KI-Smart-Türschloss auf Basis des nRF9160

Kunde

Ein Unternehmen für Immobiliensicherheit benötigt ein nachrüstbares zellulares Türschloss, das in Gebäuden ohne WLAN funktioniert und Vermietern Echtzeit-Zugriffsprotokolle bietet.

Herausforderung

Die Integration einer Kamera, eines Motors und eines LTE-Modems in ein Standard-Türschloss-Formfaktor von 50 mm bei gleichzeitiger Erreichung einer Batterielebensdauer von 1 Jahr mit 4xAA-Batterien.

Produktkonzept & Architektur

Das Nordic nRF9160 SiP bietet sowohl LTE-M-Konnektivität als auch Anwendungsverarbeitung. Eine GC032A-IR-Kamera erfasst Besucherbilder. Ein miniaturisierter bürstenloser DC-Getriebemotor treibt den Riegel über ein kundenspezifisches Planetengetriebe (100:1 Untersetzung) an.

Technische Lösung

Die Firmware auf Zephyr RTOS implementiert einen duty-cycled Wake-Zeitplan: Das Kamera- und Gesichtserkennungs-Subsystem wird nur aktiviert, wenn das kapazitive Tastenfeld oder die Türklingeltaste gedrückt wird. Die Gesichtserkennung verwendet ein quantisiertes MobileNet-Modell, das auf dem Cortex-M33 des nRF9160 läuft. Die LTE-M-Datenübertragung erfolgt gebündelt – alle Zugriffsprotokolle werden einmal täglich hochgeladen, es sei denn, ein Manipulationsereignis wird erkannt, das sofortige Warnungen auslöst.

Ergebnis

Gesichtsauthentifizierung in unter 1,2 Sekunden. Keine Fehlakzeptanz in 5.000 Versuchen. 14 Monate Batterielebensdauer bei 20 Zugriffsereignissen pro Tag.