Aprire cancello e porta con cellulare/smartphone

Oggi ti voglio presentare una soluzione per gestire l’apertura di porte o cancelli dotati di azionamento elettrico tramite smartphone. Questo sistema è basato sul hub domotico che è possibile implementare grazie al software Mozilla IOT  installato su raspberry pi.

Cos’è Mozilla IOT ?

Mozilla IOT  è un progetto open source nato con lo scopo di creare uno standard per l’IOT o “Internet delle cose”. Il principale problema dei vari dispositivi smart è infatti la frammentazione dei protocolli di comunicazione.

Mozilla IOT permette di superare questa problematica mettendo a disposizione:

  1. Un Hub domotico, denominato Gateway, installabile su raspberry pi;
  2. Un framework dedicato a produttori hardware e sviluppatori che consente di rendere compatibili i vari dispositivi con il Gateway Mozilla IOT.

In questo articolo ti mostrerò la procedura per realizzare in autonomia un Gateway Mozilla IOT e come sfruttarlo tramite smartphone per azionare l’apertura di porte, o cancelli, con azionamento elettrico,  via cavo o tramite switch wireless come Shelly 1.

Hardware necessario:

  1. Raspberry PI completo di alimentatore
  2. Scheda SD da 16 gb;
  3. Una scheda relè come questa;
  4. Dei Cavetti Jumper per collegare il Raspberry alla scheda relè;
  5. Cavo elettrico per collegare i relè alle elettroserrature o Shelly 1.

Il sistema Mozilla IOT è adatto ad un utenza domestica, se però hai la necessità di gestire un numero elevato di accessi o di persone autorizzate e vuoi avere la possibilità di abilitare o meno l’autorizzazione(pensa per esempio ad un azienda o ad un B&B) sappi che esiste una versione professionale di controllo accessi domotico.

Predisposizione Mozilla Gateway

Per predisporre il Gateway Mozzilla devi per prima cosa scaricare l’apposita immagine da qui. Fatto ciò dovrai flashare l’immagine sulla scheda SD tramite il programma balenaEtcher. Terminata l’operazione inserisci le scheda SD nel Raspberry PI e accendilo.

Il primo avvio può durare 2-3 minuti, trascorsi i quali sarà visibile una nuova connessione wifi con nome “WebThings Gateway XXXX”. Collegati a questa nuova rete tramite pc o smartphone e inserisci i parametri della tua rete wifi. In sostanza questo passaggio serve proprio per permettere la connessione del Raspberry alla tua rete wifi.

A questo punto ricollega il pc o lo smartphone alla tua rete wifi e apri la pagina http://gateway.local nel tuo browser. Verrà visualizzata la seguente pagina di benvenuto, che contiene la possibilità di creare un sub dominio .mozilla-iot.org.

Ti consiglio di non saltare questa pagina con il pulsante “skip” ma di inserire sia il tuo sub dominio che la mail accoppiata ad esso, grazie a questi dati infatti potrai accedere in modo sicuro al tuo gateway anche dal web in modo gratuito e senza  utilizzare servizi cloud di terze parti. In sostanza il team Mozilla offre un vero e proprio “tunnel” di comunicazione tra il tuo smartphone e il gateway installato sul raspberry.

Account Gateway

Il passaggio successivo è la creazione di un account per accedere al gateway.

Account Gateway Valerio

Fatto! Il Gateway Mozilla Webthings è pronto, e questa è la schermata iniziale.

Account pagina iniziale

Predisporre apertura porta via cavo

Per predisporre il sistema di controllo accessi devi per prima cosa spegnere il raspberry poiché devi collegare lo stesso alla scheda relè. In particolare dovrai collegare alcuni pin del GPIO alla scheda relè.

Il GPIO del Raspberry andrà collegato come in figura:

GPIO Raspberry

collegare via cavo

via cavo 2

Riporto anche un’utile immagine relativa all’uso dei vari pin del GPIO del Raspberry

GPIO grafica

Terminato il collegamento accendi nuovamente il raspberry attendi un minuto e collegati al Gateway IOT. Nella schermata principale premi il pulsante in alto a sinistra per visualizzare il menu e seleziona la voce “Settings

Settings

Clicca su “Add-ons”

Add-ons

Viene mostrata la lista di tutti gli “Add-ons” disponibili. Ognuno di questi Add-on permette di interfacciarsi con i relativi dispositivi o funzioni. Scorri la lista fino a GPIO e premi “Configure”.

configure

Nella nuova schermata premi il pulsante “+” e compila le varie caselle come in figura

pulsante piu

Il pin non corrisponde alla posizione fisica ma corrisponde al codice GPIO come indicato nello schema in alto. Ovviamente se colleghi il jumper ad un GPIO diverso il valore “pin” dovrà essere diverso.

Premi su “Apply” per salvare la configurazione. E poi su “Enable” per attivare l’add-on.

enable

Resta in questa sezione e scorri in basso fino a trovare l’add-on “Pulse”.

pulse

Come prima premi su “Configure” e poi su “+” e inserisci i dati come in figura.

apri cancello

Il nome ovviamente lo puoi impostare come vuoi, mentre la durata in secondi corrisponde alla durata dell’impulso che verrà dato all’azionamento della porta. Anche in questo caso premi Apply e poi su Enable dell’add-on.

Ora premi sulla freccia in alto a sinistra per tornare alle impostazioni e poi sulla voce “Things” del menu.

Web-Things

Nella schermata che si apre premi il pulsante “+” in basso a destra per aggiungere le funzioni di attivazione del GPIO e del pulsante.

Comparirà questa schermata:

scanning

Premi “Save” su entrambe le voci e poi su “Done”. Tornerai in questo modo alla schermata degli “Oggetti” disponibili che ora mostrerà sia il GPIO 4 che il pulsante.

pulsante off

Già così premendo il pulsante GPIO 4 puoi attivare o disattivare il relè. Poiché però ciò che vogliamo ottenere noi un effetto ad impulso, per aprire la porta o il cancello, dobbiamo inserire una regola.

Per cui seleziona la voce “Rules” dal menù.

rules

Clicca sul “+” in basso a destra per inserire una nuova regola, si aprirà così una nuova schermata:

rules-name

Ti consiglio di inserire le regole da pc, perché uno schermo grande è più comodo per tale funzione. In alto vedi il nome della regola settato su “Rule Name”, selezionandolo la puoi modificare come credi, in questo caso chiamerò la prima regola “pulsante premuto”.

Ora devi trascinare il pulsante “Apri Cancello” dalla barra azzurra alla parte sinistra dello schermo

pulsante-premuto

Setti la proprietà su on.

proprietà

Poi trascini il pulsante GPIO 4 dalla barra azzurra alla parte destra dello schermo.

pulsante premuto-2

Setti la proprietà su ON ed ecco che la regola è creata.

regola creata

Premendo il pulsante “Apri Cancello” in automatico verrà attivato il GPIO4. Poiché però noi vogliamo che il risultato sia un impulso dovrai creare una seconda regola per disattivare il GPIO 4. La procedura è molto simile a quella sopra ed il risultato finale sarà questo.

rilascio pulsante

Configurazione terminata!

Tornando alla schermata “Things” e premendo il pulsante “Apri Cancello” verrà attivato il GPIO 4 per 2 secondi. Non ti basta che collegare il relè all’azionamento del varco elettrico che vuoi gestire ed il gioco è fatto.

ATTENZIONE: Se non sei un esperto, i collegamenti dei cavi elettrici falli fare ad un elettricista!

Predisporre apertura porta tramite Shelly 1

Come probabilmente sai Shelly 1 è uno smart switch wifi, in sostanza un interruttore che permette di accendere o spegnere qualsiasi dispositivo elettrico ad esso collegato. E ovviamente può essere utilizzato anche per azionare un circuito elettrico di apertura. Tralascio le modalità di collegamento e di prima configurazione del dispositivo poiché sia sul sito del produttore che in rete è disponibile parecchio materiale al riguardo.

Per quanto riguarda Mozilla IOT invece, come per la configurazione del GPIO, bisogna per prima cosa aggiungere il relativo Add-on. Per cui dovrai cliccare sul menu “Settings”, poi su “Add-on” e infine sul pulsante “+”.

Scorri l’elenco degli add-on fino a trovare quello relativo a Shelly.

shelly

Tornando all’elenco degli add-on aggiunti dovrai cliccare semplicemente sul pulsante “Enable” per abilitare l’add-on.

shelly connect

Aprendo la schermata “Things” e premendo sul più “+” potrai aggiungere il dispositivo shelly 1 connesso alla tua rete lan.

shelly off

Anche in questo caso dovrai aggiungere un pulsante che ti permette di azionare lo Shelly con un impulso, simulando un telecomando.

Utilizzo tramite smartphone

Per accedere al Gateway Mozilla Webthings puoi utilizzare il browser di qualsiasi smartphone semplicemente accedendo al link, impostato in fase di configurazione, https://tuodominio.mozilla-iot.org anche da remoto, oppure in locale digitando l’indirizzo ip del dispositivo in questo modo https://192.168.1.100:4333.