GSM-alapú interaktív távfelügyelet
2005/10. lapszám | Ferenczi Ödön | 3101 |
Figylem! Ez a cikk 20 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Erre legalkalmasabbnak tűnik a mobiltelefon használata. A cél olyan eszköz kifejlesztése volt, amellyel a felhasználó viszonylag kis költséggel megoldhatja, hogy nagy biztonsággal, kényelmes módon, mobiltelefonján értesüljön az esetleges riasztási eseményről, illetve mobiltelefonja segítségével be is tudjon avatkozni (akár külföldről), amennyiben ez szükséges.
A költségek minimalizálása mellett fő szempontként jelentkezett az is, hogy a kommunikációhoz ne legyen szükség vezetékes telefonvonalra. Ez sok esetben nem is lenne megoldható (pl. gépjármű, tanyaépület, borospince, horgásztanya, úszóház vagy hajó stb. esetében). A következőkben ismertetésre kerülő rendszerrel gazdaságosan és egyszerűen kialakítható távfelügyeleti állomást készíthetünk lakásunkhoz, hétvégi házunkhoz, esetleg gépjárművünkhöz. Az ismertetésre kerülő rendszer esetében a távjelzés és távvezérlés GSM-hálózaton keresztül történik. Így mobiltelefonunk révén értesülhetünk a lakásunkban történő nem várt eseményekről, és szükség esetén be is avatkozhatunk azok menetébe. Ez így eléggé általánosan és hivatalosan hangzik, ezért a működés ismertetését egy konkrét példán keresztül mutatjuk be, amitől természetesen a szükségnek megfelelően eltérhetünk: a konkrét kialakítás tehát mindenki saját igényei szerint, rugalmasan alakíthatja.
Az itt bemutatásra szánt rendszer egy hétvégi ház távfelügyeleti és betörésjelző-riasztó funkcióit is ellátja. A rendszer alapját lapunk 2005. májusi, illetve júniusi számában (lásd 44…47. és 38…41. old.) már bemutatott FlaShMS fantázianevű GSM-kommunikátormodul képezi (lásd 1. ábra). E mikroprocesszoros vezérlésű kommunikátor modul egyaránt alkalmas – GSM hálózaton keresztül – távjelzésre és távvezérlésre. A jelzés átvitele a hozzá csatlakoztatott mobiltelefon segítségével történik. A modul részletes leírása a fent említett lapszámainkban már ismertetésre került, ennek megismétlése nem célszerű. E hazai fejlesztésű és gyártású modul elérhető áron beszerezhető vagy utánépíthető a gyártó által amatőr felhasználóknak biztosított egységcsomagból is. Részletes ismertetésére itt csak a tömbvázlat szintjéig térünk ki: a modul tömbvázlatát a 2. ábrán láthatjuk.
A modul egy megfelelő, például Nokia típusú mobiltelefonhoz kapcsolódik, ennek rendszerbuszán keresztül. A távfelügyelethez szükséges kommunikáció tehát a modulhoz kapcsolódó mobiltelefonon segítségével történik. A modul ezen kívül természetesen rendelkezik bemenő és kimeneti interfészekkel. A modul négy bemeneti érintkezőt és négy kimeneti jelfogót tartalmaz. A bemeneti érintkezők állapota távolról lekérdezhető, illetve a jelfogók állapota megváltoztatható.
Mindezek parancs-SMS-ek segítségével végezhetők. A modulhoz RS-232 interfészen keresztül GPS (globális műholdas helymeghatározó adapter) is csatlakoztatható, amelyen keresztül a modul pontos földrajzi helyzetét is le tudjuk kérdezni: természetesen ennek leginkább a mobil alkalmazásoknál (pl. gépjármű, hajó stb.) van jelentősége. Szót kell ejtenünk még az I2C interfészről is, amelyhez egy hőmérsékletérzékelő szenzor csatlakozik. A hőmérséklet távoli lekérdezésére a példánkban szereplő összeállítás kapcsán is kitérünk majd. A GSM-kommunikátormodul lelke egy 8 bites 4k flash típusú belső memóriát tartalmazó mikrokontroller. Ezen kívül tartalmaz egy 256 byte kapacitású, I2C buszos EEPROM memóriát is, a felhasználói adatok biztonságos tárolásához.
Hétvégi ház távfelügyelete a gyakorlatban
Alkalmazási példánkban egy hétvégi ház távfelügyeletét és betörésvédelmét egyaránt ellátó összeállítást mutatunk be. A rendszer vázlatos felépítését a 3. ábra szemlélteti. A GSM-kommunikátormodult ebben az alkalmazásban lakásriasztónak konfiguráljuk, ezt a NYÁK-panelen található JP5 jumper „lehúzásával” tehetjük meg. Ilyenkor a modul bemeneteire közvetlenül ráköthetjük a lakásriasztókhoz általánosan használatos érzékelőket, amelyek aktív állapotukban (amikor történetesen az érzékelő bejelez, például riasztáskor) bontó érintkezőt tartalmaznak. Ebből adódóan nyugalmi állapotukban az érintkező kontaktusuk zárt. Az érzékelőket a modul bemeneteire úgy köthetjük rá, hogy az érzékelőben lévő kontaktus egyik pontja testhez, a másik pedig a modul bemeneti pontjához csatlakozzon (lásd 2. ábra).
A példában bemutatott kialakításnál (lásd 3. ábra) három érzékelőt alkalmazunk, nevezetesen a bejárati ajtón lévő „reed-relés” nyitásérzékelőt, egy passzív infra mozgásérzékelőt, és egy akusztikus üvegtörés-érzékelőt. Az aktivizáló bemenetre egy „szokványos” kódzár csatlakozik, amelynek alkalmazásával tudjuk élesíteni, illetve kikapcsolni a riasztórendszert. A kódzárat természetesen szükség esetén helyettesíthetjük kulcsos vagy akár rejtett kapcsolóval is. A lényeg ugyanis az, hogy az ún. „aktivizáló bemenetre” juttatott kb. 1 s-os földelő impulzus kapcsolja be vagy ki a riasztórendszert. A riasztó élesített állapotba a kódtasztatúrán beütött felhasználói kód hatására kb. 1 perc kimeneti késleltetés után kerül.
Élesített állapotban az érzékelők valamelyikének bejelzése esetén a riasztómodul SMS-ben értesít minket erről az eseményről, annak megfelelően, hogy melyik érzékelő jelzett be, és 3 perces időtartamra meghúzza az 1-es számú jelfogót, amely esetünkben egy szirénát is működtet. A riasztó kikapcsolt állapotba a kódtasztatúrán beütött felhasználói kód hatására kerül. A bemeneti késleltetést az ajtó kinyitása indítja el, ezalatt a kb. 20 s-os időtartam alatt kell a kóddal a rendszert kikapcsolni, különben a fent leírt riasztási folyamat és SMS-küldés be fog következni.
Megemlítjük még azt, hogy a 2-es és a 3-as bemenet ún. beléptető- és követőzónát alkotnak. Ez azt jelenti, hogy a passzív infra érzékelő elhelyezhető abban a helyiségben is, ahol a bejárati ajtónk van, kettős védelmet biztosítva így a helyiségnek. Ez az elrendezés a kisebb vagy csak egy fő helyiségből álló (pl. nyaraló, horgásztanya, kis üzlet stb.) helyiségek számára előnyös az alábbiak miatt. Abban az esetben, ha az ajtót nem nyitják ki, de az infra mégis bejelez (biztosan illegális behatolás, pl. az ablakon mászott be a tolvaj), a riasztás késleltetés nélkül bekövetkezik.
Ha azonban valaki az ajtón jön be, az ajtónyitás-érzékelővel egyidejűleg az infra mozgásérzékelő is jelez, s a riasztás csak a bemeneti késleltetés után következik be, feltéve persze, hogy ez alatt nem ütik be helyes felhasználói kódot. Az akusztikus üvegtörés-érzékelő jelzése is azonnali riasztást vált ki, hiszen ilyenkor valószínűsíthető egy ablak betörése, és ez mindenképpen csak illegális lehet. Megfigyelhetjük, hogy a 4-es bemenetre egy hőmérsékletérzékelőt (termosztát) csatlakoztattunk. A termosztát fagyveszélyre figyelmeztethet bennünket, ezért a fürdőszobában vagy más vizes helyiségben kerülhet elhelyezésre.
A működés egyszerű: a termosztát akkor bontja a belső érintkezőjét, amikor a környező hőmérséklet egy adott beállított érték, esetünkben 5 °C alá csökken. Ekkor erről a rendszer SMS-ben értesít minket, de természetesen ez nem vált ki riasztást, így a sziréna nem szólal meg. A hőmérsékletérzékelő telepítésével lehetőség van a pontos hőmérséklet lekérdezésére is.
Példa: SMS küldése a modulhoz tartozó mobiltelefon számára a következő szöveggel: XTEabcdef. A modul néhány pillanat múlva visszaküldi nekünk a hőmérséklet értékét:
T:+018,5 °C
További kényelmi funkció a kimenetek távvezérelhetőségére mutat példát. A 2. számú relé vezérlésével példánkban egy melegvíz-tárolót kapcsolunk be vezérlő SMS segítségével. Ez olyankor jöhet jól, ha például leutazunk a nyaralónkba, s azt szeretnénk, hogy mire odaérünk, a bojler már meleg vízzel megtelve „várjon ránk”.
Példa: melegvíztároló bekapcsolása. SMS küldése a modulhoz tartozó mobiltelefon számára a következő szöveggel: O2Babcdef. A modul néhány pillanat múlva visszaküldi nekünk: INPs:IIII OUTs:IAII (!) FlaShMS!
Bemenetek állapota: INPs:AIAI INPs:AAIA
Jelentése:
Bemenetek:
1. Aktív 1. Aktív
2. Inaktív 2. Aktív
3. Aktív 3. Inaktív
4. Inaktív 4. Aktív
Kimenetek állapota: OUTs:AIAI
Jelentése:
Kimenetek:
1. Aktív (relé meg van húzva)
2. Inaktív (relé elengedett)
3. Aktív (relé meg van húzva)
4. Inaktív (relé elengedett)
A riasztórendszer tápellátásáról külső 12 V-os egyenfeszültségű tápegység gondoskodik. Abban az esetben, ha szünetmentessé kívánjuk tenni a tápellátást, akkor a két jelölt vezetékre egy 4 Ah-ás zselés-savas ólomakkumulátort kell csatlakoztatni. A megépített távfelügyeleti állomásunk központi egységének „deszkamodelljét” a 4. ábrán láthatjuk. Ebben a központi egységben foglal helyet a tápegység, a szünetmentes áramellátást biztosító akkumulátor és a GSM SMS-modul (lásd 1. ábra) a hozzá csatlakoztatott mobiltelefonnal együtt.
Tápfeszültség-ellenőrzés
Amennyiben a tápfeszültség a kritikus határ alá (9 V) csökkenne, a modul figyelmeztető SMS-t küld: DCoutage! Csak a riasztó bekapcsolt állapotában küld ilyen SMS-t, újból csak akkor aktivizálódik ez a funkció, ha táp ki-be- kapcsolás történik, vagy kiadjuk a reset parancsot (RESabcdef).
Back-up akkumulátor használata esetén a bemenő tápfeszültség lecsökkenése, illetve annak megszűnése esetén is a fenti figyelmeztető SMS-t küldi a modul.
A modulhoz csatlakoztatható NOKIA mobiltelefonok a következők: 5110, 6110, 6150, 3210, 3310, 3330, 3410 (DCT-3-as sorozat). Továbbá másik szoftverrel csatlakoztathatók még NOKIA 3510, 3510i, 6310, 6310i, 3100 (DCT-4-es sorozat) készülékek is.
