描述

介紹

家里的安全非常重要。該項目展示了一個原型智能門鎖安全系統(tǒng)，可用于增強門的安全性。除了使用鑰匙的傳統(tǒng)方法門外，未經(jīng)授權(quán)的人或竊賊只要擁有正確的鑰匙，就可以輕松打開門。這將使他們能夠偷走房子里所有有價值的東西。

該項目的核心理念是實現(xiàn)基于智能多警報智能物聯(lián)網(wǎng)的門鎖安全系統(tǒng)，盡可能減少用戶交互。因此，在這個項目中，我們將構(gòu)建自己的安全系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以檢測門/窗是否打開。警報可以通過谷歌助手通過語音命令激活或取消激活，當檢測到入侵時，它還會在電報頻道上向您和您的親屬發(fā)送一封郵件，向他們發(fā)出警告。很酷的是，整個東西都在云上運行，因此可以從世界任何地方進行控制。

基于物聯(lián)網(wǎng)的項目可以引領(lǐng)我們對自動化鎖定安全系統(tǒng)進行另一場革命。安全可以通過普通保安來實現(xiàn)，但數(shù)字化比其他所有方式都更有效。其非凡的特點是通過一點點使用物聯(lián)網(wǎng)和云計算，讓您的家庭、工業(yè)、學校、學院、服務器機房等變得智能和智能，從而節(jié)省時間、節(jié)省人力資源并獲得良好的效果。該安全系統(tǒng)將為所有關(guān)注安全的人提供幫助。

您可以使用您的項目或模型的區(qū)域。

在以下領(lǐng)域，您可以使用我們的項目提供智能門鎖安全。

• 商業(yè)的

寫字樓、購物中心、銀行、服務器機房、酒店和公寓

• 工業(yè)的

辦公室/倉庫、工業(yè)產(chǎn)權(quán)、存儲單元/車庫、數(shù)據(jù)

中心、發(fā)電廠

• 運輸

機場航站樓、火車、地鐵和巴士站、停車場、配送中心

• 教育

學校、大學、寄宿學校、圖書館、幼兒園

• 休閑娛樂

餐廳、體育館、體育場

工作原則

基于物聯(lián)網(wǎng)門鎖的系統(tǒng)使用基于樂鑫半導體著名的 ESP8266 Wi-Fi 模塊的 Bolt 開發(fā)板。但是這里它內(nèi)部運行著自己的 Bolt 固件，這有助于我們通過 Bolt 提供的 API 訪問 GPIO 引腳（數(shù)字讀/寫、模擬讀、PWM 寫）等。

在我們的硬件中，我們將在門上安裝一個霍爾效應傳感器和磁鐵。當門打開時，磁鐵會遠離霍爾傳感器，傳感器會檢測到它，這可以通過 API 調(diào)用讀取，我們可以觸發(fā)蜂鳴器，并通過男性和電報向用戶發(fā)出警報。要激活警報，只需說在 IFTTT 中設置的 Google 助手的命令（激活安全警報）。一旦激活，橙色燈將開始發(fā)光，指示狀態(tài)。現(xiàn)在，只要門打開，警報就會響起，蜂鳴器響起，并且一封郵件將與 Telegram Channel 上的消息一起發(fā)送到您的 Gmail 收件箱，其中包含違規(guī)日期和時間。

創(chuàng)建我們的項目的步驟：-

設置 Bolt IoT 模塊

在我們從這里開始之前，我們必須設置 Bolt 硬件。這很容易做到，只需在您的手機上安裝 bolt 應用程序并輸入您的 Wi-Fi 憑據(jù)，以便您的 bolt 可以連接到您的 Wi-Fi，從而連接到互聯(lián)網(wǎng)。然后您可以訪問云頁面以從那里獲取您的設備 ID 和 API 密鑰，一切順利。您可以訪問BoltIOT 文檔以了解更多信息。

使用 Bolt IoT 硬件的 GPIO 引腳

正如我之前所說，Bolt 硬件的所有 GPIO 引腳都連接到云端，它們只能通過 API 進行控制（讀/寫）。API 詳細信息可以在我之前分享的文檔中找到。但是，讓我們以一個為例。讀取引腳狀態(tài)的 API 在文檔中進行了解釋，如下所示

這里，我們感興趣的是API URL

這里的 API 密鑰是 44b2de6b-7e68-40e7-a27f-814b58afe008，設備 ID 是 BOLT13819450。但這是一個示例密鑰和 ID，與您的設備不同。您必須訪問 cloud.boltiot.com 以獲取您設備的設備 ID 和 API 密鑰。下面的快照可以幫助您。

獲得 API 密鑰和設備 ID 后，您只需將默認值替換為您的值并在瀏覽器中加載 URL。您的瀏覽器將使用 PIN 的狀態(tài)回復

{"success": "1", "value": "1"} or {"success": "1", "value": "0"}

如果值為 1，則為高，如果為 0，則為低。同樣，您可以嘗試所有命令的 API 鏈接，例如數(shù)字讀取、寫入、模擬寫入、PWM 甚至串行通信。一旦你玩完它，讓我們繼續(xù)這個項目的實際程序。

準備 Python 環(huán)境

正如我之前所說，bolt 可以使用 JavaScript、HTML 或 Python 進行編程。在這里，我們將只專注于如何使用 python 來完成。我們必須在已經(jīng)安裝了 python 的計算機上編寫 python 腳本。如果您對這一切不熟悉，我建議您閱讀本文以了解如何安裝 python 并開始使用它。除此之外，我們還需要安裝兩個庫包才能使我們的程序正常工作。您可以使用 pip install 選項將包添加到 python，在 python 目錄中的終端上運行以下命令來安裝包。打開 Windows 終端并導航到主要位于C://Python 3中的 python 目錄

第 1 步：-如果您之前沒有安裝過 pip，請安裝。使用以下命令安裝它

sudo easy_install pip

第 2 步：-在 C://Python/Scripts 目錄中安裝 requests 包

pip install requests

第 3 步：-使用以下命令安裝 boltiot 包

pip install boltiot

安裝成功完成后，您的 careen 應該如下所示

就是這樣，現(xiàn)在我們打開了 Python IDLE 并開始為我們的安全系統(tǒng)編寫我們的實際程序。但在此之前，通過谷歌助手激活或關(guān)閉警報以及向我們的電報頻道發(fā)送電子郵件和發(fā)送消息，我們使用谷歌助手服務和 IFTTT 提供的網(wǎng)絡掛鉤服務。所以讓我們繼續(xù)設置它們。如果您不熟悉使用 IFTTT 小程序，那么建議您在繼續(xù)之前閱讀本文。

使用 Google 助理激活和停用鬧鐘

我們必須為此創(chuàng)建兩個小程序（食譜），一個是激活警報，另一個是取消激活警報。當警報被激活時，連接到引腳 3 的電容器應該被充電，當警報被禁用時，連接到引腳 4 的電容器應該被充電。

小程序為此服務使用 Google 助手，并且網(wǎng)絡掛鉤獲取對該服務的請求。下面的屏幕截圖顯示了如何設置小程序以在激活警報時將引腳 3 設為高電平，并在通過 Google 助手停用警報時將引腳 4 設為高電平。

?

電容器的用途是什么？

電容器 1 和 2 用作存儲元件。當電路板收到來自 IFTTT 的命令時，引腳 3 和 4 將用作輸出引腳。根據(jù)命令，電路板將為電容器 1 或電容器 2 充電。

現(xiàn)在，當 IFTTT 操作完成時，Python 代碼將引腳 3 和 4 作為輸入引腳，通過讀取這些引腳的狀態(tài)，Python 代碼將了解是否應該根據(jù)哪個電容器充電來激活或停用警報。簡而言之，將 IFTTT 與 Python 接口是一個小技巧。如果 Bolt 平臺提供了一個虛擬位，但這里說這不是一個選項，那會容易得多。

檢測到入侵者時發(fā)送電子郵件

第三個小程序是在檢測到入侵者時發(fā)送電子郵件。這可以通過使用 IFTTT 上的網(wǎng)絡掛鉤和 Gmail 服務來完成。Webhooks 服務將為我們提供一個 URL，該 URL 在加載時將觸發(fā)該預定義的電子郵件。小程序的快照如下所示。您可以根據(jù)需要自定義接收者 ID 和文本。如果檢測到入侵者，該 URL 將在 python 腳本中使用 requests 庫觸發(fā)。

當檢測到入侵者時向電報頻道發(fā)送警報。

1. 當檢測到任何入侵者時，我們將利用電報頻道廣播警報。

2. 首先，在電報中創(chuàng)建一個新頻道并提供合適的名稱和描述，如下所示。

3. 在下一個屏幕中，將頻道設置為公開，并根據(jù)您的意愿輸入頻道永久鏈接。將此頻道鏈接保存為“telegram_chat_id” ，其中下圖為“smart_door_lock_alarm”。

4. 現(xiàn)在讓我們?yōu)槲覀兊念l道創(chuàng)建一個機器人。機器人是在電報中運行的第三方應用程序，我們將使用此機器人向我們的頻道發(fā)送警報。

5. 在電報首頁，點擊右上角的搜索圖標，搜索botfather。

6. 在搜索結(jié)果中，選擇旁邊有藍色勾號的botfather。

7.聊天顯示幾個可能的命令，輸入“/newbot”來創(chuàng)建一個新的機器人。

8. 為您的機器人提供正確的名稱和用戶名。

9. 成功創(chuàng)建機器人后，它會生成一個令牌。此令牌用于通過 python 發(fā)送和接收消息。

10. 請將此便箋另存為“telegram_bot_id” ，其中保存為“bot”，后跟bot token。

11. 現(xiàn)在讓我們將機器人添加到我們的頻道，轉(zhuǎn)到頻道描述并從 3 點菜單中選擇添加管理員。從搜索字段中選擇機器人并賦予機器人適當?shù)臋?quán)限。

選擇添加管理員

12.恭喜！您已成功創(chuàng)建頻道和機器人。

Python程序說明

此物聯(lián)網(wǎng)安全警報的完整 Python 代碼可在本項目末尾找到。在本節(jié)中，讓我們將代碼分成小片段并嘗試理解它們。python腳本的總體目標是檢查警報是激活還是取消激活，如果激活，我們必須檢查門是否打開，如果打開，我們必須觸發(fā)電子郵件并打開蜂鳴器。

我們已經(jīng)知道，如果我們必須激活安全系統(tǒng)，引腳 3 上的電容會很高，如果我們必須停用安全系統(tǒng)，引腳 4 上的電容會很高。所以我們只需要在我們的 python 腳本中讀取它們來激活或取消激活警報。

我們通過導入時間、json、請求和boliot庫來開始程序。其中時間庫默認添加到 python 中，但是您必須手動安裝 requests 和 boltiot 包，正如我們之前討論的那樣，否則您將在這些行中收到錯誤。

import time #導入延遲操作的時間

import requests #use requests 通過 webhooks IFTTT 發(fā)送郵件

from boltiot import Bolt #導入boliot 通過 API 控制 GPIO 引腳

import json # 處理 JSON 數(shù)據(jù)的庫

接下來我們輸入設備的憑據(jù)，例如 API 密鑰和設備 ID 。只有使用這兩個值，您才能訪問設備上的任何 GPIO 引腳。如果任何人都可以使用它們來控制您的 GPIO 引腳，請不要與公眾分享這些。

api_key = "4749fe75-6c61-45f1-bee5-f9a6a1bd9103" #Get your API key from Blot Cloud Web
                                                  site 
device_id  = "BOLT11691968" #Get your Bolt device ID form Bolt Cloud Website
mybolt = Bolt(api_key, device_id)

telegram_chat_id = "@XXXX" # This is the channel ID of the created Telegram channel.    
                             Paste after @ symbol.

telegram_bot_id = "botXXXX"  # This is the bot ID of the created Telegram Bot. Paste 
                             after bot text.

正如 API 部分所討論的，當我們以字符串的形式執(zhí)行數(shù)字讀取時，我們將得到響應，因此我將這些字符串值分配給了兩個變量，以便我們可以在程序中輕松使用它們。

HIGH = '{"value": "1", "success": "1"}' #This will be returned by bolt API if digital read is high
LOW = '{"value": "0", "success": "1"}'#This will be returned by bolt API if digital read is low

現(xiàn)在我們創(chuàng)建一個名為send_telegram_message()的函數(shù)，它將消息作為參數(shù)。

在第一行中，我們正在構(gòu)建 URL，以便 Telegram 知道它必須將消息發(fā)送到哪個機器人。telegram_bot_id 為此目的是必需的。數(shù)據(jù)變量是一個包含聊天 ID（頻道 ID）的字典，以便 Bot 知道它必須將消息發(fā)布到哪個頻道。它還包含要作為消息發(fā)送的文本消息。

在下一步中，我們需要使用我們之前構(gòu)建的 URL 向 Telegram 服務器發(fā)出 HTTP 請求。該請求是一個“POST”請求，其中包含所有相關(guān)數(shù)據(jù)，如 URL 和要包含在請求中的數(shù)據(jù)。

` telegram_data = json.loads(response.text) ` 行將文本響應轉(zhuǎn)換為 JSON 對象并將其存儲在 telegram_data 中。請求的狀態(tài)存儲在 telegram_data 變量的“ok”字段中，我們將其返回. “ok”字段將始終包含一個布爾值，即 True/False，如果消息已發(fā)送，則為 True。

該函數(shù)被封裝在一個 try-except 塊中，以便捕獲任何錯誤，如果 try 塊中存在任何錯誤，它將返回 False。

def send_telegram_message(message):
    """Sends message via Telegram"""
    url = "https://api.telegram.org/" + telegram_bot_id + "/sendMessage"
    data = {
        "chat_id": telegram_chat_id,
        "text": message
    }
    try:
        response = requests.request("POST",url,params=data)
        telegram_data = json.loads(response.text)
        return telegram_data["ok"]
    except Exception as e:
        print("An error occurred in sending the alert message via Telegram")
        print(e)
        return False

在無限while循環(huán)中，我們還有另外兩個循環(huán)。如果從 Google 助手激活警報，則將執(zhí)行一個，如果取消激活警報，則將執(zhí)行另一個。默認情況下，如果沒有收到命令，將執(zhí)行去激活的循環(huán)。

在這里，必須通過讀取引腳 3 來檢查警報是否被激活，引腳 3 只不過是電容器。如果引腳為高電平，我們使橙色 LED 發(fā)光，然后退出此循環(huán)并進入激活的while循環(huán)。我們每 5 秒檢查一次，以確保我們不超過bolt 提供的 API 速率限制，即每分鐘 30 次調(diào)用。

while alarm == 0: #If alarm is off
        response = mybolt.digitalRead('3') #check if it is being activated
        if (response == HIGH):
            print("Security System is activated")
            mybolt.digitalWrite('2', 'HIGH')  #Turn on LED to indicate Alarm is  
                                               activated
            mybolt.digitalWrite('4','LOW') #Turn off the capacitor of the 4 pin
            alarm = 1
        elif (response == LOW):
           print ("Waiting for Security System to be activated....")
        else:
           print ("Problem in getting value form pin 3")
        time.sleep(2) #check once in every 2 seconds to avoid exceeding API rate limit

同樣，在激活的while循環(huán)中，我們必須檢查引腳 4 以了解警報是否被取消激活。如果停用，我們將關(guān)閉橙色循環(huán)并返回停用的while循環(huán)。否則，我們必須通過讀取引腳 0 來檢查磁鐵是否靠近霍爾傳感器。如果引腳為高電平，則意味著磁鐵遠離傳感器，表明門已打開。所以我們觸發(fā)了蜂鳴器，并使用 requests 包觸發(fā)了郵件和消息到 Telegram 頻道。否則，我們會每 5 秒監(jiān)測一次傳感器。執(zhí)行相同操作的代碼如下所示

while alarm == 1: #If alarm is on
        response = mybolt.digitalRead('4') #check is it is being de-activated
        if (response == HIGH):
            print("Security System is De-activated")
            mybolt.digitalWrite('2', 'LOW')#Turn off LED to indicate Alarm is
                                              De-activated
            mybolt.digitalWrite('3', 'LOW')#Turn off the 3 GPIO pin.
            alarm = 0
            break
        elif (response == LOW):
            print ("Security System is currently active can be deactivated from google 
                 assistant")
        else:
            print ("Problem in getting value form pin 4")

        response = mybolt.digitalRead('0') #check if hall sensor is triggered
        if (response == HIGH): #if magnet is not present     
            print ("Alert! Security breach Buzzer ON")
            mybolt.digitalWrite('1', 'HIGH')
            requests.get('https://maker.ifttt.com/trigger/Breach/with/key/i6nPcZ5ZlzaV
  dbYITw6VGcpMkrVO5GqAX049cHEBDt') # webhook link to trigger mail through IFTTT
            telegram_status=send_telegram_message("Alert!Someone opens your secret 
                                    door")
            print("This is the telegram status: ",telegram_status)
            time.sleep(5)
            mybolt.digitalWrite('1', 'LOW')
            print ("Buzzer OFF")
        elif (response == LOW):
            print ("No problem, all good!")
        else: 
            print ("Problem in reading the value of button")
        time.sleep(5)

是時候測試設備了

準備好代碼后，我們就可以開始測試我們的項目了。將板安裝在門框上，將磁鐵安裝在門本身上。確保磁鐵靠近霍爾傳感器。這個想法是傳感器應該在門關(guān)閉時檢測到磁鐵，而在門打開時不應該能夠檢測到磁鐵。

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