[RFID-GATE]

RFID reader met elektronisch slot op de tuinpoort? Geen probleem!

20130910_111501   20130910_111445

20130904_174143

Filmmateriaal:

Uitleg:
Stel… Je hebt een achtertuin die grenst aan een brandgang, waar het ‘s avonds donker is en waar soms creeps rondlopen. Dan heb je het liefst een tuinpoort/tuindeur die op slot kan. Een echt welwillende crimineel komt altijd wel binnen, maar de standaard etterbakjes of junkies hou je er wel mee buiten.
Meest voor de hand liggend is dan een cilinderslot of een klavierslot, of een grendel die van binnenuit dicht kan. Het nadeel van de grendel is dat je deze van binnenuit op slot moet doen, als je dus de tuin via de poort verlaat met je fiets (om te gaan stappen of iets dergelijks), kan je de poort niet afsluiten.
Een cilinder- of klavierslot is al een stuk beter, je kan de boel netjes aan beide kanten goed afsluiten, maar je moet steeds je sleutels pakken. Ook als je terug komt met de fiets en je hebt een smalle brandgang, zoals ik, kan het vervelend zijn om steeds over je stuur van je fiets te moeten hangen om de sleutel in het sleutelgat te steken. Zeker als er nog een stel boodschappentassen aan zouden hangen of een sporttas (niet dat ik veel sport).
De meeste mensen hebben vrede met of de grendel of de sleutelslot varianten. Ik niet… Dus ik bedacht iets wat al bestaat, een RFID slot! RFID staat voor Radio Frequency IDentification; het op afstand lezen van ID gegevens, door middel van radiogolven. Iedereen kent ze wel, de ‘druppels’, sleutels van plastic die ergens voor gehouden moeten worden, waarna een deur open klikt of openschuift. Of de toegangspasjes die je ergens voor moet houden om toegang te krijgen tot bepaalde ruimten. Het OV-Chipkaart poortjes systeem is daar een voorbeeld van. Dat heb ik nu op mijn tuinpoort zitten!

Geen gehassel meer om met sleutels je tuinpoort af te sluiten en te openen. 1 x maar een tag/kaart nodig bij het verlaten en terugkomen van de tuin via de poort, waar je met een normale sleutel 4x deze moet gebruiken. Je gaat weg, poort moet open en weer dicht, je komt terug, poort moet open en weer dicht. Bij het RFID systeem doe je de poort aan de binnenkant open met een normale deurkruk, je trekt hem dicht achter je kont, je komt terug, je scant 1x je tag/kaart en je trekt de deur weer achter je dicht. Geniaal… Ander voordeel: De prijs van de sleutels: 67 cent per stuk. Bij een normale sleutelmaker kost een sleutelkopie gauw 3 tot 4 euro. Het mooiste is nog wel: Uitgebreide, programmeerbare toegangscontrole.
Ik organiseer nog wel eens een barbecue voor veel mensen (vrienden en familie) en ik heb een hekel aan katten die in mijn tuin komen bouten. De deur moet dus dicht blijven. Bij een normale sleuteldeur kan je het slot gewoon open laten, bij deze RFID deur moet je alle gasten een tag/pas geven of er een laten rouleren, of toch de deur open laten… Dit komt omdat deze deur werkt met een zogenaamd dicht-trek-systeem. Wanneer hij in het slot valt moet hij weer met een sleutel worden geopend. Oplossing voor dit probleem: Programmeerbaar slot. Een master keycard die het slot permanent open laat, of voor een aantal uur, of juist alle andere tags/passen blokkeert. Het is zelfs mogelijk om een RTC (Real Time Clock) module aan te sluiten op het slot om het slot buiten bepaalde bloktijden altijd open te laten en daar binnen te sluiten. Verzin het, het is mogelijk. Het moet wel allemaal geprogrammeerd worden… rotwerkje soms.
Nadelen… Sja je hebt stroom nodig. Dit heb ik opgelost door een kabel in te graven van mijn schuur naar de poort. Over die kabel staat een spanning van zo’n 13 volt (gelijkspanningsadapter in de schuur). Ander nadeel. Als je programmeercode glitchy/buggy is, dan kan je slot ineens stoppen met werken, maar dat ligt dan meer aan de programmeerkunsten dan aan het slot. En de prijs is niet misselijk, los van de energierekening die misschien 1 a 2 Euro per jaar duurder zal zijn, kostte dit hele systeem mij zo’n 120 Euro.

Voordelen:
-1x maar tag/pas te scannen bij 2x passeren (in en uit)
-Geen gehassel met sleutels die in sleutelgaten moeten,
-Het ziet er uit alsof je een atoombunker binnenloopt, cool!
-Sleutels zijn spotgoedkoop en vrijwel onbeperkt toe te voegen
-‘Gedrag’ van het slot naar persoonlijke voorkeur te programmeren
-Statuslampje, handig voor in het donker; geen slot zoeken.

Nadelen:
-Duur, 120 Euro aan onderdelen, kan goedkoper wel
-Een klein programmeerfoutje kan je in de kou laten staan
-Stroom nodig (Kabel moet ergens lopen)
-‘Dichttrek’ systeem. Vergeten pas/tag = buitengesloten 🙁

Materialen gebruikt:
-Arduino Micro
-125 KHz RFID tag reader (goedkoper dan Mifare readers)
-Waterdichte ABS behuizing
-Elektronische deuropener
-10 meter 2×1.5mm2 kabel
-Gaatjesprintplaatje
-Wat kleine elektronica voor spanningstabilisatie
-12 volt relais
-Epoxy hars (zou niet zonder kunnen…)

Vraag en Antwoord:

Hoe ziet het er van binnen uit?
A: Zo: (Plaatjes klikbaar, dan worden ze groter!)

20130921_172635
20130921_172539
20130921_172657
20130921_172642

Wat als de stroom uitvalt?
A: Dan heb je een probleem als je naar binnen wil. Maar dat hoeft niet. Omdat ik met een spanning van zo’n 13 Volt werk, kan ik parallel aan die stroomkabel een (droge)loodaccu van 12 Volt aansluiten met een capaciteit van 5Ah (Zal ruim 2 dagen meegaan, als stroom uitvalt). Ik heb hiervoor dicht bij het slot een waterdichte installatiedoos ingegraven waar een accu in kan (moet ik nog bestellen ooit op een goede dag). Reden waarom ik dat dicht bij het slot doe is simpel: Als de kabel breekt of wordt doorgeknaagd door wat dan ook, zorgt de batterij altijd nog voor een beetje stroom, zolang er genoeg power in zit.

En kortsluiting?
A: Dan ben je wel het haasje en blijf je voor een gesloten deur staan. Er zijn mogelijkheden met 2 los van elkaar staande spanningsbronnen (zoals een back-up batterij en de hoofdvoeding), een relais en een smeltveiligheid, om problemen door kortsluiting van een doorgekauwde kabel te verhelpen. Als er kortsluiting is, valt een relais, dat parallel is aangesloten op de hoofdvoeding, dicht. Op de NC (Normally Closed) aansluiting verbind je dan de back-up batterij naar het slot. Zo blijft de boel werken. Ik heb dit in mijn systeem niet geimplementeerd, maar het is zeker een mogelijkheid en makkelijk uit te voeren.

Waterdicht?
A: 100%. De ABS behuizing is waterdicht door een pakking en het elektronische slot heb ik helemaal volgepropt met vaseline… Ook zijn alle randen en kieren gedicht met acrylkit of epoxy. Het was een kliederboel, maar het is functioneel 🙂 Het heeft al twee keer zeer stevig geregend en het slot is nog als nieuw.

Hoeveel kaarten/tags kunnen er toegevoegd worden?
A: De Arduino Micro heeft een werkgeheugen van 2,5 KB en een sleutel vraagt 5 Byte. Nu vraagt de programmacode ook wat werkgeheugen, maar ruim 2KB blijft over. Er passen zo’n 400 sleutels in die twee KB, dus ik gok zo’n 400.

Hoe veilig is het?
A: Veilig genoeg voor een tuindeur. Elke tag heeft een 5 Byte ID. 1 Byte daarvan is een standaard waarde bij elke sleutel. Dus feitelijk bestaat de mogelijk aantal ID’s uit 4 Bytes. Dat is 256*256*256*256 mogelijkheden en komt neer op: 4.294.967.296, ruim 4 miljard dus.
Er worden geen algoritmen gebruikt en na elke ‘scan’ is er een pauze van 2 seconden ingelast, ongeacht of de code juist is of niet. Zogenaamde brute force, door middel van een RFID apparaat dat steeds verschillende ID’s uitzendt, wordt daar extreem mee vertraagd, want er moet steeds 2 seconden worden gewacht. Ook zijn de code’s die wel werken niet uit te lezen op afstand. De RFID lezer die ik gebruik kan alleen informatie sturen, niets terug ontvangen van de Arduino Micro. Praktisch zal het dus beter zijn om het kastje te slopen en het relais kort te sluiten met een schroevendraaier of iets dergelijks… Hacken gaat helaas niet zo makkelijk lukken, zoals je dat soms in films ziet, met een laptopje en een via USB/Serial aangesloten gefabriceerde RFID antenne. Iemand die het denkt te lukken binnen 30 minuten, nodig ik graag uit (Zie e-mailadres verder beneden voor contact). Enige regel: slot en ABS kastje mogen niet worden aangeraakt, er moet dus gebruik gemaakt worden van de RFID mogelijkheden, echt hacken dus. Hack je het binnen 30 minuten? dan krijg je van mij een Raspberry PI model B (of iets naar keuze, zoals een Arduino van die waarde). Dit is alleen voor de eerste die het lukt. (Wordt naar keuze met naam of anoniem gepubliceerd hier op gm7.nl)
Informatie over de reader:  RFID Reader ID-12LA (125 kHz).

Ik kan hem binnen 30 minuten hacken, of ik wil gewoon wat vragen of bespreken:
A: RenderedImage