Keyless / RFID Smart-City-Usecase Teil 1

Written by Marvin Siegert

Keyless / RFID Smart-City-Usecase Teil 1

Friday, 27 May 2016 00:00

Öffne Tür und Tor via RFID & MQTT

Die SmartCity wächst weiter. In unserer kleinen Legostadt (SmartCity) verbinden wir viele kleinere Showcases aus dem Bereich Internet of Things (IoT). Für viele Sensoren haben wir einen Anwendungsfall gefunden. Verkehrsüberwachung, Ampelsteuerung, Feuermelder oder die Mülleimer Füllstands Kontrolle sind bereits umgesetzt und werden nach und nach in Blogbeiträgen darüber berichten.

Dieser Beitrag befasst sich mit einem weiteren Showcase – dem kontaktlosen Öffnen einer Tür über RFID oder per MQTT Message. Ziel des Showcase war es, die Technologie RFID einzusetzen und die Kommunikation innerhalb unseres MQTT Netzwerkes zu verwenden.

Die User-Stories

Die User-Stories

Als ein Bewohner von Smart City möchte ich keinen Schlüssel mehr mit mir herumtragen müssen, sondern mittels eines RFID-Tags die Türen meines Hauses öffnen.

Erfolgskriterien:
  • Es wurde ein Wohnhaus aus Lego gebaut
  • Es sind 3 LEDs (grün, gelb, rot) angebracht
  • Es ist ein RFID-Lesegerät angebracht
  • Die grüne LED an der Tür zeigt an, wenn die Tür geöffnet ist
  • Die rote LED an der Tür zeigt an, wenn die Tür verschlossen ist
  • Die Tür öffnet sich, wenn ein bekannter RFID-Tag vom Lesegerät erfasst wird
  • Die Tür bleibt für 5 Sekunden geöffnet
  • Wenn ein unbekannter RFID-Tag erfasst wird, blinken die rote und die gelbe LED im Wechsel; 5 Sekunden lang
  • Wenn ein unbekannter RFID-Tag erfasst wird, wird die im MQTT-Netzwerk verfügbare LED Lichterkette angesteuert, um diese 5 Sekunden lang rot blinken zu lassen

User Story 2

Als ein Bewohner von SmartCity möchte ich mittels der Eingabe eines 4-Stelligen Codes auf meinem Smartphone die Türen meines Hauses öffnen.

Erfolgskriterien:
  • Es wurde eine mobile Anwendung erstellt
  • In der Anwendung kann der Benutzer einen 4-Stelligen Zahlencode eingeben
  • In der Anwendung kann der Benutzer den Code absenden
  • Die Anwendung ist sowohl nativ als auch als Webapp verfügbar

User Story 3

Als ein Bewohner von SmartCity möchte ich beim Betreten meines Hauses die ausstehenden Termine für den aktuellen Tag aufgezeigt bekommen.

Erfolgskriterien:
  • Es wurde eine Verbindung zum Google-Kalender hergestellt
  • Es werden die ausstehenden Termine des jeweiligen Tages gefiltert
  • Dem Benutzer werden die gefilterten Termine bekannt gegeben

Die Planung

Für ein IoT-Projekt besteht die Umsetzung aus einer Kombination von Hard- und Software. Auf Seite der Hardware werden wir folgendes Equipment benutzen:

  • Den Osram Lightify Led-Streifen (Zigbee-Protokoll) aus dem Feuerwehr Showcase [1]
  • Einen Raspberry Pi
  • Ein RFID Lesegerät 125 kHz [2]
  • Ein LCD Display [3]
  • Ein Lautsprecher
Softwareseitig kommen folgende Komponenten zum Einsatz:
  • Python Script zur Umsetzung der Logik [4]
  • Das Debian Derivat Raspian für den Raspberry [5]
  • Paho MQTT Library (JavaScript & Python) [6]
  • Ionic Framework für die Webapp / Native App [7]
Die einzelnen Komponenten sind wie folgt drahtlos miteinander verbunden:

[1] http://www.elv.de/osram-lightify-starterset-mit-gateway-und-2-m-rgb-led-streifen.html
[2] http://www.seeedstudio.com/wiki/index.php?title=125Khz_RFID_module_-_UART
[3] http://www.amazon.de/HD44780-Module-Display-Anzeigen-Zeichen/dp/B009GEPZRE/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1446553796&sr=8-1
[4] https://www.python.org/
[5]https://www.raspberrypi.org/downloads/
[6]https://eclipse.org/paho/
[7] http://ionicframework.com/

Im nächsten Teil dieser Blogbeitragsserie gehen wir auf die technischen Details genauer ein und erklären RFID und MQTT in Verbindung mit Websockets.