Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi

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:

Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi

Параллельно шла работа и над ПО. В качестве основы веб-интерфейса выбрали модный фреймворк Vue.js, также слепили простой и неприхотливый дизайн.

Первые наброски интерфейса пользователя
Первые наброски интерфейса пользователя

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.

Веб-интерфейс, вкладка «Управление»
Веб-интерфейс, вкладка «Управление»

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.

Раздел «Обновление» вкладки «Настройки»
Раздел «Обновление» вкладки «Настройки»

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.

Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi
Wigate — автоматическое открытие шлагбаумов при помощи Wi-Fi

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.

Два варианта исполнения Wigate
Два варианта исполнения Wigate

Электронная почта: wigate@wigate.ru.

Телефон: +7(964)963-27-77.

Ждём ваших комментариев.

 Вы тоже можете рассказать о своём проекте, как автор этого материала. Соберите побольше информации — и публикуйте материал в подсайте «Трибуна».
35
119 комментариев

А что делать, если возле шлагбаума есть другие Wi-Fi сети, которые телефон так же ловит и подключается к ним, вместо вашей?

Что делать, если села зарядка на телефоне? Какой-то аварийный вариант предусмотрен?

Почему именно Wi-Fi? Например, тот же Блютуз реально используется гораздо реже и шанса пересечения с другими сетями там почти нет. Плюс не мешает работе интернета.

4
Ответить

Комментарий недоступен

3
Ответить

...или, например, смарт с включенным вифи лежит в машине, припаркованной впритык к шлагбауму?

2
Ответить

Valeryi Ozarnichuk,

Предполагается, что в момент открытия Вы находитесь ближе к объекту с установленным Wigate, и мощность его сигнала выше. В настройках мощность передатчика можно изменять. Если этого окажется недостаточно, можно выбрать модель с антенной. Не хватает штатной - ее можно заменить, в том числе, на направленную Wi-Fi антенну (но пока ни разу этого не требовалось). В крайнем случае можно вручную выбрать сеть и подключиться к ней для открытия.

Если села зарядка на телефоне, то будет тоже самое, что и с GSM модулем например, или с брелком, с севшей батареей - не сможете открыть. Стоит отметить, что наше устройство никак не мешает работе других систем. Каких-либо дополнительных Wi-Fi пультов в прикуриватель авто мы пока не делали. Как считаете, нужно?

Выбрали Wi-Fi, поскольку у него больше радиус действия, многие его все-таки даже не отключают. Плюс мы были знакомы с тем, как решить эту задачу на Wi-Fi, как сделать web-интерфейс, чтобы избежать необходимость установки приложения.

Ответить

Тестировалось ли устройство в случае, когда к шлагбауму подъехали несколько машин паровозиком? (каждый со смартфоном с правом доступа) Не получится ли так, что перед первой машиной шлагбаум откроется, водитель следующей машины подумает, что ему тоже можно и поедет, но в этот момент контроллер потеряет связь с первой машиной и решит, что пора закрыть шлагбаум (т.е. на крышу второй машине, проезжающей в данный момент)?

2
Ответить

Как вариант, можно датчик поставить, как в прожекторах, типа если есть движение, то не опускать.

4
Ответить

почти все шлагбаумы сейчас имеют защиту от такого - стрела просто не опустится или поднимется обратно.

3
Ответить