Deutsch
Im Rahmen der Diplomarbeit soll ein Sicherheitssystem entwickelt werden, welches eine Alarmanlage und eine Video-Türsprechanlage inkludiert. Das System kann über eine Android Applikation und über ein Web Portal überwacht werden. Im Bereich der Hausüberwachung hat es in den letzten Jahren bedeutende Fortschritte gegeben. Alarmanlagen und Türsprechanlagen bilden den Hauptbestandteil von Smart Homes. Grundsätzlich besteht eine Alarmanlage aus mehreren Bewegungssensoren. Erkennt einer dieser Bewegungssensoren eine Bewegung, soll ein akustischer Alarm ausgelöst werden, um den Einbrecher abzuschrecken. Durch eine E-Mail wird der Benutzer benachrichtigt. Bei Betätigung der Klingel wird eine Livevideo- und Audioübertragung gestartet. Der Benutzer kann dann durch die Android-Applikation eine Kommunikation mit dem Besucher starten. Das Hauptaugenmerk besteht darin ein intelligentes, automatisiertes und günstiges System zu entwickeln. Die Alarmanlage und die Türsprechanlage sorgen für eine höhere Haussicherheit. Der Zweck des Projekts ist ein leistungsfähiges Sicherheitssystem mit dem Raspberry Pi 3 zu entwickeln. Eine verdrahtete Verbindung zu einem elektrischen Türschloss ermöglicht es, über die Android-Applikation die Haustüre zu entriegeln. Zusätzlich werden dem Besitzer Temperatur und Feuchtigkeit im Haus, auf der Website angezeigt.

Unser Projekt wird bearbeitet und erstellt an der HTL Mössingerstraße

English
As part of the diploma thesis, a security system has to be developed, which includes an alarm system and a video door intercom system. The system can be monitored via an Android application and via a web portal. There have been significant advances in home surveillance in the last few years. Alarm systems and door intercom systems are the main component of smart homes. Basically, an alarm system consists of several motion sensors. If one of these motion sensors detects a movement, an acoustic alarm should be triggered to scare the burglar off. An e-mail notifies the user. When the bell is activated, a live video and audio transmission is started. The user can then start communication with the visitor through the Android application. The main focus is to develop an intelligent, automated and affordable system. The alarm system and the door intercom system ensure a higher level of home security. The purpose of the project is to develop a powerful security system with the Raspberry Pi 3. A wired connection to an electric door lock makes it possible to unlock the front door via the Android application. In addition, the owner will be shown temperature and humidity in the house, on the website.

Details

Basierend auf dem Raspberry Pi, soll ein System der Hausüberwachung, bestehend aus einer Alarmanlage und einer Türsprechanlage realisiert werden. Ein einfaches System, welches über eine Smartphone-App oder einer Website gesteuert und überwacht werden soll, steht im Fokus der Diplomarbeit. In der heutigen Zeit suchen viele Menschen nach Lösungen ihr Eigenheim zu schützen. Bei diesem Punkt setzt die Idee der Hausüberwachung an und versucht ein intuitives und leicht zu installierendes System zu entwickeln. Der sehr günstige Raspberry Pi Minicomputer bildet die zentrale Einheit der Anlage. Dieser wertet Sensoren aus, erkennt aufgrund der gesammelten Werte Alarme, sendet Benachrichtigungen aus und fungiert als Webserver. Ebenso dient der Raspberry Pi als Webserver für die Türsprechanlage, um eine Livevideo- und Audioübertragung umzusetzen. Zur Erstellung der Website und Android-App werden Programmiersprachen wie HTML, PHP und Javascript benötigt. Ein Betriebsprogramm programmiert in Python, übernimmt die zentrale Funktion. So werden hier die einzelnen Sensoren ausgelesen, deren Werte weiterverarbeitete, Alarme ausgelöst und Nebenprozesse gestartete. Die Website der Anlage wird über einen Webserver am Raspberry Pi angezeigt. Die Liveübertragung von Bild und Ton wird mit der Technologie WebRTC realisiert.

webFunktionen

Kombination Alarmanlage & Türsprechanlage

Hausüberwachung sollen ein Haus sicherer machen und dem Nutzer volle Kontrolle bieten. Durch die Kombination von Alarmanlage und Türsprechanalge wird dem Kunden ein großer Umfang an Funktionen geboten. Die nebenstehende Grafik zeigt einen Hausgrundriss mit platzierten Komponenten. Die Zentrale für alle Funktionen stellt der Raspberry Pi (mittig, grün) da. An diesen sind die Sensoren zur Überwachung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Bewegungen, angeschlossen. Am Außenbereich des Hauses wird die Türsprechanlage angebracht. Diese ist mit der Zentraleinheit verbunden. Der Heimrouter wird mit der Zentrale verbunden, wodurch der Zugriff auf die Webserver ermöglicht wird.

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Komponenten und Gehäuse

Die zentrale Einheit wird durch den Raspberry Pi Minicomputer gebildet. Betriebsprogramme, Webserver, Website und verschiedene Dienste, werden von hier ausgeführt und überwacht. Um die verschiedenen Komponenten anschließen zu können, wird eine Aufsatzplatine für den Raspberry Pi gefertigt. Hier können die einzelnen Sensoren geordnet angeschlossen werden. Je nach Kundenwunsch können hier unterschiedich viele Sensoren angeschlossen werden. Für die Türsprechanlage dient der Raspberry Pi als Websocket-Server, welcher die Verbindung zwischen den zwei fixen Geräten (Besucher und Hauseigentümer) ermöglicht. Für die Alarmanlage wird ein in der HTL gefertigter Lautsprecher verwendet, der den akustischen Abschreckalarm bei Einbruch wiedergibt.

gradeVorteile

Günstig. Einfach. Sicher.

Günstig ? Die verwendete Hardware kann im Vergleich zu anderen Systemen ausschließlich am freien Markt erworben werden. Die Komponenten sind dank der Massenfertigung dieser sehr günstig. Geringe Kosten ermöglichen es dem Team, viel Aufwand und Kosten in die Entwicklung zu stecken. Alle benötigten Gehäuse wurden in der HTL gefertigt und bearbeitet. Gehäuse für die Sensoren können ebenso am freien Markt erworben werden.

Einfach: ? Alle Funktionen der Alarmanlage können über die Website abgerufen werden. Dies gilt nicht nur wenn Sie zu Hause sind, sondern auch in der Arbeit oder anderswo. Ein Relais, welches mit einem elektrischen Türschloss verbunden ist, dient dem Entriegeln der Haustüre. Auch kann die Alarmanlage aktiviert bzw. deaktiviert werden.

Sicher: ? Über die Verwendung von sehr empfindlichen Bewegungssensoren, können Bewegungen innerhalb kürzester Zeit erkannt, und ein darauffolgender Alarm wird ausgelöst. Die Website ist gesichert ausgeführt und kann nur über Nutzername und Passwort entsperrt und genutzt werden.