Před dvěma lety, po dokončení velké rekonstrukce v mém bytě, jsem se rozhodl nainstalovat chytrý zámek na nové vchodové dveře. Rychle se ukázalo, že žádný z tehdy dostupných modelů nepasuje na moje docela obyčejné kovové dveře. Po projednání tohoto „objevu“ s jedním z mých přátel jsme se rozhodli tuto fatální chybu napravit a – jak už to v takových případech bývá – vyrobili další chytrý zámek.
Než přejdeme k příběhu o našem stvoření, nebylo by špatné vysvětlit, co je na ruských dveřích tak neobvyklé, a zároveň upozornit na další body, o kterých musíte vědět při výběru chytrého zámku. A začneme odpovědí na hlavní otázku.
K čemu je chytrý zámek?
Zdá se, že odpověď na tuto otázku je zřejmá: zbavit se klíčů. Alespoň nám to tak připadalo, když jsme právě začali vyvíjet naše zařízení. Ale úplně první testy ukázaly, že pokud jednoduše nahradíte klíče chytrým telefonem, bude to mít malý užitek: když jste vedle dveří, je mnohem jednodušší je odemknout nebo zamknout klíčem, než klepnout na tlačítko. v mobilní aplikaci, kterou je ještě potřeba po prvním odemknutí smartphonu spustit. Schopnost ovládat na dálku samotné dveře může být samozřejmě velmi užitečná (například odemknout dveře vaší milované tchyně, aniž byste vstali z gauče), ale s největší pravděpodobností ji příliš často nevyužijete.
Aby byl chytrý zámek skutečně užitečným zařízením, musí eliminovat většinu každodenní ruční manipulace s dveřmi. To znamená, že opravdu chytrý „chytrý zámek“ by měl – jako vrátný ve slušném hotelu – zamknout za sebou dveře, když odcházíte z domu, a sám je odemknout, když se vrátíte.
Chytrý „rotátor klíčů“
Navzdory názvu typický chytrý zámek není zámek. Velmi často se jedná pouze o „desku“, která je instalována na vnitřní straně dveří přes otočný talíř nebo klíč běžného dveřního zámku. Takové kování neobsahuje uzamykací mechanismus, ale může pouze otáčet klíčem nebo otočným talířem v běžném dveřním zámku. Samozřejmě existují modely, které jsou plnohodnotnými zámky (například Samsung SHP-DP728), ale protože rozměry zadlabací části dveřních zámků nejsou standardizované, je nepravděpodobné, že byste mohli vyměnit svůj běžný dveřní zámek za chytrá – dírky prostě nebudou odpovídat. Ale inteligentní „rotátor klíčů“ lze teoreticky nainstalovat na téměř jakékoli dveře, i když ve skutečnosti je vše trochu složitější.
Americký mrtvý šroub
Pokud žijete v Rusku, pak mají vaše přední dveře s největší pravděpodobností dva zámky – válec a páku – z nichž každý se zamyká/odemyká otočením klíče o dvě nebo dokonce tři otáčky. A většina inteligentních zámků je kompatibilní pouze s dveřními zámky Deadbolt. Deadbolt je západka, která se odemyká a zamyká zvenčí klíčem a zevnitř větrníkem. Tato západka se plně vysune/zasune, když se otočný talíř otočí o 90–180°.
Zámky typu Deadbolt jsou běžné ve Spojených státech, na jejichž trh zřejmě cílí především tvůrci chytrých gadgetů. Výsledkem je, že mnoho „otočníků klíčů“ (jako jsou Sesame, Lockitron a August) jednoduše nemůže otočit klíčem nebo točítkem o více než jednu otáčku, nebo je tak hluboce integrováno s mechanismy Deadbolt (jako je Schlage Sense a Kevo), že nemohou se nazývají „podložky“ a je prakticky nemožné je použít s jakýmkoli jiným typem dveřního zámku.
Ovládání přes BLE a internet
Inteligentní dveřní zámky se obvykle ovládají přes Bluetooth Low Energy (BLE) pomocí mobilní aplikace. Najdou se i zařízení podporující WiFi, ZigBee a Z-Wave (například RemoteLock a Yale), ale BLE je stále s velkým náskokem v čele. Existuje pro to velmi jednoduché vysvětlení: většina moderních smartphonů nemá vestavěnou podporu ani pro ZigBee, ani pro Z-Wave a energeticky náročné WiFi se nepoužívá, protože chytré zámky jsou většinou napájeny bateriemi.
Mnoho výrobců chytrých zámků umožňuje ovládat vaše zařízení nejen přes BLE, ale také přes internet. Obvykle to vyžaduje zakoupení speciálního „mostu“, který se současně připojuje jak k chytrému zámku (přes BLE), tak k vaší domácí síti (obvykle přes WiFi). Příkladem takového „mostu“ je Nuki Bridge, který „internetizuje“ chytrý zámek Nuki (to je mimochodem jeden z mála „rotátorů klíčů“, které lze bez problémů nainstalovat na většinu našich dveří) .
Baterie s dlouhou výdrží
Jak jsme již řekli, všechny chytré zámky, které známe, jsou napájeny bateriemi. To má dva důvody. První je snadná instalace: nemusíte přemýšlet o tom, jak položit kabel pro napájení chytrého zámku. Druhým je životnost baterií: obvykle je stačí vyměnit jednou až dvakrát ročně a každý slušný chytrý zámek svého majitele na nutnost výměny baterií předem upozorní. Přesto se mnozí stále bojí, že pokud se něco stane, budou muset dvířka otvírat bruskou. A musíme uznat: nebojí se nadarmo.
Neviditelné okolnosti
Bez ohledu na to, zda je váš chytrý zámek napájen z baterie nebo ze sítě se záložním zdrojem, se můžete dostat do situace, kdy se nacházíte na vnější straně zamčených dveří a nemůžete je otevřít například pomocí smartphonu, protože baterie je vybitá, buď proto, že selhal zámek, nebo nakonec jednoduše proto, že jste ztratili svůj smartphone.
Aby se předešlo neplánované výměně dveří, doporučuje se instalovat chytrý zámek pouze tak, aby bylo možné dveře odemknout klíčem v jakékoli nouzové situaci. Samotný klíč nemusí být vždy u vás, ale stejně jako v případě ztráty klíče od běžného zámku by měl být náhradní klíč někde poblíž (od sousedů nebo od příbuzných či přátel žijících poblíž). Ze stejných důvodů se důrazně nedoporučuje instalovat chytrý zámek určený pro zámek typu Deadbolt přes noční otočnou západku, kterou nelze otevřít klíčem zvenčí.
Můj dům je můj hrad
Inteligentní zámky se instalují ne za účelem zvýšení odolnosti dveří proti vloupání (pro to existuje samostatná třída zařízení – elektronické skryté západky, například Titan), ale za účelem zpříjemnění domu. Pro pohodlí musíte obětovat bezpečnost: jakýkoli bezdrátový zámek je vždy dalším potenciálním vektorem útoku, který se může lupič pokusit použít k otevření dveří. Jestli se mu to povede, nebo ne, záleží na tom, jak dobře se o to tvůrci hradu postarali. Všechny chytré zámky samozřejmě používají nástroje pro ověřování a autorizaci a šifrují veškerý přenášený provoz, ale jak ukazuje praxe, stále se čas od času najdou zranitelnosti v chytrých zařízeních.
Měli bychom také mluvit o bezpečnosti samotného BLE, což je, jak si pamatujeme, nejběžnější způsob ovládání chytrých zámků. Bohužel všechny „použitelné“ bezpečnostní režimy nabízené standardem BLE až do verze 4.1 včetně mají zranitelnosti. Mnoho výrobců chytrých zařízení proto implementuje potřebné protokoly a algoritmy pro ochranu bezdrátových připojení samo.
Ostatní výrobci jsou omezeni na podporu BLE Secure Connections – Numeric Comparison. Jedná se o nový standardní bezpečnostní režim, ve kterém jsou všechna data šifrována pomocí algoritmu AES-128 a šifrovací klíč je generován pomocí algoritmu ECDH s ověřením prostřednictvím nezávislého kanálu (tajné chaty v telegramovém messengeru jsou chráněny podobným způsobem ). Tento režim se objevil v BLE 4.2 a v tuto chvíli v něm nebyly nalezeny žádné zranitelnosti.
Chytrý zámek Dooris
Nyní, když víte téměř vše o chytrých zámcích, je čas představit vám náš výtvor – chytrý zámek Dooris. Doris je typická „otočka klíčů“ pro cylindrický zámek. Pomocí speciální šroubovací svorky se připevní přímo k cylindrické vložce zámku a v případě potřeby jej lze beze stopy vyjmout. Dooris může otočit klíčem nebo otočným talířem tolika otáček, kolik je potřeba k odemknutí a zamknutí vašich dveří. Chytrý zámek je napájen dvěma bateriemi CR123A. Vydrží asi rok, pokud v průměru 3x denně opustíte dům (a tedy se stejně často vrátíte). Zámek se ovládá přes BLE 4.2 v režimu Secure Connections – Numeric Comparison pomocí mobilní aplikace pro iOS nebo Android.
Mozkem Dooris je SoC nRF52832, ke kterému je připojeno několik senzorů: magnetické senzory umožňují určit polohu točny s přesností 90°, akcelerometr – fakt otevírání a zavírání dveří a senzory proudu a napětí – sledovat spotřebu motorů a vybití baterie.
Náš zámek má dva motory: jeden odemyká a zamyká dveře a druhý zapíná a vypíná ozubená kola první převodovky. To je nutné k tomu, abyste mohli klíč nebo točnu kdykoli použít bez nepohodlí, tedy bez nutnosti překonávat odpor převodovky. Všechny převody jsou vyrobeny z kovu a tělo je vyrobeno z plastu ABS. Aby se zabránilo vzájemnému tření plastových součástí o sebe, je v zámku umístěno ložisko.
Dooris jsme při natáčení videa ovládali ručně, ale jak již bylo zmíněno na začátku, je lepší použít „režim vrátného“, ve kterém chytrý zámek zamyká/odemyká dveře sám. Nyní vám řekneme, jak tento režim funguje.
Při odchodu z domu odemknete dveře pomocí větrníku. Jakmile vyjdete ven a zabouchnete dveře, Dooris o tom ví pomocí akcelerometru a pár sekund po zabouchnutí dveře zamkne. Zpoždění je nutné k tomu, abyste měli možnost se ujistit, že máte smartphone u sebe.
Pokud se po opuštění domu vzdálíte dále než 30 metrů od dveří (určeno pomocí sledování geofence), pak po návratu zpět mobilní aplikace dveře odemkne, jakmile přijme signál iBeacon z chytrého zámku. Stane se tak asi 10 metrů od dveří, a když se k nim přiblížíte, stačí je otevřít. Jakmile vstoupíte dovnitř a zavřete dveře, automaticky se uzamknou (stejně jako když opustíte dům).
Je třeba přiznat, že ve skutečnosti „režim vrátného“ nefunguje vždy tak hladce. Například díky tomu, jak funguje skener iBeacon v chytrých telefonech, se může stát, že když se přiblížíte ke dveřím, budete muset ještě chvíli počkat, než váš smartphone „uslyší“ signál iBeacon a dveře odemkne. Dveře mohou také omylem zamknout dveře, když jsou otevřené, pokud dveřmi kývnete určitým způsobem a současně na ně klepete.
Snažili jsme se všechny takové momenty zohlednit a alespoň eliminovat situace, kdy kvůli nějaké chybě zůstaly dveře odemčené. Ale i když nám něco uniklo nebo jsme to neudělali dostatečně dobře, můžete to vždy napravit, pokud chcete – zdrojový kód softwaru Dooris bude otevřený (zdrojový kód zveřejníme, jakmile první várku našeho smart zámky jsou připraveny).
Chceme uvést Dooris do sériové výroby, ale nejprve musíme pochopit, v jaké poptávce bude náš produkt, a kdo, když ne vy, milí čtenáři Geektimes, nám s tím může nejlépe pomoci. Co říkáte: koupili byste si chytrý zámek Dooris za 9400 XNUMX rublů? Pokud ano, pak se těšíme na vaše předobjednávky (nepožadujeme peníze předem). V každém případě si rádi vyslechneme váš názor na naši tvorbu a zodpovíme vaše dotazy.
