Cerradura inteligente basada en IoT con detección de personas en tiempo real mediante YOLOv5 e integración de aplicaciones móviles
DOI:
https://doi.org/10.51252/rcsi.v5i2.1005Palabras clave:
Visión por computador, seguridad IoT, aplicación móvil, detección de personas, cerradura inteligenteResumen
Este artículo presenta el diseño e implementación de un sistema de cerradura electrónica inteligente que integra tecnologías de Internet de las Cosas (IoT), visión por computador y autenticación multifactor para mejorar la seguridad residencial. La solución se basa en un microcontrolador LilyGo ESP32-S3 con cámara incorporada y utiliza un modelo de detección de personas basado en YOLOv5 para monitoreo en tiempo real. Se desarrolló una aplicación móvil en Flutter, integrada con Firebase, que permite la interacción segura del usuario, el control remoto del acceso y el envío de alertas en tiempo real. El sistema combina tres factores de autenticación: ingreso de clave por teclado, detección visual de personas autorizadas y validación mediante la aplicación móvil. Las pruebas experimentales con diez participantes demostraron una precisión promedio del 96% en la detección de personas, superando soluciones comparables. La propuesta destaca por su bajo costo, modularidad y alta adaptabilidad a entornos domóticos. Esta investigación contribuye al desarrollo de soluciones de seguridad accesibles y robustas, basadas en inteligencia artificial de borde y arquitecturas distribuidas.
Citas
Aggarwal, S., & Sharma, S. (2022). Voice Based Secured Smart Lock Design for Internet of Medical Things: An Artificial Intelligence Approach. 2022 International Conference on Wireless Communications Signal Processing and Networking (WiSPNET), 1–7. https://doi.org/10.1109/WiSPNET54241.2022.9767113 DOI: https://doi.org/10.1109/WiSPNET54241.2022.9767113
Alves de Abreu, B., Paim, G., Alrahis, L., Flores, P., Sinanoglu, O., Bampi, S., & Amrouch, H. (2025). On the Efficacy and Vulnerabilities of Logic Locking in Tree-Based Machine Learning. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Regular Papers, 72(1), 180–191. https://doi.org/10.1109/TCSI.2024.3457541 DOI: https://doi.org/10.1109/TCSI.2024.3457541
Amaya Fariño, L., Tumbaco Reyes, A., Roca Quirumbay, E., Villón González, T., Mendoza Morán, B., & Reyes Quimís, Á. (2020). El IoT aplicado a la Domótica. Revista Científica y Tecnológica UPSE, 7(1), 21–28. https://doi.org/10.26423/rctu.v7i1.490 DOI: https://doi.org/10.26423/rctu.v7i1.490
Castaño-Gómez, M., López Echeverry, A. M., & Villa Sánchez, P. A. (2022). Revisión del uso de tecnologías y dispositivos IoT en los sistemas de seguridad física. Ingeniería y Competitividad, 24(1). https://doi.org/10.25100/iyc.v24i1.11034 DOI: https://doi.org/10.25100/iyc.v24i1.11034
Chandrappa, S., Prithviraj, H, A. P., I S, R., R, M. S. K., & R, S. S. (2025). Smart Locker 2.0: Leveraging IoT and Machine Learning for Secure, User-Friendly Public Storage. 2025 International Conference on Artificial Intelligence and Data Engineering (AIDE), 696–700. https://doi.org/10.1109/AIDE64228.2025.10987522 DOI: https://doi.org/10.1109/AIDE64228.2025.10987522
Chowdhury Joy, M. H., Karim, M. M. A., Choudhury, A. H., Razin, M., & Ahmed, S. N. M. (2023). An IoT Based Smart Vault Security and Monitoring System with Zero UI. 2023 3rd International Conference on Robotics, Electrical and Signal Processing Techniques (ICREST), 95–100. https://doi.org/10.1109/ICREST57604.2023.10070057 DOI: https://doi.org/10.1109/ICREST57604.2023.10070057
Derbali, M. (2025). Facial authentication based smart door lock system and anomaly detection using machine learning architectures integrated with IoT. Research Square Preprint. https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3247506/v1 DOI: https://doi.org/10.21203/rs.3.rs-3247506/v1
Hashim, K., Qasim, H., Hamzah, A., Hasan, O., & Al-Jadiri, M. (2023). Door lock system based on internet of things and Bluetooth by using Raspberry Pi. Bulletin of Electrical Engineering and Informatics, 12(5), 2753–2762. https://doi.org/10.11591/eei.v12i5.5134 DOI: https://doi.org/10.11591/eei.v12i5.5134
Ibrahim, S., Shukla, V. K., & Bathla, R. (2020). Security Enhancement in Smart Home Management Through Multimodal Biometric and Passcode. 2020 International Conference on Intelligent Engineering and Management (ICIEM), 420–424. https://doi.org/10.1109/ICIEM48762.2020.9160331 DOI: https://doi.org/10.1109/ICIEM48762.2020.9160331
Kar, A., Chauhan, Y. S., & Amrouch, H. (2024). Innovations in Hardware Security: Leveraging FeFET Technology for Future Opportunities. 2024 IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems (APCCAS), 457–460. https://doi.org/10.1109/APCCAS62602.2024.10808824 DOI: https://doi.org/10.1109/APCCAS62602.2024.10808824
Karimi, K., Kabrane, M., Hassan, O., & Krit, S. (2020). Secure Smart Door Lock System based on Arduino and Smartphone App. Journal of Advanced Research in Dynamical and Control Systems, 12(1), 407–414. https://doi.org/10.5373/jardcs/v12sp1/20201088 DOI: https://doi.org/10.5373/JARDCS/V12SP1/20201088
Kolla, S., Sk, A., Veeramachaneni, S., & Sk, N. M. (2022). Logic Locking Designs at Transistor Level for Full Adders. 2022 IEEE International Symposium on Smart Electronic Systems (iSES), 289–292. https://doi.org/10.1109/iSES54909.2022.00065 DOI: https://doi.org/10.1109/iSES54909.2022.00065
Krishna, M. Y. S., Arya, A., Ansari, S., Awasya, S., Sushakar, J., & Uikey, N. (2023). Real Time Door Unlocking System using Facial Biometrics based on IoT and Python. 2023 IEEE International Students’ Conference on Electrical, Electronics and Computer Science (SCEECS), 1–5. https://doi.org/10.1109/SCEECS57921.2023.10063142 DOI: https://doi.org/10.1109/SCEECS57921.2023.10063142
Lee, J. Y., & Lee, J. (2021). Current Research Trends in IoT Security: A Systematic Mapping Study. Mobile Information Systems, 2021(1), 8847099. https://doi.org/10.1155/2021/8847099 DOI: https://doi.org/10.1155/2021/8847099
Lojda, J., Panek, R., Podivinsky, J., Cekan, O., Krcma, M., & Kotasek, Z. (2021). Testing Embedded Software Through Fault Injection: Case Study on Smart Lock. 2021 IEEE 22nd Latin American Test Symposium (LATS), 1–6. https://doi.org/10.1109/LATS53581.2021.9651770 DOI: https://doi.org/10.1109/LATS53581.2021.9651770
Mahendra, S., Sathiyanarayanan, M., & Vasu, R. B. (2018). Smart Security System for Businesses using Internet of Things (IoT). 2018 Second International Conference on Green Computing and Internet of Things (ICGCIoT), 424–429. https://doi.org/10.1109/ICGCIoT.2018.8753101 DOI: https://doi.org/10.1109/ICGCIoT.2018.8753101
Morales-Nava, R., Sosa Sales, A., Jiménez-Echeverría, J. R., Enríquez Díaz, J. M., & Barreto De La Cruz, J. L. (2023). Implementación de un control de acceso en cerradura eléctrica con base al reconocimiento facial y huella dactilar para elevar el nivel de seguridad en los hogares. Ciencia Latina Revista Científica Multidisciplinar, 7(3), 5976–5991. https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i3.6602 DOI: https://doi.org/10.37811/cl_rcm.v7i3.6602
Nagasree Y, L. V., Rupa, Ch., Dharmika, B., Nithin, T. G., & Vineela, N. (2021). Intelligent Secure Smart Locking System using Face Biometrics. 2021 International Conference on Recent Trends on Electronics, Information, Communication & Technology (RTEICT), 268–273. https://doi.org/10.1109/RTEICT52294.2021.9573869 DOI: https://doi.org/10.1109/RTEICT52294.2021.9573869
Padhan, D. G., Varma, S. N., C, V., Divya, M., Manasa, S., & Pakkiraiah, B. (2023). Home Security System Based on Facial Recognition. 2023 IEEE 3rd International Conference on Sustainable Energy and Future Electric Transportation (SEFET), 1–6. https://doi.org/10.1109/SeFeT57834.2023.10244798 DOI: https://doi.org/10.1109/SeFeT57834.2023.10244798
Panarello, A., Tapas, N., Merlino, G., Longo, F., & Puliafito, A. (2018). Blockchain and IoT Integration: A Systematic Survey. Sensors, 18(8). https://doi.org/10.3390/s18082575 DOI: https://doi.org/10.3390/s18082575
PBV, R. R., Sonaleo Mandapati, V., Pilli, S. L., Lahari Manojna, P., Chandana, T. H., & Hemalatha, V. (2024). Home Security with IOT and ESP32 Cam—AI Thinker Module. 2024 International Conference on Cognitive Robotics and Intelligent Systems (ICC - ROBINS), 710–714. https://doi.org/10.1109/ICC-ROBINS60238.2024.10533960 DOI: https://doi.org/10.1109/ICC-ROBINS60238.2024.10533960
Praneeth, D., Rekha Sree, T., Viswanatha, V., & Abhiram Sai, M. (2024). AI Enabled Home Security System Using Object Detection and Face Recognition with Haar Cascade Algorithm. 2024 International Conference on Recent Advances in Science and Engineering Technology (ICRASET), 1–6. https://doi.org/10.1109/ICRASET63057.2024.10895751 DOI: https://doi.org/10.1109/ICRASET63057.2024.10895751
Quiñones, M. F., Pachar Bravo, H. P., Martínez-Curipoma, J., Quiñones, L., & Torres, R. (2020). Developing and evaluation of an IoT mobile gateway for 4G LTE networks. Enfoque UTE, 11(4), 16–26. https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v11n4.634 DOI: https://doi.org/10.29019/enfoqueute.v11n4.634
R. S, N., Venkatasamy, R., Dhanraj, J. A., Aravinth, S., Balachandar, K., & N, Dhamodharan. (2022). Design and Development of IOT based Smart Door Lock System. 2022 Third International Conference on Intelligent Computing Instrumentation and Control Technologies (ICICICT), 1525–1528. https://doi.org/10.1109/ICICICT54557.2022.9917767 DOI: https://doi.org/10.1109/ICICICT54557.2022.9917767
Shreya, K., Divakarla, L. P., Kumar, K. J., & Vishwas, H. N. (2024). Fortifying Digital Security: A Machine Learning and Explainable AI Framework for Password Strength Assessment. 2024 8th International Conference on Electronics, Communication and Aerospace Technology (ICECA), 1358–1364. https://doi.org/10.1109/ICECA63461.2024.10800823 DOI: https://doi.org/10.1109/ICECA63461.2024.10800823
Tiwari, S., Thakur, S., Shetty, D., & Pandey, A. (2018). Smart Security: Remotely Controllable Doorlock. 2018 Second International Conference on Inventive Communication and Computational Technologies (ICICCT), 979–984. https://doi.org/10.1109/ICICCT.2018.8473161 DOI: https://doi.org/10.1109/ICICCT.2018.8473161
Uddin, K. M. M., Shahela, S. A., Rahman, N., Mostafiz, R., & Rahman, M. M. (2022). Smart Home Security Using Facial Authentication and Mobile Application. International Journal of Wireless and Microwave Technologies (IJWMT), 12(2), 40–50. https://doi.org/10.5815/ijwmt.2022.02.04 DOI: https://doi.org/10.5815/ijwmt.2022.02.04
Vaishnavi, T., N, N., Archana, T., Murali Kishanlal, M. S., Jayasankar, S., & Rahul, D. (2025). Hybrid Unified AI-Based Biometric Authentication: A Low-Power, High-Security Scheme. 2025 International Conference on Emerging Smart Computing and Informatics (ESCI), 1–6. https://doi.org/10.1109/ESCI63694.2025.10987946 DOI: https://doi.org/10.1109/ESCI63694.2025.10987946
Vaishnavi, T., Rekha, N, N., M, D., Giri, P., & Kanan, M. (2024). Unified AI-Based Biometric Authentication: A Low-Power, High-Security Solution. 2024 International Conference on Innovative Computing, Intelligent Communication and Smart Electrical Systems (ICSES), 1–8. https://doi.org/10.1109/ICSES63760.2024.10910877 DOI: https://doi.org/10.1109/ICSES63760.2024.10910877

Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 Dick Díaz-Delgado, Sergio M. Vigil-Ramírez, Luis J. Acho-Cachay, Brandom R. Tuanama-Chávez, Luis A. Rojas-Puerta

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores retienen sus derechos:
a. Los autores retienen sus derechos de marca y patente, y tambien sobre cualquier proceso o procedimiento descrito en el artículo.
b. Los autores retienen el derecho de compartir, copiar, distribuir, ejecutar y comunicar públicamente el articulo publicado en la Revista Científica de Sistemas e Informática (RCSI) (por ejemplo, colocarlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro), con un reconocimiento de su publicación inicial en la RCSI.
c. Los autores retienen el derecho a hacer una posterior publicación de su trabajo, de utilizar el artículo o cualquier parte de aquel (por ejemplo: una compilación de sus trabajos, notas para conferencias, tesis, o para un libro), siempre que indiquen la fuente de publicación (autores del trabajo, revista, volumen, número y fecha).