Mein Buch, Building a High-Tech Alarm System with Raspberry Pi (Elektor 2023), führt Sie durch den Bau und Test einer Alarmanlage mit zehn Zonen. Neben dem Bau der Hardware werden wir auch den Code behandeln, der auf dem Raspberry Pi. Der Code "spricht" und schreibt derzeit Englisch, aber wenn Sie die Anweisungen im Code-Kapitel befolgen, können Sie ihn leicht dazu bringen, Französisch, Deutsch oder Niederländisch zu sprechen.
Neues Buch: Hightech-Alarmanlage mit Raspberry Pi
Alle Alarmsysteme haben zwei grundlegende Funktionen. Erstens überwachen sie ihre Umgebung, indem sie auf Veränderungen wie das Öffnen einer Tür oder eines Fensters oder eine Person, die sich im Raum bewegt, achten. Die zweite Funktion des Systems besteht darin, den Menschen auf diese Veränderung aufmerksam zu machen. Unser Alarmsystem verwendet eine Art Scan-Software, um Eindringlinge zu erkennen.
 
Wir werden den "normalen" Wachhund als Analogie verwenden. Bei einem solchen System läuft der Wachhund am Zaun hin und her und hält Ausschau nach einem Eindringling oder einer Person, die er erkennt. Hier können Sie, wenn Sie einen Schlüssel haben, das System entschärfen und eintreten. Bei einem unterbrechungsgesteuerten System schläft der Hund, bis er einen Eindringling (oder Sie) hört. Dann wacht er auf und kümmert sich um die Situation. Ich habe mich für die Scan-Methode entschieden, weil die Software meiner Meinung nach einfacher zu schreiben und zu erklären ist. Sie kann alle zehn Zonen in etwa einer Sekunde scannen.

Man muss kein Elektroingenieur sein, um eine Alarmanlage zu installieren, nur ein guter Schreiner, Maler und Stuckateur! Ich bin es übrigens nicht, also überlasse ich das Verstecken von Kabeln Ihnen. Da unsere Alarmanlage mit 12 Volt betrieben wird, müssen Sie auch kein zugelassener Elektriker sein, um sie zu installieren. Wenn Sie ein Steckernetzteil anschließen können, können Sie dieses Alarmsystem selbst bauen und testen.

Außerdem werden wir besprechen, wie Sie eine Alarmanlage für Ihr Haus und Ihr Unternehmenplanen. Sie sollten bedenken, dass dies nur zu Lehrzwecken dient und nicht als Installationsanleitung für die in diesem Buch beschriebene Alarmanlage betrachtet werden sollte. Einer der Gründe dafür ist, dass keine zwei Häuser oder Unternehmen gleich sind. Was ich hier beschreibe, ist eine typische Installation.

Zwei Arten von Alarmsystemen: Verdrahtet oder Drahtlos

 
  1. Ein drahtloses System ist schnell und einfach zu installieren. Für einen professionellen Einbrecher ist es jedoch ein Leichtes, das Funksignal, das den Alarm steuert, zu stören. Es gibt zahlreiche YouTube-Videos zu diesem Thema, und die für den Angriff erforderliche Ausrüstung kostet bei Amazon weniger als 50 USD. Für etwa das Doppelte dieses Betrags können Sie ein Gerät erwerben, das auch das Mobilfunksignal stört, sodass die Zentrale das Alarmunternehmen nicht kontaktieren kann, um ihm mitzuteilen, dass das Signal gestört wurde.
  2. Die Kosten für ein verdrahtetes Alarmsystem sind im Vorfeld erheblich höher. Dies ist auf den Arbeitsaufwand zurückzuführen, der damit verbunden ist, Drähte durch Wände zu ziehen und Löcher zu bohren, um die Sensoren zu montieren. Der Vorteil eines verkabelten Systems ist, dass es kein drahtloses Alarmsignal gibt, das gestört werden kann. Natürlich ist es immer noch möglich, das Mobilfunksystem zu stören oder die Telefonleitung zu unterbrechen. Aus diesem Grund wurden laute Sirenen erfunden.
Alarmsystem
 
Unser System wird nicht von einer Alarmanlagenfirma überwacht, sodass es niemanden anrufen muss. Außerdem unterscheiden sich die Protokolle und Frequenzen von SMS-Nachrichtensystemen von Land zu Land. Aus diesem Grund wurde eine SMS-Option nicht in den Entwurf aufgenommen. Ich sollte darauf hinweisen, dass dieses Projekt zwar Spaß macht und lehrreich ist, aber kein Ersatz für ein professionelles, live überwachtes Alarmsystem ist. Wenn Sie ältere oder gebrechliche Personen oder ein Geschäft, das hochwertige Waren verkauft, schützen wollen, dann würde ich ein live überwachtes, verkabeltes System empfehlen. Es stimmt zwar, dass Telefonleitungen gekappt und Mobilfunkverbindungen gestört werden können, aber eine 110-dBm-Sirene wird zumindest die Nachbarn alarmieren und hoffentlich einen potenziellen Dieb abschrecken. Es könnte ratsam sein, Ihre Nachbarn über Ihr neues Alarmsystem zu informieren und sich im Voraus für eventuelle Fehlalarme zu entschuldigen.
 

Ein weiteres, etwas kontroverses Thema sind Aufkleber an Ihrem Fenster mit der Aufschrift "Protected by Acme Alarm Company". Meiner Meinung nach schreckt der Aufkleber Gelegenheits-oder Amateureinbrecher ab, aber es sagt den Profis, welche Frequenz sie stören müssen. Die Planung ist bei weitem der wichtigste Teil der Installation. Schlechte Planung hat mehr Kopfschmerzen verursacht als jeder andere Teil eines Alarmsystem-Installationsprojekts.

Der Planungs-Rundgang

Wie der Name schon sagt, machen Sie einen Rundgang um das zu schützende Anwesen, sowohl innen als auch außen. Versuchen Sie, wie ein Bösewicht zu denken. Fragen Sie sich: "Wenn ich in dieses Haus / Büro / Lager einbrechen wollte, wie würde ich es tun?" Machen Sie Fotos, wenn Sie glauben, dass dies hilfreich ist. Fertigen Sie Skizzen von der Innen- und Außenseite des Gebäudes an, damit Sie planen können, wo Sie Ihre Sensoren anbringen werden. Es gibt mehrere kostenlose CAD-Programme, die Ihnen dabei helfen können.

Hier ist eine einfache Checkliste für Sie:

Wie viele Türen gibt es?

  •  Um welche Art von Türen handelt es sich? Garagentore? Eingangstüren für Menschen? Haustiertüren? (Sicher, Einbrecher haben Kinder benutzt).
  •  Wie viele Fenster gibt es? Und wie viele lassen sich öffnen? Welche befinden sich im Erdgeschoss und welche im Obergeschoss? (Einbrecher benutzen tragbare Leitern)
  • Gibt es eine Hecke oder einen Sichtschutzzaun? (Einbrecher lieben Zedernhecken und Sichtschutzzäune.)
  • Wenn der Einbrecher erst einmal drinnen ist, wohin kann er von dort aus gehen? (Hauptflur, Küchentür, Terrassentür)
  • Wie viele Räume werden Sie schützen müssen?
  •  Befindet sich alles auf einer Etage oder gibt es mehr als ein Stockwerk?
  •  Wie sieht es mit speziellen Alarmen aus? Panikalarm im Schlafzimmer? Rauchmelder in der Küche? Überschwemmungsalarm im Keller? Wärmemelder in der Garage?
 
Alarm

Aufbau des Buches

In den ersten Kapiteln werden die grundlegenden Komponenten der meisten Alarmsysteme besprochen, wir erfahren, wie die Hardware, die mit den Sensoren verbunden ist, funktioniert und wie das System mit der Außenwelt interagiert. Ein Schlüssel oder ein optionales RFID-Kartenlesegerät kann verwendet werden, um das System scharf oder unscharf zu schalten.

Das vierte Kapitel beschreibt die Software im Detail. Das Alarmsystem wird mit zwei verschiedenen Softwarepaketen geliefert. Im weiteren Verlauf des Buches sehen wir uns die Montage der Hauptplatine des Alarmsystems an und bauen und testen die Kabelbäume, die die menschlichen Schnittstellen mit dem Alarmsystem verbinden. Es wird detailliert beschrieben, wie die Passiv-Infrarot-Bewegungssensoren (PIR) und die Tür-/Fensterkontakte an das System angeschlossen werden. Anschließend wird die Platine der Alarmanlage mithilfe von Drucktastenschaltern getestet. Als Randnotiz werden einige künftige Verbesserungen des Systems für fortgeschrittene Benutzer erwähnt. Bis jetzt wurde das System hauptsächlich für Ausbildungszwecke verwendet. Im letzten Kapitel wird gezeigt, wie man das System in ein eigenständiges Alarmsystem umwandeln kann.
 
Ich hoffe, dass Ihnen die Lektüre dieses Buches ebenso viel Spaß macht wie mir das Schreiben.
 

Über den Autor:

William (Bill) Pretty
 William (Bill) Pretty begann seine Karriere in der Elektronikbranche in den frühen 80er Jahren bei einem kleinen Telekommunikationsunternehmen, das sich später zu einem großen multinationalen Konzern entwickeln sollte. Er verließ dieses Unternehmen, um eine Karriere in der kommerziellen Luftfahrt im Norden Kanadas zu verfolgen. Von dort wechselte er zum Ontario Center for Microelectronics, einem von der Provinz finanzierten Forschungs- und Entwicklungszentrum. Von dort wechselte Bill zum Militär, wo er als ziviler Auftragnehmer für das damalige Defense Research Establishment Ottawa tätig war. Damit begann eine Karriere, die über 30 Jahre andauern sollte. Im Laufe der Jahre erwarb Bill umfangreiche Kenntnisse im Bereich der technischen Sicherheit und gründete 2010 sein eigenes Unternehmen. Das Unternehmen hieß William Pretty Security Inc. und unterstützte verschiedene Strafverfolgungsbehörden und private Sicherheitsdienste in Form von Forschung und Entwicklung. Im Jahr 2014 zog er sich zurück, um eine Karriere als Schriftsteller zu verfolgen. Er bietet mehrere Bücher für Elektronikbastler auf Amazon an zum Verkauf.