Primeiras aulas do curso Raspberry Pi: Autenticação com RFID e Dynamo DB

Raspberry Pi: Autenticação com RFID e Dynamo DB

Radio-Frequency IDentification - Introdução

Para quem já tava com saudade de utilizar o Raspberry Pi, a gente vai começar mais um projeto e dessa vez a gente vai juntar ele com um RFID. O RFID é uma tecnologia bastante utilizada no mercado e essa tecnologia permite vários tipos de atividade, como controle de acesso em autenticação do usuário; muita gente usa isso também para controlar estoque, ela tem várias aplicações. Mas o que que a gente vai fazer no nosso projeto?

A gente vai pegar a parte do RFID, o módulo de RFID, juntar com o Raspberry Pi e fazer um controle de acesso, ou seja, um processo de autenticação dos nossos usuários. Isso começa fazendo todo esse processo localmente.

E a partir da metade do curso a gente vai tornar esse projeto híbrido. A gente vai manter logicamente o Raspberry e o sensor localmente na nossa rede mas toda parte de registro, a parte de autenticação.

Ele vai conversar diretamente com a nuvem e validar o usuário, fazer o registro de entrada, de saída, todo esse processo utilizando um serviço dentro da AWS. Então vamos começar!

Quero dar as boas-vindas a todos eu sou o Ricardo Merces e vou te acompanhar em mais esse projeto.

Radio-Frequency IDentification - Material do curso

Para a gente começar o nosso projeto vou dar só um rápido overview sobre RFID sem entrar em muitas questões técnicas, só para gente entender como a gente vai trabalhar e com o que efetivamente a gente está trabalhando.

Então eu separei essa figura e você pergunta assim: Bom Ricardo, mas o que que é efetivamente o RFID? O RFID como o nome mesmo diz, é identificação por radiofrequência, eu tenho dispositivos e eu utilizo a radiofrequência para fazer a comunicação entre eles.

Mas como é que isso efetivamente funciona? A figura aqui vai ajudar você a entender melhor; eu tenho lá o leitor e como estamos trabalhando com rádio, ou seja, com frequências, com radiofrequências, a gente precisa de antena.

Essa antena não importa muito o tamanho, ela faz parte do equipamento. Lembrando que hoje, a gente tem antenas totalmente, vamos assim, invisíveis, dentro do teu aparelho de smartphone, você tem a antena ali.

As vezes a pessoa tem uma ideia de antena, aquela antena que fica em cima da televisão, e não necessariamente precisa ser naquele formato. Mas voltando aqui eu tenho leitor, com uma antena que faz a emissão dos sinais, para onde ele vai fazer essa emissão dos sinais para o meu transponder, o que que é o transponder?

O legal do transponder, é que ele pode ser apresentado de várias formas diferentes: dentro de cartões de etiquetas, de chaveiros, em tags que você coloca no teu carro; no final das contas todos eles ali são transponders e a gente no mercado chama isso de tags.

E essas tags recebem lá a informação, recebem lá o sinal de antena e devolve uma informação para o meu leitor que faz o processamento e a validação, o ok, não, de acordo com o sistema, de acordo com a sua aplicação de RFID.

E para fechar aqui essa breve explicação, alguns exemplos de uso que eu acho que ajuda a entender bem. Por exemplo, em várias capitais, a gente já tem um sistema de transporte com um cartãozinho.

Então aqui no Rio eu vou pegar o metrô, eu pego lá o cartão aproximo lá do leitor via rádio frequência ele faz a leitura e libera ou não o acesso.

Outro exemplo legal que a gente tem em sistemas de pedágio e estacionamento, agora os shoppings pelo menos aqui no Rio a grande parte já adotou isso, eu tenho uma tag no carro, tô usando a referência tag eu tenho lá a tag colada no vidro.

Quando eu passo por uma antena ele libera lá a saída do carro e depois logicamente ele faz todo o débito, aquele processo todo lá para gente efetuar o pagamento; mas a tecnologia em si a gente está utilizando o RFID.

Um outro exemplo também, em lojas, por exemplo de não só de roupas mais de algum tipo de material, vou usar o exemplo da roupa que é um exemplo mais comum; tem lá uma loja de roupas e tem umas etiquetinhas coladas lá na roupa.

Essas etiquetas algumas são tags, que quando você passa pelo detector ele apita. Então o pessoal usa muito isso na entrada de lojas, e logicamente o que acontece, você compra a roupa.

No processo lá de pagamento não foi anulado essa etiqueta e você vai passar pelo identificador, e vem a SWAT lá para saber porque que você está saindo com aquela roupa.

Mas deixando as aplicações de lado a ideia é exatamente essa: a gente tem lá o nosso cartãozinho, a nossa etiqueta e fazer a comunicação com nosso leitor para estabelecer o processo dentro do nosso esquema.

Uma tecnologia que já tem bastante lá fora e a gente começou a adotar aqui é o sistema de pagamento, você aproxima lá o teu celular ele vai fazer a leitura e você consegue fazer um pagamento sem nenhuma, sem nenhum contato vamos dizer assim.

Contato físico, você faz só aproximação lá do cartão e ele valida o seu pagamento; tudo isso utiliza radiofrequência nos bastidores para poder fazer o sistema funcional. Então essa é a ideia do nosso RFID.

E para o nosso projeto o que que a gente vai precisar? Eu vou utilizar no projeto esse módulo aqui que se chama RFID RC 522, esse módulo aqui como a gente acabou de explicar, ele já está na mesma plaquinha, está vendo na mesma placa.

Eu já tenho lá minha antena e tenho lá meu chip integrado. Quando você compra esse modulo, ele acompanha dois tipos de tags diferentes: uma que é um chaveirinho, está aqui e a outra ele vem, junto vem um cartãozinho também.

Seja no formato de cartão ou no formato de chaveiro, a gente tem essas duas tags só para complementar a informação lá, são tags passivas, ela não tem nenhuma bateria.

Então a gente vai estar trabalhando com esse módulo aqui, que é bem fácil de você encontrar. Ricardo só isso? Não, aí a gente vai usar também o Raspberry Pi, você já deve ter de outros projetos e também vamos contar aqui.

São quatro cinco seis sete oito tem um pino que a gente não vai utilizar, que é o IRQ, e na hora que eu for aí você vai entender melhor, ou seja, eu tenho 7 pinos que vão ser utilizados.

Como meu módulo utiliza aqui essa configuração, ou seja, ele é macho e o GPIO do Raspberry também é macho, mas o que que você precisa providenciar, você precisa ter sete jumpers do tipo fêmea fêmea, que são os jumpers que vão encaixar aqui e a outra ponta lá no teu Raspberry.

Então 7 fêmea fêmea, resolve o teu problema, é isso que a gente vai utilizar no nosso projeto.

Então vai separando material para a gente começar a trabalhar. Eu queria deixar uma última dica aqui; se você está chegando agora, esse projeto é seu primeiro projeto com Raspberry Pi.

A minha dica é vai na plataforma tem curso que eu tive a oportunidade de fazer que é o curso lá inicial do Raspberry Pi, para você conhecer a tecnologia, como é que usa a plaquinha e tudo mais, depois dele a dica também é, tem um curso chamado "Controlando o mundo com o GPIO".

A gente explora nesse curso a interface lá, a parte eletrônica do Raspberry Pi e essa parte que a gente interage com o nosso módulo aqui nesse curso.

Além disso quando a gente chegar lá na parte de híbrida que eu comentei com você, ou seja, fazer toda parte de autenticação, de registro na internet, a gente vai estar utilizando o serviço da AWS, mais especificamente, um data base lá na AWS.

O que que é legal é você já tem a tua conta e já entender como é que cria lá um usuário, tudo mais, tem um curso também de AWS na plataforma, um curso introdutório para se entender esse setup inicial.

Então separa o teu material vê se você vale a pena dar uma olhada nesses cursos que eu comentei e a gente dá sequência aí no nosso próximo.

RFID no Raspberry Pi - Conectando o RC522

Então eu separei essa nova figura aqui para te auxiliar na parte de ligação. Então a gente vai começar agora fazer a nossa ligação física que é interligar o módulo RC522 ou o nosso Raspberry Pi.

Pega o teu módulo com a face do chip voltada para frente, exatamente como a figura mostra, você vai começar a cabear ele com o teu Raspberry Pi. Ricardo, como é que eu faço isso?

Tem essa tabelinha aqui para te auxiliar, lembrando o seguinte: essa coluna aqui representa a pinagem, a numeração da pinagem física do Raspberry, O que que é isso?

Essa coluna daqui representa o número dos pinos na plaquinha do Raspberry, então como é que é essa numeração, é aqui começa um, dois, três, quatro, cinco, seis, aí vai até o final aqui. E essa outra, esses outros números com a base GPIO é o número de GPIO.

Então, para fazer a ligação segue aqui a coluna dos pinos da numeração física da placa. Então é simples, colocando a placa aqui, o primeiro pino vai no pino 1. E agora você pode observar o seguinte.

O módulo, eu não comentei isso com você anteriormente, mas ainda dá tempo, esse módulo ele é 3.3 volts, ou seja, a tensão de operação de trabalho dele é 3.3, porque que isso é importante?

Que você começou a assistir o curso e possivelmente já teve algumas ideias ou posso ligar isso num arduino, posso ligar num outro microcontrolador, alguma coisa assim, pode ligar observando a tensão de operação.

Toma cuidado que algumas plaquinhas são 5 volts, e se você ligar 5 volts no teu módulo, você vai danificar ele.

Então fica atento nessa parte e vamos aqui para a sequência. No pino 1, a gente tem lá o 3.3, ligou aqui com o nosso módulo, pino 1 lá no nosso módulo, aí é só dar a sequência aqui olhando a tabela.

Eu tenho reset white, pulei um, essa é a referência que é o IRQ, lembra que a gente comentou que ele não ia estar ligado, passou pelo IRQ a gente tem esse MISO MOSI, SK e SDA que é essa próxima sequência aqui.

Esses nomes esquisitos são assim mesmo. Isso tem a ver lá com a questão do protocolo que é o SPI, esse protocolo é a comunicação, é como é feita a comunicação do módulo com o Raspberry, a gente já fala um pouquinho mais na frente sobre esse protocolo.

O importante agora é efetuar essas ligações. Então feito lá a conexão de um módulo com o outro você vai ter isso daqui, não precisa se preocupar com as coisas, é só fazer as anotações, o principal é que esteja cabeado certinho.

Lembrando mais uma vez, quando for fazer o cabeamento, a dica e a recomendação é: o Raspberry tem que estar fora da tomada, pega o Raspberry e desligar, pega o módulo faz todo o cabeamento e depois de fazer a tua verificação, você faz a ligação do Raspberry.

A plaquinha do Raspberry, ou outro dispositivo que você estiver utilizando, esses dispositivos se você faz uma ligação, uma polaridade invertida, você pode danificar a placa.

Então presta bastante atenção, eu tenho certeza você vai ligar sem problema, faz as verificações e vai estar tudo certinho. O que a gente vai fazer agora? Eu fiz esse meu cabeamento, você está fazendo o teu junto comigo.

A gente na sequência vai dar continuidade trabalhando agora na parte lógica do projeto, instalando biblioteca fazendo setup inicial, mas para isso essa ligação já tem que estar feita.

Não termina as conexões e vai para o próximo vídeo para gente poder fazer a nossa, o nosso setup, a nossa programação.

Sobre o curso Raspberry Pi: Autenticação com RFID e Dynamo DB

O curso Raspberry Pi: Autenticação com RFID e Dynamo DB possui 140 minutos de vídeos, em um total de 39 atividades. Gostou? Conheça nossos outros cursos de Embarcados e Robótica em Infraestrutura, ou leia nossos artigos de Infraestrutura.

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