如何通过智能手机开门

描述

概述

我有一扇带电锁的门，当我没有带钥匙时，或者当我想让别人进来但我不在时，我也想打开它。

该项目的最佳候选者是Shelly 1 继电器，因为：

• 它价格低廉，在亚马逊上很容易买到

• 它很小，带有小塑料外壳（因此可以安装在现有的电箱中）

• 它可以在 110-240V AC 或 12-60V DC 供电，无需任何额外电源

• 它提供了一个干接点（所以它可以直接驱动我的24V电锁）

• 使用 Arduino 编程非常容易

对于软件方面的事情，我决定使用 Arduino 的IoT Remote 移动应用程序，它是免费的，允许您创建一个简单的界面而无需编写任何代码。该解决方案为我处理所有网络部分，因此我不必担心设置 Web 服务器、将其暴露在公共互联网、处理身份验证、编写远程通信协议等。一切都已由 Arduino Cloud 管理，并且我的代码变得非常简单。

关于安全的几句话

当谈到打开一扇真实世界的门时，我们都应该有点偏执。Arduino IoT Remote 应用程序需要身份验证，您可以将 Arduino 帐户配置为需要两步身份验证以提高安全性，因此这已经是一个好的开始。但是，我想通过实施一种简单的一次性密码 (OTP) 机制来做更多事情，就像您用来访问银行帐户的机制一样。我确实信任 Arduino Cloud，但使用此解决方案，即使有人可以以某种方式进入我的手机和设备之间的通信通道，他们也无法打开门，因为他们需要由 Google 生成 OTP在我的手机上配置的身份验证器应用程序。

第一步：配置Arduino Cloud

这部分很简单，按照以下步骤操作即可（有疑惑的可以看看官方教程）：

1. 在Arduino Cloud中创建一个免费帐户

2. 创建一个新设备，选择“Generic 8266 Module”作为板类型。您将获得一个密钥：将其复制粘贴到某处。

3. 创建一个新东西，并使用您的 WiFi 凭据和您刚刚获得的密钥对其进行配置。

4. 为事物添加一个变量，称为“ access_code ”。使它成为一个字符串变量并保持所有默认值不变。

5. 创建一个新的仪表板并向其添加一个“信使”小部件。将小部件链接到 access_code 变量。

就是这样！很容易吧？

第 2 步：将 Shelly 1 连接到您的电脑

1. 获取您的 USB-TTL 串行适配器并确保它在 3.3V 下工作。

2. 拆除 Shelly 1 外壳以接触到编程引脚。

3、查看Shelly网站上的pinout ，按如下方式连接其引脚[Shelly -> USB-TTL adapter]：

• 接地 -> 接地

• GPIO0 -> 接地

• 3.3V -> VCC

• RXD -> TXD

• TXD -> RXD

为了将 GND 和 GPIO（在 Shelly 上）连接到 GND（在 USB-TTL 适配器上），您可能需要使用面包板，但任何其他方法都可以。

现在将 USB-TTL 适配器插入您的 PC。

第三步：配置谷歌身份验证器

为了使用一次性密码方法，您需要在手机上设置 Google 身份验证器，这非常简单，因为它只需要一个 QR 码就可以完成所有操作。

要生成二维码，您可以使用Luca Dentella（TOTP Arduino 库的作者）提供的这个非常方便的在线页面。配置字段如下：

• 账户名：空（无所谓）

• 颁发者：您希望在 Google 身份验证器中看到的名称（例如“我的门”）

• 秘密：一系列随机字符，确保它非常随机并且没有人知道。你不需要把它写在别处。

• 算法：SHA256

现在按下“Go”按钮，您将获得一个漂亮的二维码：使用 Google Authenticator 扫描它，一切就绪！

最后，将“Arduino HEX array”和“Key length”字段的值复制到本页提供的草图代码中。您的手机和 Arduino 代码现已配对。

第 4 步：对 Shelly 1 进行编程

现在按照以下步骤操作：

1. 在 Arduino IoT Cloud 的 Web 界面中，将草图代码复制并粘贴到您刚刚创建的东西的“草图”部分。

2.点击“打开完整编辑器”；然后单击三个点并选择“下载草图”以将草图下载到本地。

3. 使用 Arduino IDE 打开草图。

4. 在 arduino_secrets.h 选项卡中填写值（您的 WiFi 凭据和您在步骤 #1 中获得的密钥）。

5.安装一个最新的esp8266内核：

• 打开首选项
• 从 Tools > Board 菜单打开 Boards Manager 并找到“GenericESP8266Module”板

• 点击安装安装最新的核心

6. 安装以下库：

• Arduino 的ArduinoIoTCloud

• Luca Dentella 的TOTP 库

7. 选择板卡串口。

8.点击“编译并上传”

此时，您的 Shelly 1 设备应该已刷入并可以使用了！

注意：使用 Arduino Cloud 通常不需要下载草图和使用 Arduino IDE，因为一切都可以从 Web 界面完成（顺便说一下，它预装了所有内核和库）。然而，这个项目需要一个最新的 esp8266 核心，它在 Arduino Cloud 上尚不可用。一旦 Arduino 团队在云端升级了 esp8266 核心，这一段就可以被更简单的基于网络的程序所取代。

第 5 步：安装您的 Shelly 1

此时，您已准备好安装所有内容：

1. 从 Shelly 1 上拆下所有电线。

2. 确保根据所需电压设置 Shelly 上的跳线（请参阅Shelly 文档，这一点非常重要）。

3. 将 Shelly 1 连接到您的电锁并输入电源。

第 6 步：测试所有内容

此时您应该能够从 Google Authenticator 生成 OTP 代码并将其写入您之前创建的仪表板小部件：您的门将打开！

如果它似乎不起作用，这里有一些故障排除提示：

• 董事会是否在仪表板小部件中回复“无效代码”？如果是这样，您需要更仔细地重新进行与 Google Authenticator 的配对。确保在将其闪烁到 Shelly 之前将十六进制数组复制到草图中。

• 如果发送代码后 Messenger 小部件完全没有声音，则表示看板未连接到云端。打开物联网云中的“物”页面，查看看板是否在线标有绿点。如果不是，请仔细检查您在草图中写入的 WiFi 凭据。

• 此外，仔细检查 Shelly 的输入电源：应根据所需的输入电压（AC 与 DC）设置跳线，并且必须遵守极性（L/N 用于 AC，+/- 用于 DC）。如果您将跳线设置到错误的位置，您很可能会炸毁您的 Shelly！