Inteligentná bezpečnostná brána priniesla siedmakovi víťazstvo od AMAVET-u

Monika Tináková

Projekt Bruna Rybárskeho prináša inováciu v bezpečnosti: na ovládanie brány slúži mobilná a dátová sieť.

Diaľkové otváranie brány. Zdroj: iStockphoto.com

Ilustračné foto: brána na diaľkové ovládanie. Zdroj: iStockphoto.com

Za rok 2019 zaznamenala polícia na Slovensku takmer 4000 prípadov krádeží vlámaním. Aj toto množstvo vlámaní hovorí o tom, že vstupné brány nie sú ešte stále dostatočne bezpečné. Od takejto brány máme buď kľúč, alebo je ovládaná diaľkovým ovládačom. Keď ho stratíme, niekto to môže zneužiť.

Školák Bruno Rybársky prichádza s nápadom, ktorý je bezpečnejší, jednoduchší a vyžaduje si iba mobilný telefón. Projekt využíva mobilnú telefónnu a dátovú sieť na ovládanie brány, ale aj na zistenie stavu otvorenia a histórie udalosti. Siedmak zo základnej školy v Devínskej Novej Vsi v Bratislave zaujal porotcov na celoslovenskej súťaži mladých nádejných vedcov a zaradil sa medzi víťazov na Festivale vedy a techniky, ktorý organizuje AMAVET – Asociácia pre mládež, vedu a techniku.

Na akom princípe vo všeobecnosti fungujú brány?

Brány sa rozdeľujú na ručne otvárané a brány s elektrickým pohonom. V bráne s elektrickým pohonom je motor s ovládacou elektronikou, na ktorú je pripojený spínač. Ten indikuje, či je brána otvorená alebo zatvorená. Brána očakáva elektrický impulz, aby sa otvorila, prípadne zatvorila. Je v nej zvyčajne prijímač, ktorý je naladený na frekvenciu 432.92 MHz. Počúva, či sa neozve vysielanie ovládača naladeného na túto frekvenciu, ktoré môžu mať statický alebo plávajúci kód. Ovládač so statickým kódom vždy pošle tú istú správu, preto je jednoduchší a zvyčajne lacnejší. Ovládač s plávajúcim kódom nikdy nevysiela ten istý kód a navyše to, čo sa posiela, je zašifrované.

Aj napriek tomu, že to znie pomerne bezpečne, zlodeji si vedia s takýmito riešeniami ľahko poradiť.

Kto chce bránu otvoriť, musí mať kľúč. To predstavuje finančné výdavky, každému totiž treba dať nejaké zariadenie, či už elektronický, alebo mechanický prvok. Ďalší problém je spojený s kopírovaním. V železiarstve sa dá z obyčajného kľúča vytvoriť duplikát, statický kód sa dá odkopírovať „odpočutím” pri bežnom používaní. Plávajúci kód sa dá tiež oklamať, a to tak, že sa prvý pokus vysielania pri použití ovládača načíta so skenerom a zároveň sa „zaruší” prijímač. Obsluha sa domnieva, že vysielanie neprešlo, stlačí teda tlačidlo znova. Pri druhom pokuse sa opakuje to isté, ale skener nakoniec pošle prvý zaznamenaný kód.

Ďalšia fáza je zatváranie brány. Vtedy vzniká tiež priestor na vstup do objektu bez toho, že by si to niekto mohol všimnúť.

Áno, je to tak predovšetkým v prípadoch, keď sú brány nastavené na automatické zatváranie. Napríklad vodič otvorí bránu, prejde a už sa nestará, lebo brána sa zavrie sama. Brány mávajú totiž infračervené závory, ktoré snímajú, či sa tam nachádza auto alebo človek. Je to jednak kvôli bezpečnosti, aby nenarazili do auta, jednak sa často využívajú aj na to, aby sa mohli automaticky zavrieť, ak nimi nejaký čas nikto neprejde. Po uvoľnení priestoru medzi infrazávorami sa, povedzme, po 30 sekundách brána automaticky zavrie.

Ak však niekto zakryje vysielač alebo prijímač závory, brána sa nezavrie a je možné do objektu voľne prísť a voľne z neho aj odísť. Môže sa stať, že vlamač zalepí okienko na závore a brána sa nikdy nezavrie. Toto sa, samozrejme, dá vyriešiť manuálnym zatváraním diaľkovým ovládačom, ale málokto zostane pri odchode čakať, kým sa brána úplne zatvorí. Medzitým môže teda niekto zakryť infrazávoru a brána sa nezavrie. Okrem toho ak človek z objektu odchádza zamyslený a potom mu napadne, či za sebou zatvoril, nevie to už skontrolovať.

Pri týchto rôznych riešeniach existuje veľa možností, ktoré si zákazník môže vybrať. Určite však závisia aj od ceny, nie každý si môže vyšší štandard dovoliť. Aké najmodernejšie technológie sa dnes v tejto oblasti využívajú?

Existujú jednoduché riešenia výstupov GSM, ktoré dokážu bránu otvoriť iba pomocou SMS alebo zavolania, ale nedokážu zistiť a ukázať stav brány. Tie drahšie môžu byť pripojené k zabezpečovaciemu zariadeniu alebo k domácej automatizácii.

Siedmak Bruno Rybársky s ocenením od AMAVET-u a jeho projekt inteligentnej bezpečnostnej brány. Zdroj: archív B.R.

Siedmak Bruno Rybársky s ocenením od AMAVET-u a jeho projekt inteligentnej bezpečnostnej brány. Zdroj: archív B. R.

Prichádzaš s riešením, ktoré by mohlo byť ľahko dostupné, bezpečné a zároveň aj lacné. Čo si skúmal vo svojom projekte?

Skúmal som, či sa nedá urobiť bezpečný systém, ktorý bude okrem otvárania brány zavolaním na telefónne číslo môcť aj zistiť jej stav cez internet – s históriou udalostí na bráne spolu s časom a dátumom – za čo najmenšiu cenu. No a podarilo sa mi vymyslieť riešenie, ktoré je lacné, pripája sa cez internet na server a je bezpečné.

Ako funguje?

Pozostáva z mikrokontroléru ATMEGA s interným RC oscilátorom a modemu SIM800, ktoré komunikujú po zbernici UART. Mikrokontrolér som programoval v jazyku C bez použitia existujúcich knižníc. Po zapnutí sa zariadenie pripojí na internet cez GPRS na linuxový server, ktorý prevádzkujem. Zariadenie čaká na prichádzajúce volanie alebo SMS a v pozadí odosiela stav brány pri zmene. Na serveri tiež uchovávam čísla, ktoré bránu otvorili, čo môže byť zaujímavé pre garážové domy a potreby rekonštrukcie udalostí.

Povolené telefónne čísla sa programujú cez SMS a sú uložené v pamäti odolnej voči výpadku napájania. Plánujem dorobiť aj vstup na infračervené závory, aby sa dalo zistiť, či tam niekto stojí alebo je zalepená, alebo pokazená, a upozorniť na to užívateľa. Na strane serveru som napísal program v Pythone, ktorý čaká na prijatie informácií z brány a ukladá ich do MySQL databázy. Odtiaľ ich načítava webový prehliadač cez skript, ktorý som napísal v PHP a je súčasťou mojej webovej stránky.

Ako si môžeme takéto zariadenie predstaviť? Môžeme ho mať raz aj doma?

Ja verím, že raz áno. Bude to lacné zariadenie, ktoré si môžete predstaviť ako čiernu skrinku, na ktorú sa pripojí spínač zatvorenia brány a vstup na otváranie brány, poprípade vstup z infračervenej závory. Vďaka nemu bude možné bránu otvoriť a zatvoriť cez SMS správu alebo zavolanie. Taktiež bude možné cez internet skontrolovať stav infračervených závor a aj to, či je brána otvorená alebo zatvorená. Cena súčiastok je veľmi nízka, takže by systém mohol byť lacnejší ako iné riešenia s menším počtom funkcií.

 

Operačný program MSSR

Investícia do Vašej budúcnosti
Tento projekt je podporený z Európskeho fondu regionálneho rozvoja

Táto webová stránka vznikla vďaka podpore v rámci Operačného programu Integrovaná infraštruktúra pre projekt: Podpora národného systému pre popularizáciu výskumu a vývoja
(kód ITMS: 313011T136), spolufinancovaný zo zdrojov Európskeho fondu regionálneho rozvoja.