DianaGate
Vlastní IoT jednotka pro ovládání závory
Závoru na skládce otevírala krabička, která uměla jediné: prozvonění z povoleného čísla. Seznam čísel se editoval přes SMS nebo sériový kabel a systém, který na skládce eviduje fůry, se o průjezdu dozvěděl jen oklikou. Nejdřív jsme ji obešli softwarem — a pak postavili vlastní jednotku, která totéž umí sama a s aplikací mluví napřímo.
DianaGate je řídicí jednotka závory postavená na Raspberry Pi se 4G modemem. Bránu otevře prozvonění z povoleného čísla, tlačítko na krabičce, povel z aplikace Diana nebo externí kontakt — třeba výstup z kamery na vjezdu nebo z původní GSM brány, která tak může dosloužit v roli pouhého kontaktu. Jednotka má vlastní webový dashboard. Ukazuje stav brány a poslední otevření, seznam povolených čísel synchronizovaný z Diany, záznam otevření se zdrojem podnětu a telemetrii modemu (síla signálu, registrace v síti, uptime). Najdete v něm i nastavení SIM a sítě, časování relé a servisní funkce. Každé otevření se propíše do Diany, kde se spojí s vážením a snímkem SPZ do jednoho záznamu o fůře.
Technologie
Jednotka běží na Raspberry Pi 4 s LTE modemem SIM7600 na nástavbové desce. Výstup na pohon závory spíná relé bezpotenciálovým kontaktem, externí vstupy jsou galvanicky oddělené optočleny, napájení zajišťuje vestavěný zdroj 230 V s vypínačem a pojistkou. Firmware je v TypeScriptu na Oidis Frameworku a běží pod systemd jako služba, která startuje spolu se zařízením. Dashboard obsluhuje jednotka sama na svém webovém serveru a přístup k ovládacím funkcím chrání PIN. S aplikací Diana komunikuje jednotka přes Oidis Hub, takže i za NATem stačí odchozí spojení. Krabička, průchodky a osazení vznikají v naší dílně, na víku je QR kód s dokumentací a záložní SD karta se systémem.
Zadání
Původní GSM brána byla černá skříňka. Whitelist se v ní udržoval přes SMS nebo přes aplikaci výrobce na sériovém portu, log otevření se musel vejít do paměti zařízení a ven z něj vedla jen cesta, kterou výrobce zamýšlel. Pro evidenci fůr přitom potřebujeme přesný opak: seznam čísel řízený z aplikace a událost o otevření dostupnou hned, aby se dala spárovat s vážením a snímkem vozidla. K tomu přibyl provozní požadavek — otevřít bránu musí jít i tehdy, když vypadne internet nebo když u brány stojí někdo bez povoleného čísla.
Řešení
Postupovali jsme ve dvou krocích. Nejdřív jsme původní bránu obalili softwarovým mostem: agent na skládce udržoval její seznam čísel a vyčítal z ní události, takže aplikace mohla pracovat, jako by brána byla součástí systému. Byla to ale berlička závislá na cizím hardwaru a jeho rozhraní.
Druhým krokem je vlastní jednotka. Do plastové krabičky s krytím jsme osadili Raspberry Pi, LTE modem, relé pro pohon závory, dva opticky oddělené vstupy pro externí podněty a vestavěný zdroj 230 V. Ven vedou průmyslové konektory, síťová zásuvka s vypínačem, tlačítko otevření a dvě LTE antény. Krabičku rýsujeme, vrtáme a osazujeme u nás v dílně. Firmware běží jako systémová služba a startuje spolu se zařízením. Diagnostika je vidět bez notebooku: podsvícené tlačítko blikáním hlásí start služby i chybové stavy, dashboard jde otevřít z místní sítě a stav jednotky vidí i aplikace. Hardware i firmware tak máme celé pod kontrolou — od volby relé po formát logu.
Klíčové funkce
- otevření brány prozvoněním z povoleného čísla přes vlastní LTE modem
- whitelist čísel synchronizovaný z aplikace — žádná editace přes SMS
- otevření tlačítkem na krabičce, povelem z aplikace i externím kontaktem
- dva opticky oddělené vstupy: kamera na vjezdu, původní GSM brána, spínač
- záznam otevření se zdrojem podnětu a výsledkem, dostupný pro párování fůr
- webový dashboard: stav brány, telemetrie modemu, SIM, síť, servisní funkce
- nastavitelné časování relé včetně ochranné pauzy proti opakovanému sepnutí
- diagnostika blikáním podsvíceného tlačítka — start služby i chybové stavy
- vzdálený restart služby, modemu i celé jednotky bez výjezdu na místo
Výsledky a přínosy
- seznam povolených čísel se spravuje z aplikace, ne přes SMS a sériový kabel
- událost o otevření je k dispozici hned a spojí se s vážením i snímkem SPZ
- brána jde otevřít i lokálně — tlačítkem nebo kontaktem, nezávisle na síti
- servis na dálku: restart služby, modemu i jednotky bez cesty na skládku
- hardware i firmware vlastní — konec závislosti na uzavřeném zařízení
