Control de acceso electrónico para puertas de mascotas - RFID

Inspirándome en proyectos como la puerta para gatos que tuitea y CATaLOG [sic], quiero agregar algún tipo de control de acceso automatizado a nuestra puerta para mascotas para controlar quién puede entrar y salir, cuándo.

(Divulgación completa: esta es una reimpresión de mi blog donde escribí el problema por primera vez, ¡pero todos los comentarios son bienvenidos!)

Los jugadores

Actualmente tenemos tres gatos, un perro y una puerta para mascotas.

El chucho travieso

Toby http://www.michevan.id.au/sites/www.michevan.id.au/files/resize/u3/toby-200x150.jpg

Toby, nuestro labrador de dos años, necesita acceso al patio trasero en cualquier momento, de día o de noche, para acceder a su comida, agua y otras comodidades .

Los gatitos desordenados

Bazyl http://www.michevan.id.au/sites/www.michevan.id.au/files/resize/u3/bazyl-200x150.jpg Kismet http://www.michevan.id.au/sites/www .michevan.id.au/files/resize/u3/kismet-200x150.jpg

Bazyl y Kismet son libres de salir durante el día (a veces incluso se les anima), sin embargo, en un mundo ideal, la puerta para mascotas solo les permitiría entrar, pero no volver a salir después del anochecer.

El vagabundo

Murray http://www.michevan.id.au/sites/www.michevan.id.au/files/resize/u3/murray-200x150.jpg

ACTUALIZACIÓN 2010/01/17: Desafortunadamente, Murray ya no está con nosotros . La vejez finalmente lo alcanzó.

Murray, el venerable veterano de 17 años de la familia que tiene la costumbre de caminar . En esta etapa de su vida, lo mejor sería que se quedara en casa.

el rastrillo

Vista exterior de la puerta para mascotas http://www.michevan.id.au/sites/www.michevan.id.au/files/resize/u3/petdoor_outside-200x150.jpg

Nuestra puerta para mascotas, que permite que la chusma salga a la terraza y al patio trasero. La puerta está fijada en un panel de madera en el marco de lo que originalmente era una ventana.

Resumen de requisitos

Así que, básicamente, necesitamos algo que sea capaz de evitar que la puerta se abra hacia afuera durante la noche, excepto cuando Toby está cerca, y cada vez que Murray está cerca . No tenemos que preocuparnos de que entren gatos extraños en la casa (conoces a Toby, ¿sí?) y si realmente queremos dejar fuera al perro, colocamos la barricada como se muestra a continuación. (¡Pronto nos enteramos de que la pequeña cerradura de plástico en la puerta no lo detendrá si realmente quiere entrar!)

Vista interior de la puerta para mascotas http://www.michevan.id.au/sites/www.michevan.id.au/files/resize/u3/petdoor_inside-200x150.jpg

Estoy planeando usar una placa Arduino como unidad de control, y creo que necesito dos etiquetas RFID , una para Toby y otra para Murray , como mínimo para manejar las reglas que he descrito anteriormente.

Así que la lista preliminar de piezas es:

  • Una placa controladora Arduino .

  • Un sensor de luz para detectar las horas de luz diurna.

  • Un escáner RFID.

  • Dos etiquetas RFID que se pueden colocar en el collar de los animales.

  • Un solenoide u otra cosa que se pueda usar para detener la apertura de la aleta hacia el exterior.

  • Un LED rojo/verde para indicar si la puerta está actualmente bloqueada o no.

  • Un interruptor de tres estados que nos permite configurar la puerta para que siempre esté abierta, siempre bloqueada o en automático según sea necesario, aunque esperamos que esté en automático la mayor parte del tiempo.

Lo que me preocupa es encontrar el escáner y las etiquetas RFID adecuados que funcionen en este entorno. No tengo experiencia con RFID, pero escucho un poco sobre problemas de alcance. Una etiqueta estará en el collar de un labrador grande y la otra en un gato de tamaño mediano, por lo que hay una diferencia de altura razonable. La detección de proximidad no puede ser inestable para que esto funcione, especialmente para Toby, quien se confundirá si la puerta solo funciona parte del tiempo y simplemente no se molesta.

He estado considerando un escáner ID-12 o ID-2 con una antena personalizada, pero las personas con las que he hablado piensan que el rango será demasiado pequeño. La diferencia de tamaño entre un gato doméstico y un labrador es bastante significativa en este caso.

Otra opción podría ser bluetooth. Esto también tendría la ventaja de que podría actuar como un verdadero sensor de proximidad, detectando cuándo el animal entra dentro del alcance, permanece dentro del alcance y sale del alcance, mientras que RFID generalmente se activa una vez cada vez que la etiqueta entra en el alcance después de no haber sido en el rango. La desventaja son las baterías.

¿Alguna otra idea para los sensores de proximidad?

La otra cosa es el mecanismo para bloquear la puerta. Idealmente, algo que pueda disparar un pequeño perno para bloquear el camino de la puerta, o retraerlo para dejar la puerta libre para abrir. Preferiblemente no es algo que tenga un resorte que necesite un voltaje activo para mantenerlo abierto o cerrado. Solo debe ser necesario aplicar voltaje para cambiar de estado, no para mantener el estado.

Si no hay un perno disponible, he visto un motor paso a paso con un poco de metal en el eje que hace lo mismo. Para bloquearlo, simplemente gira la pieza de metal en su lugar, para desbloquearlo, gira hacia afuera.

Por lo tanto, todos y cada uno de los comentarios sobre lo anterior serán bienvenidos.

ACTUALIZACIÓN 17/01/2010: Finalmente ordené la mayoría de las piezas que necesito para esto, así como el control de humedad del tanque del cangrejo ermitaño, que probablemente construiré primero (porque es más simple). Para empezar, opté por un escáner RFID ID-20, así que veremos cómo va. Desafortunadamente, mi copia de Practical Arduino , que usaré como referencia, aparentemente no llegará hasta mediados de febrero, por lo que el progreso será lento antes de esa fecha.

Respuestas (8)

Estoy muy interesado en ver cómo funciona esto.

Actualmente estoy haciendo una cerradura controlada por RFID para una puerta y sé por mi trabajo en eso, que RFID tiene limitaciones de rango (dependiendo del tipo de lector y chip que use), por lo que la posición del lector y el chip puede ser muy importante especialmente porque planeas usarlo en un ser vivo impredecible. Eso podría ser un gran desafío y puede requerir más de un lector RFID.

En cuanto a un mecanismo de bloqueo, puede hacer uno realmente barato desarmando una unidad de CD vieja y usando el sistema de unidad de ranuras.

Esa es una muy buena idea, usando una unidad de CD antigua. ¡Creo que tengo uno o dos de esos por ahí!
No es la primera vez que se utiliza una unidad de CD como parte de un sistema de control de acceso, ¡ahora que lo pienso! thedailywtf.com/Articles/Open-Sesame.aspx
Las unidades de CD ya son realmente útiles y fáciles de usar. Todo lo que necesita es un controlador de motor. Es una excelente manera de obtener movimiento lineal sin construir un sistema de engranajes o mediante un actuador lineal.
También dijiste algo sobre un ID-2 con una antena personalizada. Estoy usando un ID-12 y su alcance es de solo 4 pulgadas, pero ¿qué pasa si usas un ID-2 y colocas su antena alrededor del perímetro exterior de la puerta? Así como los animales pasarán justo por las antenas.

Realmente no puedo ayudarlo con el problema de identificar a sus mascotas, pero para el mecanismo de enganche, debe buscar actuadores lineales. La fricción en el mecanismo de bola/tornillo del actuador será suficiente para mantener el bloqueo en su lugar sin aplicar energía al motor. Un simple actuador de CC (con interruptores de límite incorporados) y un tiro de 1 cm a 2 cm deberían ser suficientes para operar un conjunto de pernos. Los actuadores lineales suelen ser más lentos que los servos y los solenoides, pero tienen más potencia y detendrán el mecanismo sin usar energía.

Parece que podría ser exactamente lo que busco para el mecanismo de bloqueo, ¡gracias!

En Uni di una charla sobre chips RFID como parte de un módulo de mi curso. Basado en la investigación que hice entonces, y nunca haberlos usado en la vida real, probablemente necesitarás investigar/jugar con diferentes chips para encontrar los que funcionan. algunas astillas pueden bloquearse con una botella de agua, por lo que depende de si el cuello de un perro o un gato hará lo mismo.

Posibles problemas que se me ocurren:

¿La posición del chip en el collar (superior, inferior, lateral, etc.) en relación con los sensores tiene un efecto en la detección?

¿Necesitará más de 1 sensor?

¿Qué sucede si su perro está cerca de la trampilla, cuando el gato mayor quiere salir? ¿Está pensando que las fichas solo estarán en los gatos a los que no se les permite salir, bloqueando así la trampilla mientras están cerca?

Si hay versiones disponibles comercialmente de esta tecnología, vea si puede averiguar qué usan, incluida la marca o el tipo de chip.

Un libro que fue particularmente útil mientras investigaba RFID como tema (parecía tener muchos estudios de casos de implementaciones también) fue RFID for Dummies, que está aquí en Amazon en el Reino Unido.

(Eso prácticamente agota mi conocimiento de RFID, háganos saber cómo le va, de alguna manera).

ZigBee podría ser una alternativa decente para RFID. Nunca lo he usado, pero está diseñado para situaciones como la tuya.

No estoy seguro de cómo funcionaría ZigBee para esto. Mirando en.wikipedia.org/wiki/ZigBee , el rango es de 10 m o más, lo que probablemente esté un poco lejos (¿realmente quiere un rango más en la marca de 1 m), a menos que los transmisores ZigBee puedan detectar su rango entre sí?

No puedo ayudar con la parte de RFID, pero para bloquear la puerta puede comprar actuadores de bloqueo de automóviles excedentes , son solenoides simples que funcionan con 12 V CC. Todavía no los he usado, pero planeo usarlos para un cofre con cerradura.

Yo mismo estoy trabajando en algo como esto. Tengo un ID-12 en la mano que no parece leer la etiqueta de mi gato. Tengo un par de otras etiquetas RFID a mano que no leerá, y una que puede leer desde 6" de distancia (sin antena en todo).

No estoy seguro del kHz de la etiqueta en mi gato, o cualquiera de mis otros, excepto por la tarjeta de "control" que compré con el lector para probar.

El ID-12 es lo más fácil del mundo para usar en modo ASCII, y esto es todo lo que he probado. Creo que tendré que encontrar un modelo de 134 kHz o una antena adecuada para llegar más lejos.

No dude en ponerse en contacto conmigo. turbohoje@h0tmail

Hola Justin. Si por "etiqueta del gato" te refieres a la que el veterinario inserta debajo de la piel, ningún lector podrá leerla en un rango de más de un par de centímetros. Son puramente para identificación y no están diseñados para la detección de proximidad en absoluto. La mayoría de las puertas para gatos que he visto que usan este chip involucran un túnel que obliga al gato a acercarse lo suficiente al sensor. No es bueno para mis animales de varios tamaños.

Para leer etiquetas EM4100 (del tipo barato de 125 kHz) necesita obtener un buen acoplamiento entre la bobina de etiquetas y la bobina lectora.

Cuanto más grande sea la bobina de la etiqueta, mejor y más confiable será la señal.

En primer lugar, debe envolver la bobina del lector alrededor del portal para asegurarse de que el animal esté dentro del campo magnético.

En segundo lugar, debe asegurarse de que la bobina de la etiqueta esté paralela a la bobina del lector, creo que la forma más fácil de hacerlo es construir un collar donde la bobina está integrada en el collar y conectada a través de un conector donde se encuentra el chip.

El truco completo es construir el collar RFID para que sea duradero y removible.

El circuito para el lector es muy simple y se puede construir por menos de $ 2 siempre que tenga un AVR como el que se encuentra en un Arduino para conectarlo, eche un vistazo a la parte inferior de este esquema: http://www.hackaarhus .dk/forum/download/file.php?id=33

También he trabajado con RFID y Arduino si alguien está interesado.

¿Puede resumir o proporcionar un extracto en caso de que el enlace falle o sea inaccesible? De lo contrario, esta respuesta no es muy útil.