Construa uma Fechadura Inteligente de Travamento Automático Usando Proximidade Bluetooth do Smartphone

Procurando uma maneira confiável e tecnológica de proteger seu escritório doméstico ou oficina privada? Este guia orienta você na criação de uma fechadura inteligente DIY que detecta automaticamente sua presença via Bluetooth e tranca a porta quando você se afasta.

O Conceito

Seu smartphone transmite constantemente um identificador Bluetooth único quando no modo de descoberta. Monitorando este sinal com um Raspberry Pi, podemos determinar se o dispositivo está dentro do alcance e acionar um relé para trancar ou destrancar a porta conforme necessário.

O que Você Vai Precisar

• Raspberry Pi – qualquer modelo serve; usei um Model B mais antigo por sua simplicidade. Certifique-se de que tem conectividade de rede (Ethernet ou Wi-Fi), cartão SD e fonte micro-USB.
• Adaptador Bluetooth USB – Módulo Adafruit 4.0 BLE funciona confiavelmente, mas qualquer dongle compatível serve. O adaptador só precisa enviar pings curtos, então velocidade de transferência não é crítica.
• Placa breakout GPIO ("cobbler") – Torna conexões de pinos claras; barato e prático.
• Placa relé – Escolha uma placa de 4 canais classificada para 12 V/5 A. Minha escolha foi um modelo genérico custando cerca de $5.
• Fechadura eletroímã 12/24 V – Comprei uma fechadura de força de retenção 180 kg com hardware de montagem por cerca de $35.
• Fonte de alimentação 12/24 V – A fechadura deve obter energia de uma fonte externa; nunca a alimente do Pi.
• Script Python (Lock.py) – Desenvolveremos isso passo a passo.

Começando com Bluetooth

Primeiro, instale os pacotes Bluetooth necessários no seu Pi. Você pode fazer isso diretamente no dispositivo ou via SSH.

sudo apt-get install bluez python-bluez

Insira o dongle e verifique se é reconhecido:

hcitool dev

Em seguida, pegue um script Python de exemplo para descobrir dispositivos próximos:

wget https://pybluez.googlecode.com/svn/trunk/examples/simple/inquiry.py
python inquiry.py

Se o script relatar "0 devices found", certifique-se de que seu telefone está no modo de descoberta. No iPhone, abra a página de configurações Bluetooth para habilitá-lo.

Criando o Script de Detecção

Crie um arquivo chamado detect.py e adicione o seguinte código. Substitua o endereço MAC pelo identificador do seu telefone.

#!/usr/bin/python
import bluetooth
import time

while True:
    print("Verificando " + time.strftime("%a, %d %b %Y %H:%M:%S", time.gmtime()))
    result = bluetooth.lookup_name('78:7F:70:38:51:1B', timeout=5)
    if result:
        print("Usuário presente")
    else:
        print("Usuário fora de alcance")
    time.sleep(10)

Execute o script para ver atualizações de status em tempo real. O intervalo de 10 segundos equilibra responsividade com consumo de energia. Se duração da bateria for preocupação, considere adicionar um interruptor que desabilite o loop enquanto você está dentro.

Modos da Placa GPIO

Escolha um esquema de numeração de pinos que corresponda ao seu hardware. O modo "board" usa números de pinos físicos, enquanto "BCM" (Broadcom) refere-se aos números de canal GPIO. Usarei BCM nos exemplos abaixo, que alinha com a maioria das placas breakout.

Fiação do Relé

Conecte a placa breakout ao Pi: pinos 3.3 V e 5 V ao VCC e GND do relé, respectivamente. Conecte GPIO 23 à entrada do relé. Verifique os requisitos de nível lógico do relé; muitos aceitam sinais de 3.3 V diretamente.

Para testar o relé manualmente, instale wiringPi e configure GPIO 23 como saída:

git clone git://git.drogon.net/wiringPi
cd wiringPi
./build

gpio -g mode 23 out

Confirme o status do pino:

gpio -g readall

Quando o relé clicar, você estará pronto para integrar a fechadura. Mantenha a fonte de alimentação da fechadura separada dos trilhos de energia do Pi.

Próximos Passos

Combine o script de detecção com lógica de controle GPIO para acionar a fechadura quando o telefone estiver fora de alcance. Teste minuciosamente em ambiente controlado antes de implantar.