Pir қозғалыс датчигі арқылы Arduino көмегімен қауіпсіздік дабылын енгізу
жүктеу/скачать 1,03 Mb.
|
|
PIR қозғалыс датчигі арқылы Arduino көмегімен қауіпсіздік дабылын енгізу Аннотация Қауіпсіздік дабылы немесе анықтау жүйесі – бұл жүйе арқылы біреу немесе бір нәрсе қорғалған жүйе. Заттар интернеті () деп аталатын өзара әрекеттесетін құрылғылар мен компоненттер. Пайдаланушы жүйені іске қосқан кезде, Arduino микроконтроллері PIR сенсоры шабуылдаушыны анықтаған кезде деректерді оқиды. Arduino UNO микроконтроллері зуммер (динамик) іске қосылады, LCD дисплейіне сигнал жібереді. GSM модемі Микроконтроллерден ақпарат алады, яғни жүйеде тіркелген көрсетілген ұялы телефон нөміріне қысқа қызметтік хабарлама жіберілген ақпаратты. Ұялы телефон мен GSM модемі арасындағы байланысу үшін бұл зерттеуде AT командасы қолданылады. GSM модемі команданы жариялау кезінде ғана түсіне алады. Осының арқасында ол ұялы телефондармен, Arduino компьютерлерімен және микроконтроллермен әрекеттесе алады. Бұл жобаны орындау үшін бүкіл компонент тиімді жұмыс істеуі керек. Демек, GSM модемі микроконтроллерден нұсқаулар алу құралы ретінде әрекет етеді және көрсетілген ұялы телефон нөміріне хабарлама жібереді. Кілт сөздер: Қауіпсіздік жүйесі, Arduino, PIR сенсоры, GSM модемі Кіріспе Қауіпсіздікті анықтау жүйесін дамыту, адамды құрудан басталады. Қорқынышты ақпарат туралы ескерту үшін адам айқай мен дыбыс арқылы сигнал түрін пайдаланады. Өртті анықтаудың алғашқы электронды жүйесін Уильям Ф. Ченнинг есімді адам жасаған. Кейінірек Мозес г. есімді электроника инженері жүйенің дизайнын ойлап тапты. Дабыл ошағының орналасқан жерін көрсету үшін автоматты индикатор тақтасын пайдаланады және алғаш рет Америка Құрама Штаттарының Бостон қаласында орнатылды. Уильям ғалымының дабыл детекторын жетілдіруі өте әдемі, күрделі қауіпсіздік және өрт дабылы технологиясы жетілдірді, оны өлшеу өте қиын. Қауіпсіздікті анықтау жүйесінің осы технологиясының ішіндегі ең маңыздысы қашықтан дабылды пайдалану. Қауіпсіздік дабылының бұл түрі алғаш рет 1970 жылдардың басында жасалған. Бұл дабыл қоңырауларына жылдам, тапқыр жауап береді. Дегенмен, өнеркәсіптер мен ұйымдар ұрлықшылар мен бұзақыларды олар үшін арналмаған ортадан аулақ ұстау үшін әдетте әртүрлі конструкцияларда келетін қауіпсіздік жабдықтарын жеткізуге негізделген. Бірден бізде әртүрлі деңгейдегі электронды дабыл жүйелерінің инновациялық тобы пайда болды. Әлемдегі қылмыс деңгейінің соңғы өсуіне байланысты біздің ғимаратттарымыз бен мүліктерімізді кешен арқылы қорғау өте маңызды болды, яғни әртүрлі жетілдірілген дабыл құрылғыларының кезеңдері. Күзет дабылы құрылғыларының мұндай түрлерінің бағасы олардың құрылғысының технологиясына және тапсырыс берушінің сұранысына байланысты. Күзет дабылы құрылғысы заманауи электронды қауіпсіздікті анықтау жүйелерімен сипатталады. Қазіргі заманғы қауіпсіздікті анықтау жүйелерінің кейбірі қауіп дабылы, үйді бұзу дабылы, өнеркәсіптік дабыл, автокөлікті ұрлауға қарсы дабыл және жылдамдықты шектеу дабылы болып табылады. Шабуылдаушының бұл күзет дабылы жақын орналасқан кешенді автоматтандырылған тізбектің циклімен іске қосылады, дабыл оның шығуында немесе иесіне қауіп туралы хабарлау үшін көрсеткіш болады. Олар әдетте дабыл беретін немесе осы датчиктердің кез келгені іске қосылған кезде иесіне хабарлайтын әртүрлі ым-ишара индикаторлары мен периметрлік қорғаныс құралдарын басқаратын орталық басқару блогы болып табылады. Кейбір зиянкестерді күзетпен анықтау жүйелері әдетте магниттік байланыс тұжырымдамасы негізінде нәзік жұмыс істейді. Сенсормен жұмыс істейтін қауіпсіздік жүйелерінің түрлері үшін бұл құрылғылар әдетте саланың, ұйымның жіне ғимараттың кез-келген кіреберісіне орнатылады. Бұл жағдайда құрылғы белгіленген мәннен жоғары сигнал алса, сенсор дабылды іске қосады. Қозғалыс анықталған жағдайда, әдетте ультрадыбыстық сенсор қолданылады; қылмыстық дабыл, ұрлық немесе есіктер немесе терезелер сияқты белгілі бір нүктелердегі заңсыз адамдар анықталған кезде индикаторды пайдалануға болады. Мысалы, жағдайды дәл анықтау қажет болғанда, крекердің хабардарлығын тексеру қажет қорғалған ультрадыбыстық датчиктермен орындалатын және әдетте тиісті жерде бекітілетін қоршаған ортаны пайдаланады. Қауіпсіздікті анықтау жүйесін бұзушыларды анықтау, қорғалатын аймаққа немесе ғимараттарға заңсыз кіру немесе бұзу үшін пайдалануға болады. Бұл күндері қауіпсіздік дабылдары әдетте ауруханаларда, коммерциялық, тұрғын үй, өндірістік кеңістіктерде, мектептер мен университтерерде қолданылады. Бұл қауіпсіздікті анықтау жүйесі түрмелерде тұтқындарды және олардың қозғалысын бақылау үшін де қолданыла алады. Бүгінгі таңда қауіпсіздікті анықтау жүйесі және ішкі теледидар (CCTV) кез – келген заманауи бағдарламаланатын қауіпсіздікті анықтау жүйесінің маңызды бөлігі болып табылады. Қауіпсіздікті анықтаудың кез – келген құралын әзірлеу тұрғыындардың қажеттіліктерін қарастырудан, қолданыстағы жабдықтар мен технологияларды өлшеуден, жүйенің шығындарын талдаудан, басқару нұсқаларын қарастырудан және соңында орнатуды жоспардаудан басталады. Енді, егер біз Америка Құрама Штаттары болып табылатын әлемдегі ең бай елдердің біріне қарасақ, олардың көлік ұрлау саны бойынша 6-шы және хакерлер саны бойынша 9-ш орында тұрғанын көреміз. Олардың тергеуі сонымен қатар бұзушылықтардың көпшілігі банктерде, тұрғын аудандарда, сондай-ақ кеңселерде болғанын көрсетеді. Автоматтандырылмаған қауіпсіздікті анықтау жүйелері сенімсіз деп танылды. Есіктер оңай ашылатын құлыптар мен кілттер жүйесімен жабдықталған. Күзетші ретінде адамның қатысуымен де сенімсіз болуы мүмкін. Өткеннің әрбір жүйесі өте осал. Біздің үй барлық құрылғылар мен осал аймақтардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін қауіпсіздік қажет орын. Сіз үй иесі ретінде өзіңізге толық сенімді болуыңыз үшін өзіңіздің үйіңізден немесе ұйымыңызбен ештеңе болмайтынына сезініп шығуыңыз керек. Бұл сезім қауіпсіздікті қамтамасыз етуді қажет ететін үй немесе ұйым қауіпсіздікті анықтаудың сенімді жүйесімен толық жабдықталған кезде ғана пайда болады. 2. Әдебиетке шолу 2013 жылы есіктің құлпын немесе пердемен жабылған орынды ашу үшін саусақ ізіне негізделген тексеру жүйесін қолдана отырып, қауіпсіздікті анықтау жұйесі жасалды. Қауіпсіздік жүйесінің бұл түрі пайдаланушыларға белгілі бір орынның құлпын ашуға көмектеседі, өйткені олар жүйеде саусақ ізі тіркелген, сондықтан тіркелмеген саусақ ұшын қойсаңыз, ол орынның немесе саусақ тіркелген кез-келген нәрсенің құлпын ашпайды. Қауіпсіздікті анықтау жүйесінің бұл түрі кейбір қосымша дабыл және қорғаныс мүмкіндіктерімен, соның ішінде өрт апаттарымен және газдың ағып кету датчиктерімен немесе анықтау құрылғыларымен байланысты. Дегенмен, керемет жүйе, саусақ ұшындағы құрылғылар күрделі және қымбат, өйткені олар сенсордың ажыратымдылығының жоғарылауы заттардың интернет жүйесіне қосылуын қалайды. Кейбір кәсіпқойлар сонымен қатар саусақ ұшының сенсорына сену ақылға қонымсыз деп санайды, өйткені біреудің саусақ ұшын бір нәрсеге қойып, оны қайталау өте қарапайым, яғни саусақ ұшын қайталау, сондықтан қосымша қауіпсіздік қабаты бар екі жақты аутенфикация жүйелерінде саусақ ұшын сканерлерді пайдалану мүмкіндігі үнемі қарастырылады, қосымша қауіпсіздік жүйесі ретінде құпия сөз PIN коды немесе дауысты тану түрінде қолданылады. Кейбір зерттеушілер қауіпсіздік жүйесінде қолданылатын компоненттердің біріндегі ақау бүкіл қауіпсіздік жүйесінің істен шығуына әкелмеген кезде қуатты интернет заттарының қауіпсіздігі туралы идеяны ұсынды. Тікелей сәйкес келмейтін немесе бір-бірімен үйлесімді болуы мүмкін көптеген құрылғылардың қолданылуын білу, алайда олар істен шыққан жағдайда қауіпсіздікті анықтау жүйесінің бар элементін алмастыра алатындай етіп жұмыс істей алады. Осы прототипі бар сызғыш бірнеше құрылғылар арасындағы байланысты қолдана алады, бұл энергияны үнемдеуге әкелуі мүмкін, сондықтан прототипті тиімдірек етеді. Бұл модельдің дизайны сенімсіз жүйені ауыстыру үшін Wi-Fi компонентін, температура сенсорын және кіріс сенсорын пайдаланады. LDR және Лазер сәулесінің сенсорын бұзушының қозғалысы арқылы басып кіруді анықтау үшін пайдалану ұсынылды. Жүйе жұмыс істейтін әдіс – жарық сәулесі LDR сенсорына бағытталған және егер олар жарық сәулесі мен LDR арасындағы үзіліс болса, сенсорға қатысты дабыл бере бастайды және үйдің иесіне немесе басып кіру орын алатын жерге SMS жібереді. Жүйенің бұл түрі сіздің қозғалмайтын камераларыңыздың ауқымынан тыс болуы мүмкін, бірақ GSM компоненттерін қолданатын жүйелер қысқа хабарламалар жіберу үшін кездесетін мәселелерге тап болуы мүмкін қауіпсіздік мәселелерін шешуге көмектеседі, бұл хабарламаны беру желіге байланысты қамту. Сол сияқты, тікелей жарық сәулесі болып табылатын жарық сәулелерінен жалтаруға қабілетті шабуылдаушылар, өйткені ол тек бір жарықдиодты және бір-біріне қарама – қарсы бір жарыққа тәуелді резистордан тұрады, бұл бүкіл қауіпсіздік жүйесі пайдасыз, өйткені шабуылдаушы біліп қашуы мүмкін. Интернет заттары технологиясын және Морзе кодын қолдана отырып, электрондық құлыптың қауіпсіздік жүйесін енгізу мен жобалаудың инновациялық әдісі. Авторлар бұл бұрын-соңды жүзеге асырылмаған және "Морзе кодына негізделген оптикалық электронды құлыптау жүйесі" болатын бірегей технология екенін айтты. Жүйелердің бұл түрі сигналдарды беру үшін аралық шифрлау құрылғысы ретінде жарық диодты пайдаланады. Оны бүкіл қоғамдастыққа қол жетімді ету үшін ұялы телефондарымызда жарық диоды қолданылды. Ресивердің бүйірінде фотосурет бар сезімтал резистор, сондай-ақ Arduino процессоры сияқты микроконтроллер, ол әдетте жарық диодын жинағаннан кейін фотосезімтал сигналды шеше алады. Бұл сигнал шешілгеннен кейін, ол осы құлыптаудың қазіргі жағдайын бұлт жүйесіне жібере алады, сол жерден үйдің, ұйымдардың немесе салалардың иелері бүкіл қауіпсіздік жүйесін басқара алады. Бұл автор жүйемен нақты уақыт режимінде эксперимент жүргізді және ол барлық функциялар жұмыс істеуге арналған тәсілдермен жұмыс істей отырып, әр түрлі жарықтық жағдайында жұмыс істейтінін көрсетті. Осы мақсатта бұл зерттеу үй қауіпсіздігін сақтауға бағытталған. Дабыл жүйесі үзілген қабырғалардың кез келгенін қорғауға арналған. Қабырғалар - шығыс, солтүстік, батыс және оңтүстік қабырғалар. Қабырғалар төртбұрышты орта түрінде жасалған, қабырғалардың әрқайсысында таратқыш ретінде жұмыс істейтін жарық диоды және қабылдағыш ретінде жұмыс істейтін LDR бар. Бейнебақылау жүйесі қиылысатын қабырғалардың кез келгенін нақты уақыт режимінде бейне жазу үшін пайдаланылды. Сұйық кристалды дисплей осы қабырғалардың күйін көрсету және қиылысатын қабырғалардың атауын көрсету үшін пайдаланылды. Магниттік дыбыстық сигнал жүйе сұйық кристалды дисплейде қиылысатын қабырғаның атауын көрсеткеннен кейін қауіпсіздік қызметкерлеріне ескерту үшін де қолданылады. Микроконтроллер (PIC16F877A) дамыған қауіпсіздік жүйесінің миы ретінде қолданылады. Компьютерлік жүйе компьютердің параллель порты арқылы жүйенің күйін көрсету, бейнебақылау камерасы түсірген нақты уақыттағы бейнені көрсету, бейнені Компьютердің қатты дискісіне сақтау және дамыған жүйені іске қосу, өшіру және қалпына келтіру сияқты компьютерден басқару үшін қолданылады. 3. Әдіс және материалдар Бұл зерттеуде пайдаланылған материалдар төмендегі 1-кестеде берілген. 1-кесте: Осы зерттеуде қолданылатын материалдар
3.2 Қолданылуы Зерттеудің бұл бөлімі барлық жүйенің жұмысын қарастырады. Пайдаланушы жүйені іске қосқан кезде, Arduino микроконтроллері PIR сенсоры шабуылдаушыны анықтаған кезде деректерді оқиды. Arduino дыбыстық сигналды іске қосады, сонымен қатар басып кіруді көрсететін LSD дисплейіне сигнал жібереді. GSM модемі Arduino-дан ақпарат алады және жүйеде тіркелген көрсетілген ұялы телефон нөміріне SMS жібереді. Бұл зерттеу үшін GSM модемі мен AT командалық телефоны арасындағы байланыс қолданылады. Себебі GSM модемі at командаларын қабылдай алады.Осының арқасында ол телефондармен, компьютерлермен және Arduino-мен әрекеттесе алады. Бұл зерттеуді аяқтау үшін бүкіл компонент тиімді жұмыс істеуі керек. GSM модемі Arduino-дан Нұсқаулық алу құралы ретінде әрекет етеді және хабарламаны көрсетілген ұялы телефон нөміріне жібереді. С тілінде бағдарламалау бағдарламаны жасау үшін Arduino қосымшасы үшін қолданылады. Сурет. 1 (а): компоненттер арасындағы барлық байланыстарды көрсететін схема Сурет. 1 (б): компоненттер арасындағы барлық байланыстарды көрсететін бүкіл схеманы іске асыру 3.2.1. Arduino-ны дыбыстық сигналға қосу Дыбыстық сигнал жерге қосылған. Arduino жер контактісі, ал оң терминал дыбыстық сигнал Arduino 8 сандық түйреуішіне қосылған. 3.2.2. Мәтіндік режимде хабарлама жіберу Мәтіндік режимде SMS хабарлама жіберу үшін AT+CMGS пәрменін пайдаланыңыз. Бұл команданың форматы келесідей: AT+CMGS= “ [, Содан кейін GSM модемі a > prompt, сұрауымен жауап береді, содан кейін жіберу үшін хабарды енгізіңіз, содан кейін Control-Z. Содан кейін құрылғы бақылау нөмірімен немесе қатемен жауап сигналын береді. Мысалы: At+CMGS=“+2347036982781” >test’\Z +CMGS: 1880K Note: Conexant құрылғысы ұсталған 3.2.3. Arduino-ны GSM модулімен жұптастыру GSM модулін Arduino UNO микроконтроллеріне қосу үшін біз GSM Модулінің Tx түйреуішін(пин) Arduino Rx түйреуішіне (пин), ал GSM Модулінің Rx түйреуішін Arduino Tx түйреуішіне қосуымыз керек. Содан кейін Arduino жерге қосу терминалы GSM Модулінің жерге қосу терминалына қосылады. 3.2.4. Құқық бұзушыны анықтауға арналған PIR қозғалыс сенсоры PIR қозғалыс сенсоры қозғалысты немесе қозғалысты анықтау құралы ретінде қызмет етеді, PIR қозғалыс сенсорының Vcc Түйреуіші 5 вольтты Arduino түйреуішіне қосылған, ал PIR сенсорының жерге тұйықталуы Arduino жерге қосылған және PIR шығысы Arduino 7 түйреуішіне қосылған. Осы қосылымдарды орнатқаннан кейін жүйе жұмыс істейді. Төменде PIR қозғалыстың Arduino-ға қосылуын көрсететін схема берілген. Сурет. 2: PIR қозғалыс сенсорын Arduino-ға қосу схемасы 4. Нәтижелер PIR сенсоры шығыс Arduino сандық pin портына қосу арқылы сыналды. Қозғалыс PIR сенсорының жұмысын тексеру үшін пайдаланылды. SIM900 GSM модулі дұрыс қосылған және контроллермен өзара әрекеттесетін Аt командалық кодтары Arduino Uno-ға Arduino интеграцияланған даму ортасы (IDE) арқылы жазылып, жүктелген. Әзірленген PIR сенсоры сыналды, ол дыбыстық сигнал арқылы дабыл арқылы пайдаланушылардың қозғалысын анықтауға және ескертуге және GSM модемі арқылы SMS жіберуге арналған. Жүйенің дұрыс жұмыс істеп тұрғанына көз жеткізу үшін физикалық тестілеу жүргізілді. 2 кесте: Имитациялық сынақтар мен нәтижелер көрсетілген
Сурет. 3 (а): схеманы іске асырудың нәтижесі көрсетілген, бір минут күтіңіз. 3-сурет (b): модельдеу нәтижелерін көрсету, бір минут күтіңіз Сурет. 4 (А) схеманы іске асырудың нәтижесін көрсететін қозғалыссыз босаңсытады Сурет. 4 (б): модельдеу нәтижесі көрсетілген, қозғалыс анықталмаған Сурет. 5 (а): схеманы іске асыру нәтижесі, қозғалыс детекторы көрсетілген Сурет. 5 (b): анықталған қозғалысты көрсететін модельдеу нәтижесі Сурет. 6: Қауіпсіздік жүйесінен тіркелген телефон нөміріне жіберілген хабарлама 5. Қорытынды Мен Arduino және пассивті инфрақызыл сенсорды қолданатын қауіпсіздік дабылы жүйесін әзірледім және енгіздім, ол портативті, үнемді және сонымен қатар тиімділігі жоғары. Мұндай дабыл жүйелері қауіпсіздік мақсатында өте қажет, сондықтан бұл жүйе жоғарыда аталған функциялардың арқасында пайдалы және тиімді бола алады. Автор: Baballe M. A. et al. Implementation of Security Alarm using Arduino with PIR Motion Sensor and GSM Module //Artificial & Computational Intelligence, https://acors. org/ijacoi/VOL2_ISSUE2_8. pdf. – 2021. – С. 1- жүктеу/скачать 1,03 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|