своём проекте, как автор этого материала. Соберите побольше информации — и публикуйте материал в подсайте «Трибуна».
А что делать, если возле шлагбаума есть другие Wi-Fi сети, которые телефон так же ловит и подключается к ним, вместо вашей?
Что делать, если села зарядка на телефоне? Какой-то аварийный вариант предусмотрен?
Почему именно Wi-Fi? Например, тот же Блютуз реально используется гораздо реже и шанса пересечения с другими сетями там почти нет. Плюс не мешает работе интернета.
. или, например, смарт с включенным вифи лежит в машине, припаркованной впритык к шлагбауму?
Предполагается, что в момент открытия Вы находитесь ближе к объекту с установленным Wigate, и мощность его сигнала выше. В настройках мощность передатчика можно изменять. Если этого окажется недостаточно, можно выбрать модель с антенной. Не хватает штатной — ее можно заменить, в том числе, на направленную Wi-Fi антенну (но пока ни разу этого не требовалось). В крайнем случае можно вручную выбрать сеть и подключиться к ней для открытия.
Если села зарядка на телефоне, то будет тоже самое, что и с GSM модулем например, или с брелком, с севшей батареей — не сможете открыть. Стоит отметить, что наше устройство никак не мешает работе других систем. Каких-либо дополнительных Wi-Fi пультов в прикуриватель авто мы пока не делали. Как считаете, нужно?
Выбрали Wi-Fi, поскольку у него больше радиус действия, многие его все-таки даже не отключают. Плюс мы были знакомы с тем, как решить эту задачу на Wi-Fi, как сделать web-интерфейс, чтобы избежать необходимость установки приложения.
Тестировалось ли устройство в случае, когда к шлагбауму подъехали несколько машин паровозиком? (каждый со смартфоном с правом доступа) Не получится ли так, что перед первой машиной шлагбаум откроется, водитель следующей машины подумает, что ему тоже можно и поедет, но в этот момент контроллер потеряет связь с первой машиной и решит, что пора закрыть шлагбаум (т.е. на крышу второй машине, проезжающей в данный момент)?
Как вариант, можно датчик поставить, как в прожекторах, типа если есть движение, то не опускать.
почти все шлагбаумы сейчас имеют защиту от такого — стрела просто не опустится или поднимется обратно.
Matvey Sofyin в своем комментарии Денису Демидову совершенно прав!
Во-первых, этими вопросами занимается контроллер шлагбаума. Для предотвращения подобной ситуации служат фотоэлементы. При пересечении луча, шлагбаум не закроется. А если он уже начал закрываться, то в случае пересечения луча, он моментально пойдет назад.
Тайм-аут открытия определяет тоже контроллер, Wigate дает кратковременный сигнал, на открытие/закрытие. При этом сама возможность опускания шлагбаума по команде Wigate определяется конкретной платой управления шлагбаумом и способом подключения.
Конкретно такой ситуации у нас на тестировании не возникало, но если будут подобные проблемы, мы можем добавить настройку, например возможность посылать сигнал не чаще чем в раз в 20 секунд.
Это зависит не от устройства а от шлагбаума (его настроек).В каждом шлагбауме есть заводские настройки,такие как время между открытием\закрытием. Они могут устанавливаться в зависимости от того где и при каких условиях эксплуатируется шлагбаум. Например в аэропортах задержка между открытием\закрытием будет минимальной, в связи с большим потоком автомобилей. В др. вариантах использования это время может быть больше,так как не является критичным. Главное,что эти настройки можно менять хоть через каждый час. Все шлагбаумы по правилам эксплуатации должны быть оснащены датчиками «присутствия в зоне». Т.е. если в зоне закрытия (опускания рейки) присутствует объект, шлагбаум прекращает закрытие и переходит в режим открытие (поднятие рейки). Это делается для предотвращения ущерба для объекта (авто, человек) при закрытии (опускании реки) шлагбаума. Данное правило будет работать только при минимальной скорости автомобиля в такой ситуации. Однако если какой нибудь индивидуум решит подъезжать (или стартовать) к шлагбауму с большой скоростью (более 5-7 км.ч.) то это уже будут его проблемы.
Молодцы! А я все пытаюсь засесть за бота, который через скайп из-под моего номера будет звонить на шлагбаум. Далее можно его обернуть IFTTT, чтобы по местоположению звонил. И дать друзьям интерфес, чтобы не было это «Алло, Открой плиз шлагбаум»
А давайте мы Вам лучше предложим стать одним из первых обладателей Wigate? Звонить ни Вам, ни Вашим друзьям больше никуда не придется, а работать будет почти также круто и необычно, как скайп-бот!?
0. покупаем вифи-глушилку
1.
2. шлагбаум открыт в ручном режиме
3. профит
GSM контроллер:
0. покупаем GSM-глушилку
1.
2. шлагбаум открыт в ручном режиме
3. профит
Контроллер c брелком:
0. покупаем 433/868МГц(или сколько нужно)-глушилку
1.
2. шлагбаум открыт в ручном режиме
3. профит
RFID:
0. покупаем 125кГц/13,56МГц(или сколько нужно)-глушилку
1.
2. шлагбаум открыт в ручном режиме
3. профит
Ничего не увидел в статье про авторизацию доступа. Выглядит так, как будто любой желающий подходит со смартфоном к шлагбауму и он открывается.
Пока что для авторизации используется пароль доступа к Wi-Fi, как в обычной точке доступа. Есть отдельный пароль администратора для изменения настроек (SSID точки доступа/пароля), мощности сигнала и т.д. В будущем планируется контроль доступа по MAC адресам (белые/чёрные списки).
В первую очередь хочется сказать, что парни конечно молодцы. Довели проект от идеи до вполне работающего продакшена. Это сможет не каждый. Я со своим проектом так до продакшена пока не добрался. 🙂
Очень разделяю идею управления не через мобильное приложение, а через веб-интерфейс. Отличная статья. Прямо, прочитав ее, захотелось купить и попробовать. Но на сайте нет цен — почему?
После почитал комменты и читатели задают много реально сложных для проекта вопросов. Попробую и я сформировать проблемные точки, немного со своей колокольни. Это не убийственная критика, но решение озвученных вопросов, кажется, может сильно помочь вам в будущих продажах.
1. Про несколько машин паровозиком. Проблема несколько сложнее, чем описана выше. Дело совсем не в настройках шлагбаума и не в том, что какую-то машину с пропуском шлагбаум может треснуть по крыше.
Предположим, что перед шлагбаумом три машины. Валидная, не валидная и валидная. То есть вторая — без пропуска. Кажется, ваш девайс пропустит их все. Что не допустимо во многих случаях. Более того, если первая машина откроет шлагбаум своим телефоном, кажется, за ней сможет проехать неограниченное количество непрошенных гостей. Потому что в настройках шлагбаума устанавливается таймаут на закрытие. И при использовании вашего девайса его придется сделать большим, чтобы в ситуации с паровозиком правильных машин все происходило нормально.
2. Различие калитки и ворот — тоже не решаемая проблема. Например, у нас в коттеджном поселке два шлагбаума (на въезд и на выезд) + калитка. Стоит три GSM-управлялки с разными входящими номерами. Как можно было бы применить ваш девайс (гипотетически) в такой реальности? Вроде бы никак. А коттеджные поселки, кажется, могли бы быть один из основных ваших потребителей.
3. Про то, что сейчас основной кейс — ворота частного дома. Имхо тоже неудобно. Лично у меня, сидя в машине за воротами дома (на дороге то есть около ворот), еще ловит сигнал домашнего вайфая. И я этому рад. Если я сижу в машине на прогреве, могу посмотреть ютубчик, например. Мне не хотелось бы от этого отказываться ради радости не трогать телефон для въезда-выезда.
Я тоже думал о варианте «безтрогательной» автоматики при подъезде к участку (и наоборот). Например, чтобы автоматически включалось освещение парковочной зоны, дома свет загорался, ворота открывались и так далее. И, кажется, пока лучшая идея — использование домашнего wi-fi роутера для этих целей.
Телефон регистрируется в домашней сети, роутер отправляет на сервер домашней автоматизации сообщение о появлении в сети такого-то зарегистрированного мак-адреса. Происходит магия.