💻 computer science

Design and Implementation of a Prototype Smart Door Lock Integrating Face Recognition and Smart Doorbell for Residential Access Control

تقدم هذه الورقة تصميم وتنفيذ نموذج أولي لقفل باب ذكي يدمج التعرف على الوجه القائم على YOLOv8n، وجرس باب ذكي، والتحكم في الوصول عن بُعد عبر Blynk وSupabase، مما يثبت دقة وموثوقية عالية في توثيق هوية السكان وإدارة دخول الزوار لأغراض الأمن السكني.

المؤلفون الأصليون: Farah Atriani, Ida Laila, Arifin Arifin

نُشر 2026-09-24

📖 3 دقيقة قراءة☕ قراءة في استراحة قهوة

CC BY 4.0

المؤلفون الأصليون: Farah Atriani, Ida Laila, Arifin Arifin

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

لطالما اعتمد الأمن المنزلي على عملية تبادل مادية بسيطة: مفتاح يناسب قفلاً، أو رمز يفتح بوابة. ورغم فاعلية هذه الأساليب، إلا أنها تحمل مخاطر متأصلة؛ فالمفاتيح يمكن فقدانها أو سرقتها، والرموز يمكن نسيانها أو سماعها. وفي السنوات الأخيرة، وعد مفهوم "المنزل الذكي" باستبدال هذه الأدوات الميكانيكية بالذكاء الرقمي، باستخدام أجهزة الاستشعار واتصالات الإنترنت لإدارة من يدخل المنزل. وتتضمن الخطوة الأكثر تقدماً في هذا التطور أنظمة القياس الحيوي (البيومترية)، التي تستخدم سمات جسدية فريدة مثل بصمات الأصابع أو ملامح الوجه لتحديد هوية الأشخاص. وبخلاف المفتاح الذي يمكن نسخه، يصعب تكرار الوجه، مما يوفر طبقة من الأمن تتسم بكونها شخصية ويصعب تزويرها. ومع ذلك، فإن جعل مثل هذا النظام يعمل بموثوقية خارج المختبر الخاضع للرقط، وعلى جهاز صغير بما يكفي ليوضع على باب أمامي، يمثل تحدياً هندسياً كبيراً.

لقد تصدى باحثون في جامعة حسن الدين في إندونيسيا لهذا التحدي عبر بناء واختبار نموذج أولي لقفل باب ذكي يجمع بين التعرف على الوجه وجرس جرس رقمي. كان هدفهم هو إنشاء نظام واحد يمكنه السماح للسكان بالدخول تلقائياً، وتنبيه أصحاب المنازل للزوار، وحتى رصد السلوك المريب، كل ذلك دون الحاجة لوجود إنسان عند الباب. الجهاز الذي قاموا ببنائه يستند إلى "راسبيري باي" (Raspberry Pi)، وهو كمبيوتر صغير ومنخفض التكلفة يُستخدم غالباً في المشاريع التعليمية، ويعمل كدماغ للعملية. ويتصل بهذا الكمبيوتر كاميرا، ومستشعر حركة، وقفل حلزوني (solenoid lock) يؤمن الباب مادياً، وزر يعمل كجرس باب. تم تصميم النظام ليعمل في وضعين متميزين: أحدهما للأشخاص الذين يعرفهم المنزل بالفعل، والآخر للغرباء.

عندما يقترب شخص ما من الباب، يقوم مستشعر الحركة بتحفيز الكاميرا لالتقاط صورة. إذا تعرّف النظام على الوجه باعتباره يعود لأحد السكان المسجلين، فإنه يفتح الباب فوراً. تتم هذه العملية بالكامل على الجهاز نفسه، دون الحاجة إلى إرسال الصورة إلى خادم بعيد أولاً، مما يحافظ على سرعة الاستجابة والخصوصية. وإذا لم يتطابق الوجه مع أي شخص في ذاكرة النظام، يظل الباب مغلقاً. وبدلاً من مجرد منع الغريب من الدخول، ينتقل النظام إلى وضع جرس الباب الذكي؛ حيث يعرض رسالة على شاشة صغيرة تطلب من الزائر الضغط على الزر. وبمجرد الضغط عليه، يتلقى صاحب المنزل إشعاراً فورياً على هاتفه الذكي، مع صورة للشخص الموجود عند الباب، ويمكن لصاحب المنزل بعد ذلك اختيار فتح الباب عن بُعد أو تركه مغلقاً.

كما برمج الباحثون النظام لمراقبة السلوك غير العادي. فإذا وقف شخص أمام الباب ولم يضغط على الزر خلال عشرين ثانية، يفترض النظام أن هذا قد يكون نشاطاً مريباً. وفي مثل هذه الحالات، يرسل النظام تنبيهاً إلى صاحب المنزل على الفور، حتى لو لم يتم الضغط على الزر، مما يسمح للمقيم بالتحقيق في تهديد محتمل دون انتظار مكالمة. ولضمان عمل النظام بشكل صحيح، اختبر الفريق النظام مع مجموعة من الأشخاص، من المستخدمين المسجلين والغرباء، من مسافات مختلفة عن الباب. ووجدوا أن الكاميرا يمكنها اكتشاف الوجه بموثوقية تامة حتى مسافة ثلاثة أمتار. وعندما تعلق الأمر بتحديد هوية الشخص فعلياً، كان النظام دقيقاً للغاية، حيث تعرّف على المستخدمين المسجلين بنسبة 92 في المائة تقريباً. والأهم من ذلك، أنه لم يقم أبداً بفتح الباب بالخطأ لشخص غير مسجل، محققاً سجلاً مثالياً في رفض الغرباء.

تستغرق العملية بأكملها، من لحظة اكتشاف الشخص إلى فتح الباب أو إرسال إشعار، أقل من خمس ثوانٍ في المتوسط. وقد نجح النظام في إرسال التنبيهات إلى هاتف صاحب المنزل في حوالي 2.6 ثانية، وعندما ضغط صاحب المنزل على زر الفتح في هاتفه، فُتح الباب في أقل من ثانية واحدة. وتخلص الدراسة إلى أن هذا الجمع بين الذكاء الاصطناعي المحلي والاتصال بالإنترنت يقدم حلاً عملياً ومنخفض التكلفة لأمن المنازل الحديثة. ومن خلال دمج القدرة على التعرف على السكان، وإدارة الزوار، ومراقبة التهديدات في وحدة واحدة مدمجة، يثبت النموذج الأولي أن التحكم المتطور في الوصول يمكن جلبه إلى المنازل اليومية دون الحاجة إلى بنية تحتية معقدة أو أجهزة باهظة الثمن.

أبحاث مشابهة