描述

這種可視對講在日本只有一個共用入口的典型公寓中很常見。大多數(shù)型號沒有任何物聯(lián)網(wǎng)功能，并且由于它們已集成到樓宇安全系統(tǒng)中，因此幾乎不可能用智能門鈴代替它們。因此，有些人使用 ADC、光傳感器或音頻傳感器來檢測呼叫并使用伺服電機來執(zhí)行解鎖按鈕按下，從而入侵了他們公寓中的對講機。但是，由于我喜歡人們無法僅從外面看就知道是否添加了 IoT 功能的 hack，所以這次我在家中破解了一個（松下的 SHVT18612WK），其方式是

• 它的原始功能完好無損，從外部看不到破解。
• 呼叫檢測和解鎖操作 100% 以電子方式執(zhí)行。
• 它安全地連接到 AWS 云。
• 它播放預(yù)先錄制的消息。

工作原理

我使用了帶有Mongoose OS的ESP32微控制器，因為我相信這是物聯(lián)網(wǎng)項目的最佳組合之一。我使用光電耦合器以電子方式檢測呼叫并解鎖入口門，并使用 DFPlayerMini播放預(yù)先錄制的消息。

以電子方式檢測呼叫

當(dāng)從入口發(fā)起視頻通話時，可視對講機上的鑰匙形綠色 LED 開始閃爍。因此，通過將光耦合器的初級側(cè)與該 LED 并聯(lián)，將次級側(cè)連接到 GPIO 和 GND，并檢查 GPIO 的狀態(tài)，您可以檢測到呼叫。

當(dāng)檢測到呼叫時，ESP32 會向 AWS IoT Core 發(fā)布消息。然后自動執(zhí)行 AWS Lambda 以發(fā)送 Slack 消息。

以電子方式執(zhí)行解鎖按鈕按下

通過將光耦的初級端連接到 GPIO 和 GND，次級端與對講電路板上的解鎖按鈕并聯(lián)，并將 GPIO 從 L 設(shè)置為 H，然后再設(shè)置為 L，中間有輕微的延遲，您無需物理按下解鎖按鈕即可執(zhí)行解鎖操作。通話按鈕也是如此。

AWS Amplify Web 應(yīng)用程序和 Alexa 技能向 AWS IoT Core 發(fā)布消息，ESP32 接收消息并完成工作。

步驟 1. 暴露主 PCB 并尋找 hack 點

首先，拆下可視對講機的側(cè)蓋并擰松螺絲。

在卸下電線束之前，請務(wù)必關(guān)閉電源開關(guān)。大多數(shù)型號都帶有內(nèi)置火災(zāi)警報器，當(dāng)這些電線在電源開關(guān)打開的情況下被移除、切斷或燒毀時，它就會關(guān)閉。

?

尋找容易被黑客入侵的地點。

將帶狀電纜焊接到黑客點。（電纜顏色）

• 解鎖待機 LED +（橙色）
• 解鎖待機 LED –（紅色）
• 解鎖按鈕（藍(lán)色）
• 通話按鈕（綠色）
• 解鎖/通話按鈕共用 GND（黃色）

步驟 2. 構(gòu)建電路

在迷你面包板上，放置 ESP32-DevKitC、光耦合器和 DFPayerMini。為盡可能避免穩(wěn)定性問題，請使用實心跳線而不是柔性跳線。

我發(fā)現(xiàn)視頻對講面板上的鑰匙形 LED 上的電壓約為。3.0V，所以我使用 IF=7.5mA (and R=250ohm) 作為光耦進(jìn)行呼叫檢測，根據(jù)其數(shù)據(jù)表，這是在 VF=1.17V 下運行的推薦值。如果這個IF太大，鑰匙形LED不閃爍，如果太小，光耦將不起作用。我使用 IF=15mA（和 R=120ohm）作為光耦合器，用于通話和解鎖按鈕按下。

對于 DFPlayerMini，只連接 Rx，因為對于這個 hack，ESP32 不需要知道它何時完成播放音頻文件，因此不需要 Tx。使用 Amazon Polly 生成 mp3 格式的音頻消息并將其保存到 microSD。

實際電路如下所示。你可以為此設(shè)計一個PCB。

步驟 3. 為 ESP32 編寫代碼并為 AWS IoT 預(yù)置它

對于這個項目，我使用了Mongoose OS ，一個非常強大的物聯(lián)網(wǎng)固件開發(fā)框架，因此應(yīng)用程序代碼（init.js）可以用 JavaScript 編寫。完整代碼可在GitHub中找到。

首先，將 Mongoose OS 安裝到 ESP32 并使用以下命令將其連接到 Wi-Fi。

$ mos flash esp32
$ mos wifi SSID PASSWORD

通過加載 Mongoose OS API 開始編寫 init.js，然后聲明變量。

// Load Mongoose OS APIs
load('api_gpio.js');
load('api_mqtt.js');
load('api_sys.js');
load('api_timer.js');
load('api_uart.js');

// Declare variables
let ledPin = 12;
let talkBtn = 13;
let unlockBtn= 14;
let callState = false;
let uartNo =1;
let topic1 = 'intercom/detect';
let topic2 = 'intercom/unlock';
let qos = 1;

為 DFPlayerMini 設(shè)置 UART。

// UART Setup
UART.setConfig(uartNo, {
  baudRate: 9600,
  esp32: {
    gpio: {
      rx: 25,
      tx: 26,
    },
  },
});

設(shè)置 GPIO 模式并初始化 GPIO。

// Set GPIO mode
GPIO.setup_input(ledPin, GPIO.PULL_UP);  // iput & internally pulled up
GPIO.set_mode(startTalkingBtn, GPIO.MODE_OUTPUT);
GPIO.set_mode(openSecurityDoorBtn, GPIO.MODE_OUTPUT);

// Initialize GPIOs
GPIO.write(startTalkingBtn, 0);
GPIO.write(openSecurityDoorBtn, 0);

以下代碼塊檢測調(diào)用并向 topic1 發(fā)布消息。Mongoose OS 帶有一個有用的按鈕處理程序，用于檢測按鈕按下。ledPin 是內(nèi)部上拉的，所以它通常是 H 并在發(fā)起呼叫時變?yōu)?L。Timer.set() 使 callState 在 15 秒后恢復(fù)正常。

// Detect calls and publish a message to topic1
GPIO.set_button_handler(ledPin, GPIO.PULL_UP, GPIO.INT_EDGE_NEG, 20, function(x) {
?
  if (!callState) {
?
    callState = true;
    let message = JSON.stringify({ });
    let ok = MQTT.pub(topic1, message, qos);
    print(ok);
    print("-----Call detected, hopefully published to AWS IoT-----");
?
    Timer.set(15000, false, function() {
      callState = false;
      print("-----Back to normal-----");
    }, null);
?
  }
?
}, true);

要通過 Slack 發(fā)送通知，您可以使用發(fā)布到 topic1 和Incoming Hooks 的消息。創(chuàng)建一個將消息發(fā)送到 Slack 通道并配置 AWS IoT 規(guī)則以觸發(fā)此 Lambda 的 Lambda 函數(shù)。

當(dāng)從 AWS IoT Core 接收到消息時，以下代碼塊依次執(zhí)行通話按鈕按下、音頻播放、解鎖按鈕按下和通話按鈕按下。我在這里使用了 3 個定時器，因為在 Mongoose OS 中，對于這種用例，建議使用 Timer.set() 而不是 Sys.usleep() 來穩(wěn)定運行。

// Subscribe to topic2 and unlock door when message is received
MQTT.sub(topic2, function(conn, msg) {

  print('-----Received message from AWS IoT-----')
  talk();
?
  Timer.set(2000, false, function() {
    play();
  }, null);

  Timer.set(4500, false, function() {
    unlock();
  }, null);
?
  Timer.set(9500, false, function() {
    talk();
  }, null);
?
}, true);

talk() 和 unlock() 所做的是將 GPIO 從 L 設(shè)置為 H，然后將 Sys.usleep() 設(shè)置回 L。這可以模擬實際的按鈕按下。

// Mimic talk button press
function talk(){
  GPIO.write(talkBtn, 1);
  Sys.usleep(300000);
  GPIO.write(talkBtn, 0);
}

// Mimic unlock button press
function unlock(){
  GPIO.write(unlockBtn, 1);
  Sys.usleep(300000);
  GPIO.write(unlockBtn, 0);
}

DFPlayerMini 可以通過 UART 控制。參考在這里。

// Play /01/001.mp3 with DFPlayerMini
function play(){
  UART.write(uartNo, '\x7E');
  UART.write(uartNo, '\xFF');
  UART.write(uartNo, '\x06');
  UART.write(uartNo, '\x0F');
  UART.write(uartNo, '\x00');
  UART.write(uartNo, '\x01');
  UART.write(uartNo, '\x01');
  UART.write(uartNo, '\xEF');
}

由于 Mongoose OS 包含適用于嵌入式 C 的 AWS IoT 設(shè)備開發(fā)工具包并執(zhí)行將 ESP32 連接到 AWS IoT Core 所需的一切操作，因此您需要執(zhí)行以下命令。確保您準(zhǔn)備好您的訪問密鑰 ID 和秘密訪問密鑰對，并事先在您的計算機上進(jìn)行設(shè)置。

$ mos aws-iot-setup --aws-region AWS_REGION

對于 Alexa 技能，創(chuàng)建一個具有向主題 2 發(fā)布消息的歡迎意圖，對講/解鎖。如果你使用 python，這樣的東西會起作用。

client = boto3.client('iot-data', region_name='es-east-1')
response = client.publish(
    topic='intercom/unlock',
    qos=1,
    payload=json.dumps({ })
)

網(wǎng)上有很多如何創(chuàng)建 Alexa Skill 和 Amplify web 應(yīng)用程序，所以請參考那些創(chuàng)建自己的 Skill 和應(yīng)用程序的方法。

第 4 步：做電氣工作，把所有東西都藏在墻上

從墻上拆下可視對講機的底座。

拆下交流電源線，并在交流電源線上做一個分支。將帶有 USB 充電端口的壁式插座連接到分支，并將交流電源線連接到基本單元。

?

使用微型 USB 電纜為 ESP32 供電并將所有東西隱藏在墻上。確保將揚聲器放置在靠近麥克風(fēng)的位置，否則客人無法聽到音頻消息。

現(xiàn)在破解完成了！

未來發(fā)展方向

我想為這個項目制作一個PCB。我還想分析視頻信號，將其從板上取出，然后發(fā)送到 AWS 云來做一些有趣的事情。