R-PiAlerts: Raspberry Pis bilan WiFi-ga asoslangan xavfsizlik tizimini yarating: 8 qadam (rasmlar bilan)

2024 Muallif: John Day | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-01-30 13:28

Ish stolida ishlayotganingizda, to'satdan uzoqdan shovqin eshitiladi. Yaqinda kimdir uyga keldimi? Mening mashinam uyim oldida turibdi, kimdir mening mashinamni buzib kirdimi? Siz tergov qilasizmi yoki yo'qmi, qaror qabul qilish uchun telefoningizga yoki ish stoliga bildirishnoma kelishini xohlamaysizmi? Xo'sh, boshqa savol yo'q! R-PiAlerts bu erda!

R-PiAlerts-bu Raspberry Pi3 asosidagi Firebase's Cloud atrofida qurilgan xavfsizlik tizimi. Agar harakat aniqlansa, tizim foydalanuvchiga matnli xabar va miltillovchi LED displey (mumkin bo'lmagan ovozli vizual signal) bilan potentsial kirish haqida xabar beradi. Foydalanuvchi xabarnoma olgandan so'ng, uni tekshirishi mumkin. Aniqlangan barcha harakatlar Firebase ma'lumotlar bazasiga kiritiladi. Harakatlar jurnalini veb -brauzerda ko'rishdan tashqari, foydalanuvchi iOS ilovasi orqali ham harakat jurnaliga kira oladi. Men yaqinda o'zimning atrofimdagi mashinalarga ham, uylarga ham buzilishlar ko'paygani sababli buni qurishga qaror qildim.

Nima uchun Pi3? Menga harakatni aniqlaydigan va kerak bo'lganda batareyaning zaryadsizlanishini ta'minlaydigan kichik narsa kerak edi. Keyin men jihozni eshik orqasida yoki mashinada yashira olaman. Shuningdek, qurilma menga bildirishnoma yoki ogohlantirish yuborishi kerak. Pi3 bularning barchasini ichki o'rnatilgan Wi -Fi va USB batareyalar to'plamini o'chirish qobiliyati bilan bajarishi mumkin. Nima uchun Pi3 ni tanlaganimning boshqa sabablari:

• Pi nisbatan arzon
• Uni joylashtirish va kengaytirish oson
• Uni dasturiy ta'minot nuqtai nazaridan sozlash mumkin
• Sensor va displeylardan foydalanish qobiliyati. Ushbu loyihada SenseHat ishlatiladi
• Boshsiz ishlash (monitor, klaviatura yoki sichqonchasiz)

Bu qanday ishlaydi

• Ideal holda, foydalanuvchiga Firebase ma'lumotlar bazasiga ulangan 2 ta Raspberry Pis kerak bo'ladi, lekin bitta Pi ham ishlaydi.
• SenseHat -dan foydalanib, birinchi Pi (Pi1) akselerometr yordamida harakatni aniqlaydi, ikkinchi Pi (Pi2) esa harakat haqidagi bildirishnomalarni ko'rsatadi.

• Pi1 harakatni aniqlaganida, u 3 ishni bajaradi

  • ma'lumotlar bazasiga harakatni qayd etish
  • Pi2 ko'rsatish uchun ma'lumotlar bazasida xabarnoma yozuvini yarating
  • foydalanuvchiga harakat haqida xabar beruvchi matnli xabar yuboring.

• Pi2 ma'lumotlar bazasidan ko'rsatiladigan bildirishnomani aniqlasa, ikkita narsa ro'y beradi

  • Pi2 ning LED displeyi xabarnomani doimiy ravishda ko'rsatadi
  • Foydalanuvchi Pi2 SenseHat tugmachasini bosib, bildirishnomani o'chirishi mumkin. Bu, shuningdek, ma'lumotlar bazasidagi xabarnoma yozuvini o'chiradi.

• IOS ilovasi yordamida foydalanuvchi mumkin

  • ma'lumotlar bazasiga kirish; harakat jurnalini o'qing va o'chiring
  • foydalanuvchi Pi1 -ning LED displeyida xabarni ko'rsatish uchun Pi1 -ni yuborishi mumkin.

Amaliy ilovalar

1. Agar siz mashinangizni ko'chada Wi -Fi tarmog'iga qo'yib qo'ysangiz. Batareya to'plamini Pi1 ga ulang (rasmga qarang). Pi1 -ni mashinangizga yashiring. Pi2 -ni ish stoli yonida ko'rinadigan joyga qo'ying (rasmga qarang).
2. Yana bir ilova - Pi1 ni uyingizga eshik yoniga qo'yish. Pi juda kichkina, ko'pchilik odamlar buni sezmaydilar, ayniqsa, agar u menteşe tomonida bo'lsa (rasmga qarang). Keyin Pi2 -ni ish stolingizga qo'ying.
3. It uyning biron joyiga kirsa kerak emasmi? Bu maydonga Pi1 joylashtiring. Sizning itingiz chaynamasligi uchun Pi -ni mustahkam qutiga solib qo'yganingizga ishonch hosil qiling.

Sizning Pisingiz Wi -Fi tarmog'ida bo'lsa, ular sizni harakat haqida ogohlantirishi yoki xabardor qilishi mumkin. Agar sizda ikkinchi Pi bo'lmasa, siz Pi1 yordamida harakatni aniqlashingiz va mobil telefoningiz orqali SMS xabarnomalarini olishingiz mumkin.

Materiallar hisobi

• Raspbian bilan ishlaydigan ikkita (2) Raspberry Pi 3s (Raspberry Pi 2 Wi -Fi dongle bilan ham ishlaydi)
• Ikki (2) SenseHats
• Mac va iOS qurilmasi

Dastur kerak

• Pyrebase kutubxonasi (Firebase -ga ulanish)
• SenseHat kutubxonasi (akselerometr va LED displeyga kirish uchun)
• Twilio kutubxonasi (SMS yuborish uchun)
• Python 3, oxirgi Raspbian bilan o'rnatilgan
• IDLE bilan raspbian
• Mac -dagi Xcode8 va Cocoapods
• O'rganish va o'rganish istagi

Yon eslatma Bu faqat Pi asosidagi xavfsizlik echimi emas. Agar sizda biron bir fikringiz, taklifingiz bo'lsa yoki mening kodimni o'zgartirmoqchi bo'lsangiz, quyida izoh qoldiring! =)

1 -qadam: Firebase va Twilio hisoblarini o'rnating

Birinchidan, biz Pis bilan janjallashishni boshlashdan oldin, Firebase va Twilio -ni sozlashimiz kerak. Firebase - bu Google -ning xizmat sifatida yordamchisi. Firebase ma'lumotlar bazasi, bulutli xabarlar, autentifikatsiya, saqlash va hk kabi xususiyatlarni o'z ichiga oladi. Bu loyiha uchun biz faqat Firebase ma'lumotlar bazasi va autentifikatsiyasidan foydalanishimiz kerak bo'ladi. Firebase ma'lumotlar bazasini o'qish va yozish uchun autentifikatsiya talab qilinadi. Firebase -ni sozlash uchun:

1. Bepul Firebase hisob qaydnomasiga ro'yxatdan o'ting
2. Konsolga o'ting. Yangi loyiha yarating va unga nom bering.
3. Chap menyuda "Umumiy ko'rinish" ni bosing.
4. "Firebase -ni veb -ilovangizga qo'shish" -ni bosing, APIKey va loyihangizni nusxa ko'chiring (url emas). Loyiha identifikatori ma'lumotlar bazasi kabi turli xil URL manzillarda joylashgan:
5. Chap menyuda "Autentifikatsiya" ni bosing. "Kirish usuli" ga o'ting va "Elektron pochta/parol" ni yoqing.
6. "Foydalanuvchi" bo'limida siz tanlagan elektron pochta/parol bilan yangi foydalanuvchi hisobini yarating. Ma'lumotlar bazasiga kirish uchun siz ushbu ma'lumotlardan foydalanasiz.
7. Chap menyuda "Ma'lumotlar bazasi" ga o'ting.
8. Bu sizning ma'lumotlar bazangiz. Hozir bo'sh. To'ldirilganda, u JSON formatida bo'ladi. URL avval ko'rganingiz bilan bir xil bo'lishi kerak.

Twilio ishlab chiquvchilarga o'z mijozlariga xabar yuborish imkonini beradi. Pi uning harakatini aniqlaganda biz uni telefoningizga SMS yuborish uchun ishlatamiz. Twilio sizga SMS yuborish uchun telefon raqamini beradi. Twilio -ni sozlash uchun:

1. Twilio saytida bepul hisob qaydnomasiga yoziling
2. AccountSID va authToken hisoblarini nusxalash
3. "Sinov cheklovlari" ni bosing va "birinchi Twilio telefon raqamingizni oling" -ni tanlang.
4. Yangi telefon raqamingizni nusxalash

2 -qadam: Pisingizni sozlang

Pisni dasturlashni boshlashdan oldin, biz ba'zi sozlamalarni bajarishimiz kerak. Pis uchun parol bilan kirishingizga ishonch hosil qiling. Avval biz SenseHat taxtalarini Pisga jismonan ulaymiz. Keyin biz kerakli SenseHat, Twilio va Pyrebase kutubxonalarini o'rnatamiz. Firebase real vaqtda ma'lumotlar bazasi mobil qurilmalar yoki veb -saytlar uchun mo'ljallangan. Biroq, biz bulutli ma'lumotlar bazasini Rest API orqali Pyrebase kabi yordamchi kutubxona yordamida o'qish va yozishimiz mumkin.

SenseHat -ni ulang SenseHats sizning Pis -ga ulanganligiga ishonch hosil qiling. Agar sizda g'ayrioddiy holat bo'lsa, SenseHat -ni ulashdan oldin Pi -ni olib tashlashingiz kerak bo'ladi.

Kutubxonalarni o'rnatish Barcha kutubxonalarni o'rnatish terminalda amalga oshiriladi

• Agar sizda hali bo'lmasa, Pisingizni yuklang.
• Ishga tushgandan so'ng, siz SenseHat -da rangli LED kamalakni olasiz! (rasmga qarang)

• Terminalga o'ting va yangilash/yangilashni kiriting:

  • sudo apt-get yangilanishi
  • sudo apt-get dist-upgrade

• Yangilanishlar tugagandan so'ng, SenseHat kutubxonalarini o'rnatish uchun quyidagilarni kiriting:

  sudo apt-get install sense-hat

• Pyrebase -ni o'rnatish uchun quyidagilarni kiriting:

  sudo pip install pyrebase

• Nihoyat, Twilio -ni o'rnating

  sudo pip o'rnatish twilio

3 -qadam: Pi1 uchun Python skript

Yuqorida aytib o'tganimizdek, Pi1 bu harakatni aniqlash uchun ishlatiladigan Pi bo'ladi. Harakatni aniqlash uchun SenseHat akselerometrining qiymatlari ishlatiladi. Shunday qilib, Pi1 kodi akselerometr g kuch qiymatlariga kirish va Firebase ma'lumotlar bazasida aniqlangan harakatlarni qayd qilish atrofida bo'ladi. Bu erda jarayonlar oqimining umumiy ko'rinishi:

• Agar Pi1 harakatni aniqlasa, u Firebase JBdagi "ogohlantirishlar" bolasiga yozuv qo'shadi.
• Pi1 shuningdek, "notifypi2" bolasini harakatga oid xabarnoma bilan yangilaydi.
• Pi2, keyin "notifypi2" ni o'qiydi va LED matritsali displeyda bildirishnomani ko'rsatadi.

Siz ta'qib qilishingiz uchun Pi1 Python skriptini qo'shdim. Skriptdagi izohlar kod nima qilayotganini tushuntiradi.

Pi1 skriptiga qo'shimcha eslatmalar va tushunchalar

• Firebase va Twilio -ni sozlash uchun. Oldingi bosqichlardan ko'chirilgan tegishli API kalitlarini, identifikatorlarini, parollarini va boshqalarni to'ldiring.

• Firebase autentifikatsiyasiga kelsak, qo'shimcha xavfsizlik uchun siz bu ma'lumotni qattiq kodlash o'rniga, foydalanuvchi ma'lumotlarini so'rashingiz mumkin. Ma'lumotlar bazasidan har safar yozganimizda yoki o'qiganimizda, biz kiritamiz

  foydalanuvchi ['idtoken'] bilan

  olish (), surish (), o'rnatish () usullari.

• CPU harorati kerak, shuning uchun Pi mashinada yoki yopiq muhitda haddan tashqari qizib ketishiga aralashishimiz mumkin.
• Biz, shuningdek, G kuchlarining mutlaq qiymatini olamiz, chunki salbiy qiymatlarni bilishning hojati yo'q. Biz faqat G kuchlari mavjudligini bilishimiz kerak.
• If ifoda akselerometrning qiymatlarini tekshiradi. Agar G kuchlari har qanday yo'nalishda 1dan katta bo'lsa, Pi1 harakat vaqtini qayd qiladi va o'zining LED displeyida undov belgisini ko'rsatadi. Shuningdek, u "notifypi2" bolasini yangilaydi. "Notifypi2" yangilanganida, Pi2 uni o'qiydi va "!!!" ni ko'rsatadi. uning LED displeyida foydalanuvchiga mumkin bo'lgan harakat/kirish haqida xabar berish. Pi1 shuningdek, foydalanuvchiga harakat haqida SMS -xabar yuboradi.
• Push () usulini qo'llaganda, Firebase yangi yozuv bilan bolani avtomatik ravishda yaratadi. Bu kerak, shuning uchun jurnalga kiritilgan ma'lumotlar noyob bo'ladi. Boshqa tomondan, set () usuli oldingi ma'lumotlarni qayta yozadi.
• Ma'lumotlar bazasini tekshirish uchun 10 soniya tsikli kerak, shuning uchun sizning Pi Firebase -dan ma'lumotlarni qayta -qayta so'ramaydi. Agar siz doimiy ravishda Firebase -ga spam yuborsangiz, Google sizni taxminan 10 daqiqada o'chirib tashlaydi.
• Agar token yangilanmasa, Firebase har 60 daqiqada foydalanuvchini haydab chiqaradi. Menda yangilanish 1800 soniya (30 minut) o'rnatilgan.

4 -qadam: Pi2 uchun Python skript

Agar siz rasmga qarasangiz, bu Pi2 mumkin bo'lgan harakat haqida bildirishnoma.

Pi2 skriptlari Pi1 bilan deyarli bir xil, lekin skript harakatni aniqlamaydi. Pi2 faqat "notifypi2" bolasidan bildirishnomalarni ko'rsatadi yoki tiklaydi. Bu yagona farq bo'lgani uchun men buni quyida tushuntiraman.

• Har 10 soniyada Pi2 ko'rsatish uchun "notifypi2" ni tekshiradi. Agar ko'rsatiladigan xabar bo'lsa, Pi2 uni doimiy ravishda ko'rsatib turadi, shuning uchun foydalanuvchi uni ko'radi.
• Joystik tugmachasini bosish bilan faqat foydalanuvchi aralashsa, xabar o'chiriladi va ma'lumotlar bazasi tomonga tiklanadi.

5 -qadam: Pisni sinab ko'ring

Pisni sinab ko'rish vaqti keldi.

• Pis uchun mos ravishda skriptlarni ishga tushiring.
• Firebase -ga kiring va loyihalar ma'lumotlar bazasi bo'limiga o'ting.
• Pi1 -ni silkiting, siz Pi1 LED displeyida qizil undov belgisini ko'rishingiz kerak. Bundan tashqari, sizga SMS -xabar kelishi kerak.
• Ma'lumotlar bazasini tekshiring, ogohlantirish yozuvlari paydo bo'lishi kerak. "notifypi2" ham yangilanishi kerak.
• Pi2 ga qarang. Siz ham "!!!" ga o'tishingiz kerak. Xabarni o'chirish uchun joystikni bosing. "notifypi2" qayta tiklanishi kerak. Tasdiqlash uchun Firebase -ni tekshiring.
• Agar siz Pi1 -ni harakatga juda sezgir deb hisoblasangiz, Pi1 skriptida chegarani 1G dan yuqori darajaga ko'taring.

Agar hamma narsa yaxshi bo'lsa, skriptlaringiz buzilmaydi. Endi sizda ishlaydigan bildirishnoma tizimi mavjud. Pi1 harakatlar yoki tebranishlarni aniqlagandan so'ng, sizga SMS -xabar va Pi2 -da vizual LED -bildirishnoma keladi.

6-qadam: R-PiAlerts IOS ilovasini yaratish

IOS ilovasini yaratish vaqti keldi! Ilova juda oddiy bo'ladi. Unda LoginViewController va ItemsTableViewController bo'ladi. ItemsTableViewController "ogohlantirishlar" bolasidan ogohlantirish bildirishnomalarini ko'rsatadi. Ma'lumotlar bazasi yozuvlarini ham ilovadan o'chirish mumkin. Bosh og'rig'idan qutulish uchun, agar siz Firebase uchun onlayn darsliklarni ko'rishni rejalashtirmoqchi bo'lsangiz, 2016 yil mart oyidan keyingi darslarni qidirganingizga ishonch hosil qiling, chunki o'tgan yili o'sha paytda katta o'zgarishlar bo'lgan. 2016 yil mart oyidan oldin hamma narsa meros bo'lib qoladi. Sizni tezkor fayllar qiziqtiradi, koddagi izohlarni ko'rib chiqing. Agar siz ma'lumotlar bazasini o'qiydigan Firebase dasturini yaratish bo'yicha batafsil ko'rsatmaga ega bo'lishni istasangiz, Ray Vunderlichning qo'llanmasini ko'rib chiqing.

IOS loyihangizga umumiy nuqtai nazarni o'rnating

• Xcode -da bitta ko'rinadigan iOS loyihasini yarating.
• Paket identifikatorini nusxalash
• Veb -saytdagi Firebase loyihasiga o'ting va to'plam identifikatori bilan info.plist faylini yarating.
• GoogleService-info.plist faylini loyihangizga qo'shing. Bu info.plist faqat siz yaratgan Firebase loyihasi bilan ishlaydi.
• Xcode -ni yoping va Firebase -ni Cocoapods orqali o'rnating. Auth va ma'lumotlar bazasini o'rnatganingizga ishonch hosil qiling.

• Xcode -ni qayta ishga tushiring, so'ngra Firebase uchun AppDelegate.swift -ni sozlang. Bu faqat 2 qatorli kodni oladi.

  Firebase -ni import qilish bir

  FIRApp.configure (). Majburiy emas, Firebase -da faqat 1 qatorli kodni oladigan qat'iylik xususiyati mavjud

  FIRDatabase.database (). PersenceEnabled = rost

• O'rnatishning batafsil bosqichlarini Firebase veb -saytida topish mumkin

Ilovaning Firebase ma'lumotlar bazasi bilan qanday aloqasi bor:

• Ilova foydalanuvchining haqiqiyligini tasdiqlashi kerak.
• Tasdiqlangandan so'ng, ilova Firebase ma'lumotlar bazasining oniy tasvirini oladi va uni "Item" obyekti sifatida saqlaydi.
• Bu ob'ekt qatorni to'ldiradi. Bu qator jadval ko'rinishini to'ldirish uchun ishlatiladi.
• Kuzatuvchi Firebase ma'lumotlar bazasidagi o'zgarishlarni kuzatadi va oniy tasvirni yaratadi.
• O'zgarishlar aniqlangandan so'ng, yangi rasmdan qator qo'shiladi.
• O'zgarishlarni ko'rsatish uchun jadval ko'rinishi qayta yuklanadi.

Ilovani qanday yaratish haqida umumiy tushuncha

• Xcode -ning interfeys yaratuvchisida dastur qanday joylashtirilganligi haqidagi rasmga qarang.
• Interfeys quruvchida ViewController yarating va maxsus sinfni LoginViewController.swift -ga yo'naltiring.
• E -pochta va parol uchun matn maydonlarini qo'shing. Parol maydoniga "Xavfsiz matn kiritish" ni yoqishni unutmang. Kirish tugmachasini qo'shing.
• Matn maydonlari va tugmani LoginViewController.swift -ga ulang. LoginViewController.swift autentifikatsiyani boshqaradi.
• Interfeys quruvchisiga Navigatsiya boshqaruvchisini qo'shing. LoginViewController -dan Navigatsiya boshqaruvchisiga segue yarating. Seguga identifikator berishga ishonch hosil qiling.
• ItemsTableViewController.swift -ni ko'rsatish uchun navigatsiya boshqaruvchisi bilan birga kelgan yangi jadval ko'rinishining maxsus sinfini o'rnating. Menda ItemsTableViewController -da ikkita tugma bor: Chiqish va Qo'shish tugmasi. Tugmalarni ItemsTableViewController.swift -ga ulang.
• LoginViewController.swift kodi haqida. Foydalanuvchi kirish ma'lumotlarini kiritadi va Firebase foydalanuvchini qaytaradi. Agar foydalanuvchi hozir bo'lsa, u identifikator bilan segmentni bajaradi. (biriktirilgan kodni ko'ring)
• Item.swift sinfini qo'shing (biriktirilgan kodni ko'ring)
• ItemsTableViewController kodiga kelsak, bu juda oddiy jadval ko'rinishi kodi. Ma'lumotlar bazasidagi o'zgarishlarni ob'ekt ob'ekti sifatida tasvir sifatida saqlangan kuzatuvchi bo'ladi. Keyin Item obyekti jadval ko'rinishini to'ldirish uchun qatorga qo'shiladi. Qo'shish tugmasi Firebase ma'lumotlar bazasida Pi1 ni o'qish va ko'rsatish uchun yozuvni o'rnatadi. Kulish uchun men kodni ham qo'shdim (biriktirilgan kodni ko'ring)

7 -qadam: Ilovani sinab ko'ring

Ilovangizni ishga tushiring

• Kirish va Pi1 -ni silkitish. Siz yangi ogohlantirishlarni ko'rishni boshlashingiz kerak.
• Qo'shish tugmachasini bosing va Pi1 xabaringizni ko'rishini ko'ring.
• Chapga suring, "Ogohlantirishlar" yozuvlari o'chirilishini ko'ring.
• Tezda ketma -ket juda ko'p bildirishnomalar oladimi? akselerometr ostonasini sozlang yoki Pi1 skriptida uxlash vaqtini oshiring.

8 -qadam: Xulosa

Ajoyib! Endi bizda harakatni aniqlaydigan va sizga harakatlar to'g'risida bildirishnoma yuboradigan Pis bor. Buning ustiga, siz ogohlantirish xabarlar jurnalini iOS qurilmangiz bilan boshqarishingiz mumkin! Pisni joylashtirish vaqti. Pi1 -ni eshik oldiga qo'ying va Pi2 -ni ish joyingizga qo'ying. Keyingi safar kimdir kirsa, vaziyatni bilib olishingiz mumkin! Yaxshisi, batareyangiz bilan mashinangizda Pi -da yashirinishga harakat qiling. Eshiklarni bir necha marta taqillating, qarang, nima bo'ladi!

Bu Raspberry Pi va Firebase bilan nima qilish mumkinligi haqidagi imkoniyatlarning boshlanishi. SenseHat shuningdek atrof -muhit sensori, gyros va kompasni o'z ichiga oladi. Siz Pis -ni atrof -muhitdagi ba'zi o'zgarishlarni qayd qilish uchun sozlashingiz mumkin. O'yinni kuchaytirishni xohlaysizmi? Qachonki sizning Pi harakatlarni aniqlasa, kameradan foydalaning, tasvirni oling va Pi matnini sizga suratga oling. Shuningdek, yuzni aniqlash uchun kompyuterni ko'rish algoritmidan foydalanishga harakat qiling. agar u siz bilgan odamning yuzi bo'lsa, sizga xabar berilishi mumkin! Maza qiling!