Controle eletrônico de acesso a portas de animais de estimação - RFID

Inspirado em projetos como a porta do gato tweeting e o CATaLOG [sic], estou querendo adicionar alguma forma de controle de acesso automatizado à nossa porta de animais de estimação para controlar quem pode entrar e sair quando.

(Divulgação completa: Esta é uma reimpressão do meu blog em que escrevi o problema, mas todos os comentários são bem-vindos!)

Os jogadores

Atualmente, temos três gatos, um cachorro e uma porta de estimação.

O vira-lata travesso

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

Toby, nosso Labrador de dois anos, precisa de acesso ao quintal a qualquer hora, dia ou noite, para ter acesso a comida, água e outras comodidades .

The Clutter Kittens

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 e Kismet, são livres para sair durante o dia (às vezes até incentivados), mas em um mundo ideal a porta do animal de estimação só permitiria que eles entrassem, mas não saíssem novamente depois do anoitecer.

O andarilho

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

ATUALIZAÇÃO 17/01/2010: Infelizmente, Murray não está mais conosco . A velhice finalmente o alcançou.

Murray, o venerável veterano de 17 anos da família que tem o hábito de passear . Nesta fase de sua vida, seria melhor se ele ficasse dentro de casa.

The Portcullis

Vista externa da porta do animal de estimação http://www.michevan.id.au/sites/www.michevan.id.au/files/resize/u3/petdoor_outside-200x150.jpg

Nossa porta de estimação, que permite que a multidão saia no convés e entre no quintal. A porta é fixada em um painel de madeira na moldura do que era originalmente uma janela.

Resumo dos Requisitos

Então, basicamente, precisamos de algo que seja capaz de impedir que a porta se abra durante a noite, exceto quando Toby estiver próximo e a qualquer momento que Murray estiver próximo . Não precisamos nos preocupar com gatos estrangeiros entrando em casa (você conheceu Toby, sim?) E se realmente queremos bloquear o cão, colocamos a barricada no lugar, como mostrado abaixo. (Logo descobrimos que o pequeno cadeado de plástico na porta não o impedirá se ele realmente quiser entrar!)

Vista interna da porta do animal de estimação http://www.michevan.id.au/sites/www.michevan.id.au/files/resize/u3/petdoor_inside-200x150.jpg

Estou pensando em usar um Arduino placa como a unidade de controle, e acho que preciso de dois tag RFID um s - um para Toby e uma para Murray - no mínimo para lidar com as regras que descrevi acima.

Portanto, a lista de peças preliminares é:

• Uma placa controladora do Arduino .

• Um sensor de luz para detectar o horário de verão.

• Um scanner RFID.

• Duas etiquetas RFID que podem ser presas à coleira dos animais.

• Um solenóide ou outra coisa que possa ser usada para impedir a abertura da aba para o exterior.

• Um LED vermelho / verde para indicar se a porta está atualmente trancada ou não.

• Um interruptor de três estados para permitir que a porta seja sempre aberta, sempre trancada ou automática, conforme necessário, embora esperemos que seja automática na maior parte do tempo.

As preocupações que tenho são encontrar o scanner RFID certo e as etiquetas que funcionarão neste ambiente. Não tenho experiência com RFID, mas ouço um pouco sobre problemas de alcance. Uma etiqueta estará na coleira de um grande Labrador, a outra em um gato de tamanho médio, portanto, há uma diferença de altura razoável. O sensor de proximidade não pode ser esquisito para que isso funcione, especialmente para Toby, que ficará confuso se a porta funcionar apenas um pouco do tempo e não incomodar.

Estou considerando um scanner ID-12 ou ID-2 com uma antena personalizada, mas as pessoas com quem conversei acham que o alcance será muito pequeno. A diferença de tamanho entre um gato doméstico e um labrador é bastante significativa nesse caso.

Outra opção pode ser bluetooth. Isso também teria a vantagem de poder atuar como um verdadeiro sensor de proximidade, detectando quando o animal entra no alcance, permanece dentro do alcance e fica fora do alcance, enquanto o RFID é geralmente acionado uma vez cada vez que a etiqueta entra no alcance após não ter sido no intervalo. A desvantagem são as baterias.

Alguma outra idéia para sensores de proximidade?

A outra coisa é o mecanismo para bloquear a porta. Idealmente, algo que possa disparar um pequeno parafuso para bloquear o caminho da porta ou retraí-lo para deixar a porta aberta. De preferência, não é algo que é carregado por mola que precisa de uma tensão ativa para mantê-lo aberto ou fechado. Só deve aplicar tensão para alterar o estado, não manter o estado.

Se um parafuso não estiver disponível, vi um motor de passo com um pouco de metal no eixo usado para fazer a mesma coisa. Para travá-lo, basta girar o pedaço de metal no lugar, para destravá-lo, ele gira para fora do caminho.

Portanto, todo e qualquer comentário sobre o exposto acima será bem-vindo.

ATUALIZAÇÃO 17/01/2010: Finalmente encomendei a maioria das peças necessárias para isso, assim como o controle de umidade do tanque de caranguejo eremita, que provavelmente vou construir primeiro (porque é mais simples). Eu fui com um scanner RFID ID-20 para começar, então vamos ver como isso acontece. Infelizmente, minha cópia do Arduino Prático, que usarei como referência, aparentemente não chegará até meados de fevereiro, portanto o progresso será lento antes disso.

Estou muito interessado em ver como isso funciona.

Atualmente, estou fazendo uma trava controlada por RFID para uma porta e, pelo meu trabalho, sei que o RFID tem limitações de alcance (dependendo do tipo de leitor e chip que você usa), portanto a posição do leitor e do chip pode ser muito importante, especialmente porque você está planejando usá-lo em um ser vivo imprevisível. Esse pode ser um grande desafio e pode exigir mais de um leitor de RFID.

No que diz respeito a um mecanismo de bloqueio, você pode economizar muito, desmontando uma unidade de CD antiga e usando o sistema de unidade de slots.

Eu realmente não posso ajudá-lo com a questão de identificar seus animais de estimação, mas pelo mecanismo de travamento você deve procurar atuadores lineares. O atrito na esfera / parafuso do atuador será suficiente para manter a trava no lugar sem aplicar energia ao motor. Um atuador CC simples (com chaves fim de curso integradas) e um arremesso de 1cm a 2cm devem ser suficientes para operar um conjunto de parafusos. Os atuadores lineares geralmente são mais lentos que os servos e solenóides, mas têm mais potência e paralisam o mecanismo sem usar energia.

Na Uni, conversei sobre chips RFID como parte de um módulo para o meu curso. Com base nas pesquisas que fiz na época, e nunca tendo realmente as usado na vida real, você provavelmente precisará pesquisar / jogar com chips diferentes para encontrar aqueles que funcionem. algumas fichas podem ser bloqueadas por uma garrafa de água; portanto, se o pescoço de um cachorro ou gato fará a mesma coisa, isso depende.

Possíveis problemas que vêm à mente:

A posição do chip no colar (superior, inferior, lateral, etc.) em relação ao (s) sensor (es)? Afeta a detecção?

Você precisará de mais de um sensor?

O que acontece se o seu cão estiver próximo do retalho, quando o gato mais velho quiser sair? Você está pensando que os chips só estarão em gatos que não podem sair, travando a aba enquanto estiverem próximos?

Se houver versões comercialmente disponíveis dessa tecnologia, verifique se você consegue descobrir o que elas usam, incluindo qual marca / tipo de chip.

Um livro que foi particularmente útil durante a pesquisa de RFID como um tópico (parecia ter muitos estudos de caso de implementações nele também) foi o RFID for Dummies, que está aqui na Amazon no Reino Unido.

(Isso praticamente esgota meu conhecimento sobre RFID, deixe-nos saber como você se sai, de alguma forma.)

O ZigBee pode ser uma alternativa decente para o RFID. Eu nunca o usei, mas foi projetado para situações como a sua.

Não posso ajudar com a parte RFID, mas, para trancar a porta, você pode comprar atuadores de trava de carro excedentes , são simples solenoides que funcionam com 12Vdc. Ainda não os usei, mas pretendo usá-los para um baú fechado.

Eu mesmo estou trabalhando em algo assim. Eu tenho um ID-12 na mão que parece não ler a etiqueta do meu gato. Tenho algumas outras etiquetas RFID disponíveis que não serão lidas e uma que pode ser lida a 6 "de distância (sem antena em tudo).

Não tenho certeza dos kHz da tag no meu gato ou de qualquer outro, exceto pelo cartão de "controle" que comprei com o leitor para teste.

O ID-12 é a coisa mais fácil do mundo para usar no modo ASCII, e isso é tudo que eu tentei. Acho que preciso encontrar um modelo de 134kHz e / ou uma antena adequada para ir mais longe.

Sinta-se livre para me contatar. turbohoje @ h0tmail

Para ler os tags EM4100 (do tipo barato de 125 kHz), é necessário obter um bom acoplamento entre a bobina de tags e a bobina do leitor.

Quanto maior a bobina de tags, melhor e mais confiável será o sinal.

Antes de tudo, você precisa enrolar a bobina do leitor em todo o portal para garantir que o animal esteja dentro do campo magnético.

Em segundo lugar, você precisa ter certeza de que a bobina de identificação é paralela à bobina do leitor. Acho que a maneira mais fácil de fazer isso é construir um colar onde a bobina está embutida no colar e conectada através de um conector no qual o chip está localizado.

O truque é construir a coleira RFID para ser durável e removível.

O circuito para o leitor é muito simples e pode ser construído por menos de US $ 2, desde que você tenha um AVR como o encontrado em um Arduino para conectá-lo, dê uma olhada na parte inferior deste esquema: http: //www.hackaarhus .dk / forum / download / file.php? id = 33

Também fizeram algum trabalho com RFID e Arduino, se alguém estiver interessado.