Smart Lock Dooris


Nachdem ich vor zwei Jahren größere Reparaturen in meiner Wohnung durchgeführt hatte, beschloss ich, ein intelligentes Schloss an der neuen Haustür anzubringen. Es wurde schnell klar, dass keines der damals erhältlichen Modelle zu meiner ganz normalen Metalltür passte. Nachdem wir diese „Entdeckung“ mit einem meiner Kameraden besprochen hatten, beschlossen wir, diesen schwerwiegenden Fehler zu korrigieren, und machten - wie es in solchen Fällen sein sollte - ein weiteres intelligentes Schloss.

Bevor wir zur Geschichte unserer Schöpfung übergehen, wird es nicht unangebracht sein, zu erklären, was bei russischen Türen so ungewöhnlich ist, sondern gleichzeitig Ihre Aufmerksamkeit auf andere Punkte zu lenken, die Sie bei der Auswahl eines intelligenten Schlosses kennen müssen. Und wir beginnen mit der Beantwortung der Hauptfrage.

Wofür ist ein Smart Lock?


Es scheint, dass die Antwort auf diese Frage offensichtlich ist: die Schlüssel loszuwerden. Zumindest kam es uns so vor, als wir gerade mit der Entwicklung unseres Geräts begannen. Die ersten Tests haben jedoch gezeigt, dass ein einfacher Austausch der Schlüssel durch ein Smartphone nur einen geringen Nutzen bringt: Wenn Sie sich neben der Tür befinden, ist es viel einfacher, sie zu entsperren oder mit einem Schlüssel zu sperren, als in einer mobilen Anwendung, die nach dem Entsperren des Smartphones noch gestartet werden muss, auf die Schaltfläche zu tippen. Natürlich kann die Möglichkeit, die Tür selbst fernzusteuern, sehr nützlich sein (z. B. um die Tür Ihrer geliebten Schwiegermutter zu öffnen, ohne von der Couch aufzustehen), aber höchstwahrscheinlich können Sie sie nicht verwenden.

Um ein wirklich nützliches Gerät zu werden, sollte ein intelligentes Schloss Ihnen die meisten täglichen manuellen Türmanipulationen ersparen. Das heißt, ein wirklich intelligentes „intelligentes Schloss“ muss - wie ein Portier in einem anständigen Hotel - die Tür hinter sich abschließen, wenn Sie das Haus verlassen, und sie selbst aufschließen, wenn Sie zurückkommen.

Cleverer Schlüsselschalter


Trotz des Namens ist ein typisches Smart Lock kein Schloss. Sehr oft ist dies nur eine „Verkleidung“, die an der Innenseite der Tür über dem Drehteller oder Schlüssel eines herkömmlichen Türschlosses angebracht wird. Eine solche Überlagerung enthält keinen Verriegelungsmechanismus, sondern kann nur einen Schlüssel oder ein Windrad in einem herkömmlichen Türschloss drehen. Natürlich gibt es Modelle mit vollwertigen Schlössern (z. B. Samsung SHP-DP728 ), aber da die Abmessungen des Einsteckteils der Türschlösser nicht standardisiert sind, ist es unwahrscheinlich, dass Sie Ihr übliches Türschloss durch ein intelligentes ersetzen können - die Löcher stimmen einfach nicht überein. Aber der clevere „Schlüsselschalter“ kann theoretisch an fast jeder Tür installiert werden, obwohl in Wirklichkeit alles etwas komplizierter ist.

Amerikanischer Riegel


Wenn Sie in Russland leben, sind höchstwahrscheinlich zwei Schlösser in Ihrer Vordertür installiert - Zylinder- und Hebelschlösser - von denen jedes verriegelt / entriegelt wird, wenn der Schlüssel zwei oder sogar drei Umdrehungen gedreht wird. Und die meisten intelligenten Schlösser sind nur mit Deadlock-Türschlössern kompatibel. Deadbolt ist ein Heck, das mit einem Schlüssel von außen und einem Windrad von innen entriegelt und verriegelt wird. Eine solche Verriegelung wird vollständig ausgefahren / eingefahren, wenn sich der Drehteller um 90–180 ° dreht.

Schlösser wie Deadbolt sind in den USA weit verbreitet, deren Markt höchstwahrscheinlich in erster Linie von den Entwicklern intelligenter Geräte bestimmt wird. Infolgedessen können viele „Schlüsselschalter“ (z. B. Sesam , Lockitron und August ) den Schlüssel oder den Drehteller einfach nicht mehr als eine Umdrehung drehen oder sind so tief in Deadbolt-Mechanismen (wie Schlage Sense und Kevo ) integriert, dass dies nicht mehr möglich ist nennen Sie "Overlays" und es ist fast unmöglich, sie mit anderen Arten von Türschlössern zu verwenden.

Management über BLE und das Internet


Intelligente Türschlösser werden in der Regel über Bluetooth Low Energy (BLE) mit einer mobilen Anwendung gesteuert. Es werden auch Geräte gefunden, die WiFi, ZigBee und Z-Wave unterstützen (z. B. RemoteLock und Yale ), aber BLE ist mit großem Abstand führend. Dafür gibt es eine sehr einfache Erklärung: Die meisten modernen Smartphones unterstützen weder ZigBee noch Z-Wave und verwenden kein energieintensives WLAN, da intelligente Schlösser hauptsächlich mit Batterien betrieben werden.

Bei vielen Herstellern von intelligenten Schlössern können Sie ihre Geräte nicht nur über BLE, sondern auch über das Internet steuern. Dies erfordert normalerweise den Kauf einer speziellen „Brücke“, die gleichzeitig mit dem Smart Lock (über BLE) und Ihrem Heimnetzwerk (normalerweise über WLAN) verbunden ist. Ein Beispiel für eine solche „Brücke“ ist die Nuki-Brücke , die das Nuki- Smart-Schloss „internetisiert“ (dies ist übrigens einer der wenigen „Schlüsselschalter“, die problemlos an den meisten unserer Türen installiert werden können).

Langlebige Batterien


Wie bereits erwähnt, werden alle uns bekannten intelligenten Schlösser mit Batterien betrieben. Dafür gibt es zwei Gründe. Das erste ist die einfache Installation: Sie müssen nicht darüber nachdenken, wie das Kabel für die Stromversorgung des Smart Lock verlegt werden soll. Das zweite ist die Haltbarkeit der Batterien: In der Regel müssen sie nur ein- oder zweimal im Jahr gewechselt werden. Außerdem warnt jedes anständige Smart Lock seinen Besitzer vor der Notwendigkeit, die Batterien im Voraus auszutauschen. Trotzdem befürchten viele immer noch, dass sie im Falle von etwas die Tür nicht mit einem „Schleifer“ öffnen müssen. Und es muss zugegeben werden: Sie fürchten aus gutem Grund.

Eventualverbindlichkeiten


Unabhängig davon, ob Ihr Smart Lock mit Batterien oder aus einem Netzwerk mit einer Notstromquelle betrieben wird, befinden Sie sich möglicherweise in einer Situation, in der Sie sich außerhalb einer verschlossenen Tür nicht mit einem Smartphone öffnen können, z. B. weil die Batterie leer ist. oder weil das Schloss nicht in Ordnung ist oder weil Sie Ihr Smartphone verloren haben.

Um einen ungeplanten Türwechsel zu vermeiden, wird empfohlen, nur ein Smart Lock zu installieren, damit die Tür in jeder Notsituation mit einem Schlüssel entriegelt werden kann. Der Schlüssel selbst muss nicht immer bei Ihnen sein, aber wie beim Verlust des Schlüssels für ein normales Schloss muss sich der Ersatzschlüssel irgendwo in der Nähe befinden (bei Nachbarn oder bei Verwandten oder Freunden, die in der Nähe wohnen). Aus den gleichen Gründen wird ein Smart Lock für ein Deadbolt-Schloss grundsätzlich nicht empfohlen, um es auf einem Nachtschwenkriegel zu installieren, der von außen nicht mit einem Schlüssel geöffnet werden kann.

Mein Zuhause ist mein Schloss


Intelligente Schlösser werden nicht installiert, um die Einbruchfestigkeit der Tür zu erhöhen (hierfür gibt es eine separate Geräteklasse - bündig montierte elektronische Schlösser, z. B. Titan ), sondern um das Haus komfortabler zu gestalten. Sie müssen Sicherheit für Komfort opfern: Jedes durch die Luft gesteuerte intelligente Schloss ist immer ein weiterer potenzieller Angriffsvektor, mit dem ein Angreifer versuchen kann, die Tür zu öffnen. Ob es ihm gelingt oder nicht, hängt davon ab, wie gut sich die Schöpfer des Schlosses darum gekümmert haben. Natürlich verwenden alle intelligenten Sperren Authentifizierung und Autorisierung und verschlüsseln den gesamten übertragenen Datenverkehr. Wie die Praxis zeigt, werden von Zeit zu Zeit immer noch Sicherheitslücken in intelligenten Geräten gefunden .

Wir sollten auch über die Sicherheit von BLE selbst sprechen, die, wie wir uns erinnern, die häufigste Methode zur Verwaltung intelligenter Schlösser ist. Leider weisen alle „geeigneten“ Sicherheitsmodi, die vom BLE-Standard bis einschließlich Version 4.1 angeboten werden, Schwachstellen auf . Daher implementieren viele Hersteller von intelligenten Geräten die erforderlichen Protokolle und Algorithmen zum Schutz drahtloser Verbindungen selbst.

Andere Hersteller unterstützen nur BLE Secure Connections - Numeric Comparison. Dies ist ein neuer Standard-Sicherheitsmodus, in dem alle Daten mit dem AES-128-Algorithmus verschlüsselt werden und der Verschlüsselungsschlüssel mit dem ECDH-Algorithmus generiert wird, der über einen unabhängigen Kanal überprüft wird (geheime Chats im Telegram Messenger sind ähnlich geschützt). Dieser Modus wurde in BLE 4.2 angezeigt und es wurden derzeit keine Sicherheitslücken gefunden.

Smart Lock Dooris


Jetzt, da Sie fast alles über intelligente Schlösser wissen, ist es Zeit, Ihnen unsere Kreation vorzustellen - das intelligente Dooris-Schloss . Doris ist ein typischer Schlüsselschalter für ein Zylinderschloss. Mit einer speziellen Schraubklemme wird sie direkt am Schließzylinder befestigt und bei Bedarf spurlos entfernt. Dooris kann den Schlüssel oder den Drehteller so oft drehen, wie nötig, um Ihre Tür zu entriegeln und zu verriegeln. Das Smart Lock wird von zwei CR123A-Batterien gespeist. Sie reichen für etwa ein Jahr, wenn Sie das Haus im Durchschnitt dreimal am Tag verlassen (und dementsprechend gleich oft zurückkehren). Die Sperre wird über BLE 4.2 im Modus "Sichere Verbindungen - Numerischer Vergleich" mithilfe einer mobilen Anwendung für iOS oder Android gesteuert.

Das Gehirn von Dooris ist der SoC nRF52832, an den mehrere Sensoren angeschlossen sind: Magnetsensoren ermöglichen die Bestimmung der Position des Plattentellers mit einer Genauigkeit von 90 °, ein Beschleunigungsmesser - das Öffnen und Schließen der Tür sowie Strom- und Spannungssensoren - zur Steuerung des Motorverbrauchs und der Batterieentladung.

In unserem Schloss befinden sich zwei Motoren: Einer entriegelt und verriegelt die Tür, und der zweite schaltet die Gänge des Getriebes des ersten ein und aus. Dies ist notwendig, damit Sie den Schlüssel oder das Windrad jederzeit ohne Beschwerden verwenden können, dh ohne den Widerstand des Getriebes überwinden zu müssen. Alle Zahnräder bestehen aus Metall und das Gehäuse aus ABS-Kunststoff. Um eine Reibung der Kunststoffknoten gegeneinander zu vermeiden, ist im Schloss ein Lager vorgesehen.



Bei der Aufnahme des Videos haben wir Dooris manuell gesteuert. Wie eingangs erwähnt, ist es jedoch besser, den „Portiermodus“ zu verwenden, bei dem das Smart Lock die Tür selbst verriegelt / entriegelt. Jetzt werden wir Ihnen sagen, wie dieser Modus funktioniert.

Wenn Sie das Haus verlassen, schließen Sie die Tür mit einem Drehteller auf. Sobald Sie nach draußen gehen und die Tür zuschlagen, wird Dooris mithilfe eines Beschleunigungsmessers davon erfahren und die Tür einige Sekunden nach dem Zuschlagen verriegeln. Die Verzögerung wird benötigt, um sicherzustellen, dass das Smartphone bei Ihnen ist.

Wenn Sie Ihr Zuhause verlassen und mehr als 30 Meter von der Tür entfernt sind (bestimmt durch Überwachung der Geofences), öffnet die mobile Anwendung bei der Rückkehr die Tür, sobald sie ein iBeacon-Signal von einem Smart Lock empfängt. Dies geschieht ungefähr 10 Meter von der Tür entfernt, und wenn Sie sich ihr nähern, müssen Sie sie nur öffnen. Sobald Sie hineingehen und die Tür zuschlagen, wird sie automatisch verriegelt (genau wie beim Verlassen des Hauses).

Ich muss zugeben, dass der „Portier-Modus“ in Wirklichkeit nicht immer so reibungslos funktioniert. Aufgrund der Besonderheiten der Bedienung des iBeacon-Scanners in Smartphones kann es beispielsweise vorkommen, dass Sie beim Betreten der Tür noch etwas warten müssen, bis Ihr Smartphone das iBeacon-Signal „hört“ und die Tür heizt. Dooris kann eine Tür auch fälschlicherweise im geöffneten Zustand verriegeln, wenn Sie die Tür beim Klopfen auf eine bestimmte Weise schwingen.

Wir haben versucht, all diese Momente zu berücksichtigen und zumindest Situationen auszuschließen, in denen die Tür aufgrund eines Fehlers unverschlossen blieb. Aber selbst wenn wir etwas verpasst haben oder es nicht gut genug gemacht haben, können Sie es jederzeit beheben, wenn Sie möchten - der Quellcode für die Dooris-Software wird geöffnet (wir werden den Quellcode veröffentlichen, sobald der erste Stapel unserer Smart Locks fertig ist).

* * *


Wir wollen Dooris in die Massenproduktion bringen, aber zuerst müssen wir verstehen, welche Nachfrage unser Produkt erfüllen wird und wer, wenn nicht Sie, liebe Leser von Geektimes, uns dabei am besten helfen kann. Was sagen Sie: Würden Sie ein intelligentes Dooris-Schloss für 9.400 Rubel kaufen? Wenn ja, dann freuen wir uns auf Ihre Vorbestellungen (wir benötigen kein Geld im Voraus). In jedem Fall freuen wir uns über Ihre Meinung zu unserer Kreation und beantworten Fragen.

Source: https://habr.com/ru/post/de405869/


All Articles