Control Personalizado de Accesos con RFID y WiFi

Electronics Lab

Control Personalizado de Accesos con RFID y WiFi

| 2016-2019

Electronics Lab

Control Personalizado de Accesos con RFID y WiFi

Uno de los proyectos más útiles que hemos hecho ya que nos proporciona comodidad cotidiana. Poder entrar en nuestros espacios de forma fácil y controlada es esencial.

Información del proyecto

Descripción completa

Este es un proyecto de adaptación de versiones anteriores de cerraduras electrónicas controladas desde Arduino. En este caso cada llave es una tarjeta con un identificador único RFID y cada usuario cuenta con su propio código de acceso numérico.

Este proyecto fue fundamental para nosotros, y hemos pasado por varias versiones hasta lograr la versión actual, que lleva funcionando aproximadamente 3 años con fallos mínimos.

Motivación

En Smart Open Lab damos acceso a cada persona asociada a muchos espacios “sensibles”; para ello la llave física tradicional es una solución horrenda: hay que conseguirla, se pierde, no se devuelve…

El acceso con un código digital que identifique a cada usuario es una solución muy cómoda; cada usuario puede tener su propia llave (se llama una tarjeta RFID y es muy económica). Además hemos definido un nivel de seguridad adicional añadiendo una clave numérica personal que se introduce por un teclado físico.

Estado del arte del proyecto

La versión actual de este proyecto bebe de esta fuente fundamental. En ella se realiza el control de acceso usando el microcontrolador ESP8266 y lo más importante es que utiliza sus capacidades WiFi para desplegar un servidor para gestionar los usuarios, accesos y configuraciones. Cada cerradura despliega su propia red WiFi a la que puedes conectarte como administrador, con contraseña, y configurar prácticamente todo. Además incluye posibilidad de conexión a un servidor central usando el protocolo mqtt.

El código está pensado para funcionar con distinto hardware, incluyendo cerraduras comerciales de bajo coste, o adquiriendo su propia tarjeta con relé incluido. El código es abierto y puede ser modificado. Una maravilla de contribución.

Solución sugerida

Después de distintas versiones con conexión ethernet, sensor de huella, distintos teclados y sensores RFID… nos decidimos por simplemente modificar el software y el hardware de la cerradura esp-rfid con EPS8266 que hemos comentado, para incluir el teclado numérico para introducir la clave de usuario, así como sustituir el relé tradicional por un conmutador transistorizado con MOSFET.

Pueden encontrarse los archivos de diseño de la PCB aquí. Para el diseño electrónico se utilizó el maravilloso Kicad.

El software modificado y personalizado para nuestro lab puede descargarse aquí. Para la programación del ESP8266 se utilizó Platformio.io

Es importante decir que todo el software tiene vida propia. Es decir que evoluciona en el tiempo y requiere algo de mantenimiento y actualización. En este caso, el software depende de bibliotecas que han ido actualizándose por lo que es incompatible con sus versiones actuales. Para poder compilar este proyecto es necesario especificar el uso de las bibliotecas anteriores en su fichero “platformio.ini”, como puede verse en el github del proyecto.

Técnicas y materiales

Se aplicaron técnicas estándar para el desarrollo software y electrónico.

Para el diseño de la carcasa exterior se utilizaron varios modelos, dependiendo de la localización de la cerradura. Se hicieron modelos impresos en 3D, pero finalmente se optó por modelos más rápidos usando MDF de 3mm cortado con nuestra cortadora láser.

Para los accesos en exteriores se hicieron dos carcasas: una para robusta con el lector RFID, el teclado y el led RGB para colocar en el exterior; y otra más ligera con la electrónica de control para colocar dentro.

Hemos hecho incluso una versión en formato “cajetín de seguridad” para meter dentro las llaves que no tienen aún cerradura electrónica instalada pero que solo puedan acceder a ellas las personas con la capacitación adecuada.

Coste estimado en tiempo y dinero

Conclusiones

Con este proyecto hemos solucionado en gran medida el problema de acceso a nuestros espacios. En 2021 tenemos 5 cerraduras funcionando desde hace varios años y seguimos añadiendo nuevas cerraduras a los espacios.

El proyecto es mejorable y seguiremos añadiendo funcionalidades con el tiempo. Por ejemplo, será útil que en la sala de grabación de SOL_AVLab la cerradura incluya la posibilidad de bloquearse desde el servidor y que se encienda la luz roja (para indicar que se está “en el aire”) y que nadie pueda entrar y fastidiar la grabación. Esto podría hacerse a través de mensajes mqtt ya que tenemos ya las cerraduras conectadas a una RapspberryPi que hacer de broker mqtt.

En este proyecto lo más importante es el acceso cómodo y controlado a las instalaciones, no tanto la propia seguridad física de los accesos, que dependen más de la construcción de la puerta, o de otras medidas disuasivas.

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