Design and Implementation of a Prototype Smart Door Lock Integrating Face Recognition and Smart Doorbell for Residential Access Control
Cet article présente la conception et la mise en œuvre d'un prototype de serrure de porte intelligente qui intègre la reconnaissance faciale basée sur YOLOv8n, une sonnette intelligente et un contrôle d'accès à distance via Blynk et Supabase, démontrant une grande précision et une fiabilité dans l'authentification des résidents et la gestion de l'accès des visiteurs pour la sécurité résidentielle.
Article original sous licence CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Ceci est une explication générée par l'IA de l'article ci-dessous. Elle n'a pas été rédigée ni approuvée par les auteurs. Pour une précision technique, consultez l'article original. Lire la clause de non-responsabilité complète
La sécurité à domicile repose depuis longtemps sur un échange physique simple : une clé s'insère dans une serrure, ou un code ouvre un portail. Bien qu'efficaces, ces méthodes comportent des risques inhérents ; les clés peuvent être perdues ou volées, et les codes peuvent être oubliés ou entendus. Ces dernières années, le concept de « maison intelligente » a promis de remplacer ces outils mécaniques par une intelligence numérique, utilisant des capteurs et des connexions Internet pour gérer qui entre dans une maison. Une étape plus avancée de cette évolution implique les systèmes biométriques, qui utilisent des traits physiques uniques comme les empreintes digitales ou les traits du visage pour identifier les personnes. Contrairement à une clé qui peut être copiée, un visage est difficile à dupliquer, offrant une couche de sécurité qui est à la fois personnelle et difficile à falsifier. Cependant, faire fonctionner un tel système de manière fiable en dehors d'un laboratoire contrôlé, sur un dispositif assez petit pour tenir sur une porte d'entrée, présente un défi d'ingénierie important.
Des chercheurs de l'Université Hasanuddin en Indonésie ont relevé ce défi en construisant et en testant un prototype de serrure de porte intelligente qui combine la reconnaissance faciale avec une sonnette numérique. Leur objectif était de créer un système unique capable de laisser entrer automatiquement les résidents, d'alerter les propriétaires de la présence de visiteurs et même de signaler les comportements suspects, le tout sans nécessiter la présence humaine à la porte. Le dispositif qu'ils ont construit repose sur un Raspberry Pi, un petit ordinateur abordable souvent utilisé pour des projets éducatifs, qui sert de cerveau à l'opération. Attachés à cet ordinateur se trouvent une caméra, un capteur de mouvement, une serrure à solénoïde qui sécurise physiquement la porte, et un bouton qui fait office de sonnette. Le système est conçu pour fonctionner selon deux modes distincts : un pour les personnes que la maison connaît déjà, et un autre pour les inconnus.
Lorsque quelqu'un s'approche de la porte, un capteur de mouvement déclenche la prise d'une photo par la caméra. Si le système reconnaît le visage comme appartenant à un résident enregistré, il déverrouille instantanément la porte. Ce processus se déroule entièrement sur l'appareil lui-même, sans avoir besoin d'envoyer l'image à un serveur distant au préalable, ce qui garantit une réponse rapide et respecte la vie privée. Si le visage ne correspond à personne dans la mémoire du système, la porte reste verrouillée. Au lieu de simplement éconduire l'inconnu, le système passe en mode sonnette intelligente. Il affiche un message sur un petit écran demandant au visiteur d'appuyer sur le bouton. Une fois celui-ci pressé, le propriétaire reçoit une notification immédiate sur son smartphone, accompagnée d'une photo de la personne à la porte. Le propriétaire peut alors choisir de déverrouiller la porte à distance ou de la laisser verrouillée.
Les chercheurs ont également programmé le système pour surveiller les comportements inhabituels. Si une personne se tient devant la porte et n'appuie pas sur le bouton dans les vingt secondes, le système suppose qu'il pourrait s'agir d'une activité suspecte. Dans de tels cas, il envoie immédiatement une alerte au propriétaire, même si aucun bouton n'a été pressé, permettant au résident d'enquêter sur une menace potentielle sans attendre un appel. Pour s'assurer que le système fonctionnait correctement, l'équipe l'a testé avec un groupe de personnes, à la fois des utilisateurs enregistrés et des inconnus, à diverses distances de la porte. Ils ont constaté que la caméra pouvait détecter un visage avec une fiabilité parfaite jusqu'à trois mètres de distance. En ce qui concerne l'identification réelle de la personne, le système était très précis, reconnaissant correctement les utilisateurs enregistrés environ 92 % du temps. Crucialement, il n'a jamais déverrouillé la porte par erreur pour une personne non enregistrée, maintenant un dossier parfait de rejet des inconnus.
L'ensemble du processus, du moment où une personne est détectée jusqu'au déverrouillage de la porte ou à l'envoi d'une notification, prend en moyenne moins de cinq secondes. Le système a réussi à délivrer les alertes sur le téléphone du propriétaire en environ 2,6 secondes, et lorsque le propriétaire appuyait sur le bouton de déverrouillage de son téléphone, la porte s'ouvrait en moins d'une seconde. L'étude conclut que cette combinaison d'intelligence artificielle locale et de connectivité Internet offre une solution pratique et à bas coût pour la sécurité résidentielle moderne. En intégrant la capacité de reconnaître les résidents, de gérer les visiteurs et de surveiller les menaces en une seule unité compacte, le prototype démontre que le contrôle d'accès sophistiqué peut être apporté aux foyers de tous les jours sans nécessiter d'infrastructure complexe ou de matériel coûteux.
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