ESP8266制造的生物識別鎖實現(xiàn)MQTT和其他可用協(xié)議控制智能門鎖

滴”的一聲，和啟動汽車一樣，只要指尖輕輕一按，家中的指紋門鎖就打開了。生物識別門鎖在日常生活中也很常見，它可以提高家庭的安全等級還可以起到保護門鎖的作用。但有兩個因素阻礙了生物識別鎖的使用。一個是鎖的成本，一個是缺乏遠程訪問的功能。

本項目將攻克這些難題，運用 IoT 技術(shù)來解決這一問題，會非常的有意思。

項目理念

使用手機作為開鎖設(shè)備，它既可以確保安全性又方便遠程訪問。它們可以實現(xiàn) MQTT 和其他可用協(xié)議控制智能門鎖。因此，我們還可以在此基礎(chǔ)上添加生物識別防火墻。

現(xiàn)在幾乎所有的手機都帶有指紋傳感器的功能，可以驗證授權(quán)人的生物特征識別。它可以克服智能門鎖的缺點，提高安全級別。

使用 App 從指紋傳感器中讀取的數(shù)據(jù)與存儲在設(shè)備中的真實指紋進行比較，并確定是否被授權(quán)。驗證數(shù)據(jù)從移動設(shè)備發(fā)送到合適的云數(shù)據(jù)庫，智能門鎖系統(tǒng)再從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)。如果判定是授權(quán)的指紋，就自動芝麻開鎖……

材料清單

NodeMCU ×1
電子鎖模塊×1
繼電器×1
12V 電源適配器×1
電源插孔×1
電線×1

NodeMCU 介紹

NodeMCU 是一個開源的物聯(lián)網(wǎng)平臺。它是基于 ESP8266 模塊的帶 WiFi 的 SOC。在這個項目中，NodeMCU 是智能門鎖的主控。 NodeMCU 從云數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)，并根據(jù)數(shù)據(jù)去開關(guān)繼電器。

電子門鎖模塊

運行電子門鎖模塊需要 12V 的電源。電源關(guān)閉時關(guān)鎖，電源打開時開鎖。它是智能門鎖的實體部分。

繼電器

繼電器作為開關(guān)，用于控制門鎖電路的通斷。根據(jù) NodeMCU 給出的數(shù)據(jù)，繼電器將決定是否給電子門鎖模塊供電。

組裝硬件

組裝所有的硬件。如圖焊接好它們，我使用微型焊臺來控制溫度，以免在焊接時損壞 NodeMCU。同時也要注意高溫會損壞 IC 芯片。

3D打印外殼

3D設(shè)計是使用 Fusion 360 制作的，打印所有的 3D 部件，并下載代碼。然后將硬件安裝到外殼內(nèi)。3D打印文件請在項目文件庫中下載。
https://make.quwj.com/project/125

啟動

使用 12V 1A 電源為 NodeMCU 和電子門鎖模塊供電。但 NodeMCU 無法長時間的承受 12V 的直流電源，它可能會損壞 MCU。所以我只是使用 12V 電源作為原型。在構(gòu)建你的項目時，請使用 5V 電源，以確保電路工作正常。

軟件部分

1、移動應(yīng)用程序

移動應(yīng)用程序用于掃描指紋、驗證指紋和授權(quán)使用用戶。驗證指紋后，解鎖密鑰將發(fā)送到 Firebase 實時數(shù)據(jù)庫。該應(yīng)用程序使用 kodular。

這是設(shè)計應(yīng)用程序截圖和代碼塊的截圖。軟件這個部分讓項目靈動起來。在項目文件庫中下載。
https://make.quwj.com/project/125

2、Firebase 實時數(shù)據(jù)庫

Firebase 是一個手機和 Web 應(yīng)用程序的開發(fā)平臺。 Firebase 可以讓開發(fā)者專注于研發(fā)用戶體驗而不需要管理服務(wù)器和編寫 API。

Firebase 是服務(wù)器、API和數(shù)據(jù)的存儲器，你可以根據(jù)自己的需求對其進行修改。

在該項目中，我們使用 Firebase 實時數(shù)據(jù)庫即時發(fā)布和檢索數(shù)據(jù)，沒有時間延遲。在設(shè)計移動應(yīng)用程序時，需要填寫 Firebase URL。

查找 Firebase 網(wǎng)址。
1）訪問 Firebase，需自備梯子。
2）打開你的項目。
3）轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)庫中的實時數(shù)據(jù)庫。
4）如圖選定 Firebase 網(wǎng)址。

查找 Firebase 認證。
1）訪問 Firebase。
2）轉(zhuǎn)擊設(shè)置>項目設(shè)置。
3）再轉(zhuǎn)至服務(wù)帳戶。
4）在 Database secrets 選項中，找到 Firebase 認證密鑰。
了解關(guān)于設(shè)置 Firebase 的更多信息，請點擊此處，查看詳細指南。

3、NodeMCU 代碼

NodeMCU 的代碼是用 C 語言開發(fā)的，使用 Arduino IDE 上傳。請點擊此處下載 NodeMCU 的 Firebase 擴展庫，并添加到 Arduino IDE 中。

在項目文件庫中下載 NodeMCU 的代碼。
https://make.quwj.com/project/125

并將 Firebase 網(wǎng)址和 Firebase 認證替換為你的代碼。然后使用 Arduino IDE 上傳代碼并驗證是否工作正常。

開始運轉(zhuǎn)

現(xiàn)在它可以正常運轉(zhuǎn)了。請打開移動應(yīng)用程序，按下開鎖按鈕，驗證身份并解鎖開門。

項目的優(yōu)點

1、低成本
該項目中使用的所有組件都非常便宜，成本很低。
2、快速解鎖
手機上的指紋傳感器反應(yīng)非?？?，而且 Firebase 實時數(shù)據(jù)庫具有很高的操作速度，因此關(guān)鎖和解鎖過程將短于 0.5 秒。
3、高級安全性
Android 應(yīng)用程序提供了加密算法，確保傳輸數(shù)據(jù)的安全性，從而實現(xiàn)鎖的多層安全性。
4、可分享
通過共享 Android 應(yīng)用程序和 Firebase 憑據(jù)，可多人訪問同一扇智能門。
5、便攜性
這種生物識別門鎖可以替換任何鎖，只需替換一套設(shè)備就可以變成一扇智能門。