Arthur Moreira de Deus

Controle de Acesso PET EEL

Projeto Interno - 2019.2

Utilizado da plataforma de prototipagem eletrônica open-source Raspberry-Pi.

Identificação por Radiofrequência (RFID), desenvolvida para substituir a leitura por código de barras convencional.

Programação em Python, uma linguagem de alto nível, interpretada, de script, imperativa, orientada a objetos, funcional.

A motivação:

Devido à ampla variedade de sistemas disponíveis e tecnologias empregadas, a problemática do projeto gira em torno de como capacitar o grupo com conhecimento acerca desses sistemas com o menor custo financeiro possível e desenvolver uma alternativa acessível para outros grupos e/ou interessados. Dessa forma, o presente projeto visa o desenvolvimento de um protótipo funcional para aplicação na sala do grupo PET EEL, gerando, no processo, documentação e conhecimento necessários para que seja possível replicá-lo.
O projeto justifica-se pelo alto custo envolvido nos sistemas de controle de acesso disponíveis no mercado, uma vez que ao utilizar alternativas de código aberto, é possível reduzir significativamente os custos de implementação.

O desenvolvimento do projeto:

Inicialmente, foram levantadas quais funcionalidades seriam necessárias ao sistema de controle de acesso. Nesse levantamento preliminar foram definidas as funções de cadastro e descadastro de usuários com o uso de botões, uma planilha na qual constariam todos os usuários, seus nomes e IDs de suas tags RFID, um sistema de logs de acesso e possibilidade de cadastro remoto de carteirinhas. Definido o escopo preliminar dessas funcionalidades, seguimos para a determinação dos materiais necessários para a montagem do protótipo.

Para a determinação dos materiais necessários, realizamos uma breve pesquisa na internet por sistemas de controle de acesso construídos. Os materiais levantados foram um Raspberry Pi 3, um módulo RFID RC522, botões NA, uma protoboard, jumpers diversos, tags RFID e um módulo de relé.

Como incremento às funcionalidades básicas do controle de acesso, foram adicionados LEDs com a função de indicar os status do sistema. Em paralelo com a obtenção do hardware, foi conduzido um estudo para a implementação do software do sistema. Primeiramente foi realizado um esboço da estrutura geral da lógica a ser desenvolvida para o acesso, desde a leitura do cartão do usuário, checagem com o banco de dados de usuários cadastrados e consequente permissão ou não do acesso. Outro ponto a se considerar eram as funções de cadastro e descadastro de usuários e como fazer isso sem comprometer o funcionamento do sistema. 

A etapa de desenvolvimento do software a ser embarcado com o Raspberry foi a etapa mais extensa do desenvolvimento do projeto, já que, com exceção da biblioteca responsável por realizar a leitura dos cartões, todo o restante do código foi desenvolvido do zero. Nessa etapa foram realizados diversos tipos de testes, buscando sempre encontrar erros ou problemas que implicassem no mau funcionamento do problema. 

Apresentando resultado satisfatório para nossa aplicação em todos os testes que foram realizados, seguimos para a etapa de integração do sistema recém desenvolvido com o que já tínhamos em funcionamento na sala. Foi feita a instalação em paralelo desses dois sistemas, sendo o antigo o responsável pelo acesso à sala e o novo pela saída dos usuários. Após uma semana de instalado em paralelo com o sistema antigo, foi possível atestar sua estabilidade e robustez. Dessa forma, demos sequência ao projeto realizando sua instalação em definitivo para substituir o antigo sistema.

Feita a instalação definitiva do sistema, foi percebido que o leitor RFID só funcionava quando a porta do case protetor onde o sistema estava instalado se encontrava aberta. Após realizar alguns testes, notou-se que a proximidade dos fios dos botões estavam, de alguma forma, interferindo na transmissão do cabo do leitor, o que ocasionava o mau funcionamento. A solução encontrada foi afastar os fios dos botões o máximo possível do cabo do leitor. Após essa intervenção, o sistema funcionou perfeitamente e sem faltas.

Os resultados e conclusões:

O sistema em operação controla a entrada de usuários à sala do PET Engenharia Elétrica da UFSC, através da leitura de cartões RFID e de uma planilha no formato .xlsx que contém os dados dos usuários cadastrados. O cadastro de novos usuários é feito pressionando um botão, que faz com que o sistema entre no modo de cadastro de tags. Já o descadastro pode ser feito de forma similar, através do botão de descadastro, ou manualmente, apagando a linha da tabela com os dados do usuário a ser removido.

O repositório no GitHub conta com todos os códigos necessários para a execução do sistema. Além disso, na aba wiki encontram-se informações sobre os passos necessários para fazer o sistema operar, tais como a instalação das bibliotecas necessárias, configuração de SSH, esquemáticos de fios para a instalação do módulo RC522 e instruções de como configurar o Raspberry para rodar o código do controle de acesso no boot do sistema.

O custo total do projeto, levando em conta todos os materiais necessários, se encontra por volta de R$480,00, cumprindo também com o objetivo de ser uma alternativa de menor investimento do que as opções disponíveis no mercado.

Progresso
100%
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