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»).
Разработка прототипа
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:
Параллельно шла работа и над ПО. В качестве основы веб-интерфейса выбрали модный фреймворк Vue.js, также слепили простой и неприхотливый дизайн.
Особое внимание уделялось вопросам надежности и развития продукта. Был использован вспомогательный микроконтроллер для контроля возможных зависаний модуля Wi-Fi, а также реализован механизм отказоустойчивого обновления прошивки.
О, какое же это офигенное чувство, когда вы что-то придумали, сделали, и оно работает так, как и было задумано! И у нас после установки компонентов и проверки платы всё работало отлично.
Как это работает
Wigate устанавливается в корпусе шлагбаума, ворот, домофона и подключается к плате управления (всего четыре провода), может работать как отдельно, так и совместно с другими системами контроля и управления доступом.
Устройство работает с любыми современными (не старше трёх–пяти лет) смартфонами, поддерживающими стандарт Wi-Fi — независимо от их операционной системы. Такая универсальность достигается тем, что Wigate не требует установки каких-либо приложений. Как и предполагалось выше, управление реализовано с помощью веб-интерфейса.
Вы подъезжаете к дому или офису, ваш смартфон подключается к Wigate по Wi-Fi. Далее устройство ждёт, когда вы приблизитесь на нужное расстояние, в этот момент сам открывает шлагбаум или ворота. В случае с дверью или калиткой, когда вы, скорее всего, идёте пешком, всё происходит точно так же, просто расстояние для автоматического открытия нужно установить поменьше.
Параллельно на смартфоне появляется веб-интерфейс, как при подключении к публичным сетям Wi-Fi. Таким образом, имеется возможность ручного управления и настроек.
Основа продукта — оригинальное программное решение, позволяющее оперативно и с достаточной точностью определять расстояние между Wigate и смартфоном пользователя путём оценки уровня сигнала Wi-Fi между ними.
Проценты черным цветом (13%) показывают текущий уровень сигнала установленного соединения Wi-Fi. По мере приближения к шлагбауму он увеличивается, а если пользователь отдаляется, то уменьшается.
Ниже на картинке (27%) отображено настраиваемое значение, при котором будет происходить автоматическое открытие шлагбаума или ворот.
Каждый пользователь устанавливает своё значение, для этого необходимо просто переместить бегунок пальцем влево или вправо на своём смартфоне.
На одно установленное соединение происходит только одно автоматическое открытие (это сделано, чтобы избежать ненужных срабатываний). Но вручную, кнопкой «Открыть», можно открывать шлагбаум, ворота или дверь сколько угодно раз. Основному числу пользователей больше настраивать ничего не нужно.
Администраторам Wigate доступен раздел настройки, в котором они могут:
- посмотреть состояние (время работы с момента последнего перезапуска, общее количество открытий);
- изменить настройки Wi-Fi (название точки доступа, пароль, мощность сигнала);
- установить обновление системы и сопроцессора;
- перезагрузить Wigate;
- настроить временные интервалы (время импульса открытия и время автоотключения клиента — может потребоваться для автоматического переключения телефона от Wigate к Wi-Fi роутеру, если последний расположен недалеко);
- задать, изменить или удалить пароль администратора.
Перечисленные возможности и функциональность актуальны на март 2019 года. Wigate активно развивается, выходят бесплатные обновления программного обеспечения.
Наше текущее состояние
Wigate успешно прошёл лабораторные и натурные испытания. Образцы из первой партии не менее шести месяцев безотказно открывают шлагбаумы, ворота и двери (в том числе в жёстких погодных условиях).
За время испытаний, учитывая мнения пользователей и монтажных организаций, мы выпустили десять обновлений прошивки программного обеспечения, заменили корпус и переделали плату.
Сейчас мы завершаем оформление необходимой документации, делаем видеоролики и начинаем продажи, приглашаем к сотрудничеству торговые дома и компании, выполняющие работы по проектированию и монтажу систем безопасности, систем контроля и управления доступом.
Электронная почта: [email protected].
Телефон: +7(964)963-27-77.
Ждём ваших комментариев.
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.
Насчёт первого кейса - а никакое решение не застраховано от паравоза. Проблема в том, что если шлагбаум опустится на машину, лицу отвечающему за шлагбаум придётся оплачивать ущерб, в незавимисти от того, было ли право на вьезд или нет. Поэтому лучше перестраховаться всегда. Я лично не вижу решения.
Нормально настроенный шлагбаум никогда не опустится на машину. И нормальная настройка и работа автоматики шлагбаума - это за гранью описываемого решения. Парни выше правильно про это пишут. У шлагбаума есть два фотодатчика. До шлагбаума и после. Когда машина въехала в зону первого датчика ("до"), можно открываться. Когда машина выехала из зоны второго датчика, происходит ожидание сколько-то секунд таймаута (чтобы например машина с прицепом могла проехать) и шлагбаум закрывается. Это все логика штатных мозгов шлагбаума. Описываемое решение подключается к этим мозгам "с боку", вместо или вместе с другими системами типа GSM или радиобрелками.
А я и не спорю с таким фактом. Просто сделал замечание, что против паравоза есть очень мало решений.
Со мной управляющая компания очень долго спорила. Но в итоге шлагбаумы были перенастроены на более короткий таймаут выезда и сейчас проблема паровоза в целом решена.