Caixa de segredos: a modificação discreta que integrou o interfone do apartamento ao Apple Home

• Com a descontinuação do serviço celular do sistema de interfone Doorking, a função de abrir o portão parou de funcionar, levando a um hack de hardware para restaurar o controle remoto
• Usando uma placa de relé Wi‑Fi com ESP32, o projeto passou a controlar diretamente a linha do solenóide e foi configurado como um cliente do protocolo Matter integrado ao Apple Home
• Com firmware baseado em Rust, o portão foi projetado para abrir apenas por um período determinado e travar automaticamente, mantendo a segurança
• Para resolver o conflito de memória entre Wi‑Fi e Bluetooth, as duas pilhas passaram a operar de forma mutuamente exclusiva, usando apenas Wi‑Fi após o provisionamento
• Como resultado, foi concluído um caso de expansão discreta de IoT que permite controlar o portão pelo smartphone sem danificar o sistema existente

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Projeto Caixa de Segredos: integrando o interfone do apartamento ao Apple Home

• O projeto começou quando o interfone do apartamento de um amigo, um sistema Doorking 1834-080, ficou sem a função de abertura do portão porque o serviço celular havia sido interrompido por negligência na administração
• Como os visitantes não conseguiam mais solicitar entrada por telefone, foi implementada, por meio de um hack de hardware com ESP32, uma forma de abrir o portão remotamente pelo Apple Home

Investigação inicial e primeira tentativa

• Na inspeção no local, verificou-se que a caixa superior do interfone não estava trancada, o que permitiu examinar a estrutura interna, e o roteador Wi‑Fi/celular estava configurado com a senha padrão
• Foi encontrado um vazamento que permitia redefinir a senha root ao baixar o arquivo de configuração do roteador, mas a ideia foi abandonada devido à complexidade de analisar o protocolo serial customizado do sistema
• Como segunda tentativa, buscou-se imitar o sinal DTMF usando o terminal da linha telefônica (“PH LINE”), mas o experimento foi interrompido porque era provável que a caixa de controle ignorasse os comandos quando não estivesse em estado de espera para recepção

Terceira abordagem: controle no meio do circuito

• Ao abrir a caixa de junção da fiação entre a caixa de voz e o controlador principal, foi possível ver que por ela passava a linha de controle do solenóide que aciona a trava do portão
• O solenóide tinha uma estrutura simples: abre quando recebe energia e trava quando ela é cortada, o que levou à ideia de abrir o portão fornecendo energia diretamente
• Foi traçado um plano para puxar uma alimentação auxiliar de 12 V DC da caixa de voz para acionar uma placa de relé Wi‑Fi com ESP32 e integrá-la ao Apple Home
  • Ramificar a linha de controle do solenóide e conectá-la ao relé do ESP32
  • Escrever o firmware em Rust para operar como cliente do protocolo Matter
  • Projetar o circuito para permitir controle em paralelo, mantendo o funcionamento normal do sistema existente

Configuração de software

• O ESP32 foi conectado ao Apple Home usando uma biblioteca Matter baseada em Rust
• Após a conexão de rede, ao receber um comando, o portão abre por um tempo determinado (10 segundos por padrão) e depois trava automaticamente
• Isso evita que o portão permaneça aberto por muito tempo, mantendo a segurança
• Código publicado: GitHub - ImTheSquid/doorbell2

Problemas de memória e solução

• Devido à falta de RAM do ESP32, executar simultaneamente as pilhas de Wi‑Fi e Bluetooth causava resets por corrupção de memória
• A implementação de Matter em uso utilizava a pilha Bluedroid, agravando o problema
• Como solução, Wi‑Fi e Bluetooth passaram a ser ativados de forma mutuamente exclusiva, e foram aplicadas opções de economia de memória no arquivo de configuração (sdkconfig.defaults)
• O Bluetooth passou a ser ativado apenas temporariamente durante o provisionamento e, depois disso, somente o Wi‑Fi é usado, o que estabilizou o sistema
• No Apple Home, a fechadura do portão aparece normalmente, e até as informações do fabricante podem ser definidas livremente

Instalação e solução dos problemas de energia

• A placa ESP32 cabia perfeitamente dentro da caixa de fiação, ficando invisível externamente
• A alimentação foi puxada da caixa de voz, mas não funcionou; então, temporariamente, o teste foi bem-sucedido com uma bateria de furadeira sem fio de 20 V
• Depois, ao consultar o manual, descobriu-se que o terminal de 12 V da caixa de voz era de entrada
• O problema de alimentação foi resolvido com a adição de um regulador retificador que converte a entrada de 18 V AC em 12 V DC
• Todos os componentes foram organizados dentro da caixa de fiação para concluir a montagem

Resultado e significado

• Passou a ser possível controlar remotamente o portão pelo smartphone via Apple Home, e os visitantes também podem abrir ao mesmo tempo o portão e a porta do apartamento pelo app
• A instalação tem uma estrutura discreta composta apenas pela placa ESP32 e uma pequena fonte de alimentação, sem interferir no sistema de acesso existente
• Com um simples hack de circuito e integração baseada em padrões abertos, trata-se de um exemplo prático de IoT que expande as funções de hardware existente
• O projeto também serviu para ganhar experiência com hacking de circuitos e pode ser reproduzido com facilidade em ambientes semelhantes

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Apontam que isso é uma atitude muito ambígua do ponto de vista legal e ético
  Entendem conectar à caixa interna do próprio apartamento, mas consideram problemático ligar ao controlador da porta de entrada compartilhada e distribuir acesso a amigos
  O fato de ter feito várias tentativas de evitar ser descoberto sugere que a própria pessoa sabe que está fazendo algo errado

  • Além disso, teria burlado logs e eliminado registros necessários para investigações criminais, além de aumentar a possibilidade de falha do sistema
    Esse tipo de ação também pode ampliar a superfície de ataque digital e criar oportunidades para crimes
    Portanto, pode haver algum grau de responsabilidade, inclusive criminal e civil
    Ainda assim, se for sua propriedade e todas as partes envolvidas concordarem, modificar o sistema ligando os fios do solenóide pode ser apropriado
  • Criticam dizendo que, apesar do nome “Hacker”, não há espírito hacker nisso
  • Dizem de forma cínica que, na vida real, ninguém vai se importar e, mesmo que descubram, basta dizer “não sei”
  • Argumentam que, a menos que seja um prédio com segurança pesada, isso é preocupação excessiva, porque qualquer um pode entrar seguindo outra pessoa
    Na visão deles, energizar os fios do solenóide expostos do lado de fora, como o OP fez, não seria grande problema

• Eu também implementei uma integração parecida com o Apple HomeKit de forma simples
  O interfone está conectado ao telefone fixo dedicado da casa, esse telefone vai automaticamente para a caixa postal, e a mensagem reproduz o tom que abre a porta
  A energia é controlada por uma tomada inteligente: ligada, libera a entrada; desligada, bloqueia

  • Eu também montei algo parecido com voip.ms + Asterisk
    Quando o interfone liga para meu número VoIP, o visitante precisa digitar uma senha e, se acertar, o sistema envia DTMF 9 para abrir a porta
    Também recebo notificações por e-mail e SMS, e posso emitir várias senhas para saber quem entrou
  • É legal, mas eu me preocuparia em esquecer de desligar a energia
    Então eu provavelmente configuraria a tomada para desligar automaticamente depois de reproduzir a mensagem de voz
  • Mas no caso do OP, isso não é possível porque o interfone não consegue mais fazer chamadas

• Eu também tive o mesmo problema e, depois de procurar por mais de um ano, encontrei alguém na Romênia vendendo uma placa com engenharia reversa
  Dá para instalar por menos de 30 euros, e é um método tosco, mas charmoso
  Link

  • No passado, liguei um ESP01 a um interfone analógico e controlei apenas o botão, mas o consumo de energia era alto demais e ficou inútil
    Desisti porque puxar energia da linha de 24V poderia ser considerado “furto de eletricidade”
    No fim, troquei por um Nuki Opener, que é muito mais estável e melhor para a família toda usar
    Projetos experimentais improvisados são divertidos, mas inadequados para uso real
    A propósito, o repositório do código está neste link do GitHub

• Fiquei surpreso com o quanto o ecossistema de interfones está atrasado hoje em dia
  Questionam por que não existe nem um produto meio inteligente que ao menos permita dizer algo como “o jantar está pronto”
  Produtos sem fio baratos e genéricos mal conseguem comunicação entre cômodos, e no fim a única solução parece ser usar Asterisk com telefones VoIP baratos

  • Na prática, HomePod Mini, Google Home e Alexa já cumprem a maior parte do papel de um interfone residencial
  • Com Home Assistant Voice, dá para montar seu próprio servidor de entrada e saída de áudio
    É possível enviar e receber áudio ou reproduzi-lo quando quiser
  • Corrigem o erro de digitação: não é Asterix, e sim Asterisk
  • Analisam que empresas como a Butterfly fazem sistemas caros para grandes condomínios, e o mercado de prédios pequenos ficou vazio
  • Em geral, produtos de áudio são complexos, caros e de qualidade inconsistente
    Já tentaram várias combinações com Sonos, Wiim, Acrylic e outros, mas acabaram ficando satisfeitos com a qualidade mediana da Sonos

• Em alguns interfones europeus existe uma solução chamada Doorman
  Ela implementa o protocolo Koch com engenharia reversa usando ESP32 + Home Assistant, e o recurso de modo festa foi útil em eventos
  Site do Doorman / Guia de ring-to-open

• Eu fiz de forma ainda mais simples: dei um número Twilio ao administrador do prédio e configurei no app respostas por código
  Códigos válidos abrem a porta com DTMF “9”, e “1” transfere a chamada para meu celular

• Tenho um incômodo parecido com o controle do aquecimento da casa de campo
  Um termostato de parede a bateria controla o piso aquecido por sinal de rádio, mas para ter controle remoto eu precisaria comprar um equipamento novo por mais de 2 mil dólares
  Deveria bastar imitar o sinal existente, mas a tecnologia é desnecessariamente fechada, o que é frustrante
  Chego a pensar que seria melhor usar um acionador remoto para girar o botão manualmente

  • Na verdade, existem controladores que imitam sinais
    Já usaram o Home Assistant para gravar e reproduzir sinais no controle de ventiladores de teto e aparelhos infravermelhos
  • O ponto principal é entender a unidade que controla a fonte de calor
    A maioria das caldeiras só precisa de três sinais simples: ventilação, aquecimento e refrigeração
  • Recomendam o SwitchBot
    Há dispositivos que apertam botões ou giram hastes de persianas, o que pode ser adaptado para girar um botão
  • Se usa sinal de rádio, provavelmente há uma unidade receptora no lado da caldeira
    Ligar em paralelo a linha de controle do solenóide de 24V com um ESP32 pode resolver
  • Se houver um vizinho de confiança, sugerem de forma bem-humorada pedir ajuda em troca de uma caixa de cerveja

• Brincam que os convidados do Frank só precisam de uma chave padrão Doorking 16120
  Em seguida, compartilham uma história da época da faculdade, quando resolveram um problema de acesso no clube de eletrônica
  Com um Raspberry Pi + relé, ligaram em paralelo ao circuito do botão de entrada para que a porta abrisse via SSH pelo Wi‑Fi
  No fim, nunca foram pegos, e a reforma do prédio ainda apagou as evidências

  • Brincam que, “desde que a auditoria não encontre o Pi, isso não viola a SOC2”
  • Reagem surpresos: “Usaram um Raspberry Pi inteiro para abrir uma única porta?!”
  • Elogiam: “Genial!”

• Mencionam a possibilidade de falha do relé
  Se a corrente nominal for excedida, o relé pode travar colado

  • O relé usado provavelmente é uma cópia genérica sem marca e talvez dure só cerca de 10⁵ ciclos com carga indutiva
    Em vez de um DPDT, foram usados dois SPDT em paralelo, o que cria o risco de a porta ficar travada se apenas um funcionar
    Também não há fusível nem snubber
    Em contrapartida, recomendam a linha Relay In A Box — certificada por UL e CE, vida útil de 10 milhões de ciclos e capaz de passar em inspeções de código
    Datasheet / Página do produto

• Eu também construí algo parecido por conta própria
  Link do projeto
  Comprei um BTicino BT 344232 no eBay por 32 euros, soldei quatro fios e adicionei um microcontrolador
  Agora ele funciona como um interfone inteligente integrado a Nuki Opener + MQTT Pub/Sub