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title: "Commercial ESP32-S3 Access-Control Controller with W5500"
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published: "2026-09-11"
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hardware: ["WIZnet W5500", "Espressif ESP32"]
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source: "WIZnet Makers (https://maker.wiznet.io/)"
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# Commercial ESP32-S3 Access-Control Controller with W5500

> ESP32-S3 Commercial Access-Control Controller with W5500 Ethernet

Original author: BearsAccessSolutions (source: https://www.reddit.com/r/accesscontrol/comments/1vywozz/looking_for_an_embedded_hardware_engineer_to)

## Components

- **WIZnet W5500** x 1 ([docs](https://docs.wiznet.io/Product/Chip/Ethernet/W5500))
- **Espressif ESP32** x 1 ([docs](https://www.espressif.com/en/products/socs/esp32))

WIZnet parts: W5500 ([Datasheet](https://docs.wiznet.io/Product/Chip/Ethernet/W5500/datasheet?utm_source=maker&utm_medium=project&utm_campaign=w5500), [product hub](https://maker.wiznet.io/products/w5500/))

## Article

## W5500 Ethernet을 적용한 ESP32-S3 기반 Access-Control Controller 개발 프로젝트

Bear’s Access Solutions는 미국 Colorado Springs 지역에서 Commercial Locksmith, Access Control, Surveillance, Security Integration 서비스를 제공하는 보안 업체입니다. 회사 공식 사이트에서도 Access Control, Commercial Locksmithing, Surveillance Systems 등을 주요 서비스로 소개하고 있으며, 실제 보안 시스템의 설계와 설치를 수행하고 있습니다. ([Bears Access Solutions](https://bearsaccesssolutions.com/services/?utm_source=chatgpt.com))

또한 이 회사는 기존 보안 시스템 설치 사업 외에도 Building, Door, Security System을 통합 관리하는 자체 플랫폼 개발을 진행하고 있다고 공개하고 있습니다. 즉, 단순한 Maker 개인 프로젝트라기보다 실제 현장 경험을 가진 Security Integrator가 Hardware와 Software 영역으로 확장하고 있는 맥락에서 볼 수 있습니다.

이번 프로젝트는 Bear’s Access Solutions 측에서 **ESP32-S3와 WIZnet W5500을 기반으로 개발 중인 Access-Control Controller**입니다. 카드리더에서 들어온 신호를 Wiegand나 OSDP 같은 방식으로 받고, ESP32-S3에서 출입 여부를 판단한 뒤 Relay를 통해 실제 Door Lock을 제어하는 구조입니다.

여기서 **W5500은 이 출입통제 장비를 상위 Security Network나 Building Network에 Ethernet으로 연결해주는 역할**을 합니다. 동시에 RS-485도 같이 사용하고 있어서, 상위 네트워크는 Ethernet, 현장 장비 쪽은 RS-485나 OSDP를 사용하는 Hybrid 구조로 볼 수 있습니다.

다만 이 프로젝트는 아직 완제품 단계는 아닙니다.
현재는 **Schematic 설계가 거의 완료된 상태**이고, PCB Layout과 Prototype 제작 전에 Engineering Review를 진행하고 있습니다. 그래서 실제 Ethernet 동작이나 Relay Control은 PCB와 Prototype이 완성된 뒤 다시 확인할 필요가 있습니다.

아직 상용화 성공 사례는 아니지만 **실제 보안 현장을 아는 업체가 신규 출입통제 Hardware를 설계하면서 W5500을 선택했다는 점**입니다. 마케팅 관점에서는 W5500이 일반 IoT를 넘어 **Security와 Access-Control이라는 새로운 Vertical로 확장될 가능성을 보여주는 초기 Design-In 사례**라고 봤습니다.

2026년 8월 공개된 프로젝트로, 현재 Schematic 설계가 상당 부분 완료됐고 PCB Layout과 Prototype 제작으로 넘어가기 전에 외부 Engineering Review를 진행하고 있습니다. 따라서 아직 실제 PCB나 Prototype이 완성된 제품은 아니며, 현재 단계에서는 **W5500이 신규 Access-Control Hardware에 Design-In되고 있는 개발 사례**로 보는 것이 정확합니다.

## 전체 Hardware Architecture

현재 공개된 설계에는 다음과 같은 구성 요소가 포함되어 있습니다.

- ESP32-S3

- WIZnet W5500 Ethernet

- Dual RS-485 Interface

- Wiegand / OSDP Reader Interface

- Relay Output

- Protected Field Input

- 6–28 VDC Power Input

- Reverse-Polarity Protection

- Overvoltage Protection

- Surge Protection

- FRAM

- RTC

- Fused Lock-Power Passthrough

- Expansion 및 Service Header

- 4-Layer PCB 계획

이 구성은 단순한 Ethernet Controller Board보다 실제 Access-Control System에 가까운 구조입니다. Card Reader, Field Device, Relay, Door Lock과 같은 물리적 장치와 상위 Ethernet Network를 하나의 Controller 안에서 연결하려는 설계입니다.

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/406283534%5F1789124848%2Epng)

## Access-Control System의 데이터 흐름

이 프로젝트는 크게 **Field Device, Controller, Network**의 세 영역으로 볼 수 있습니다.

Field 영역에서는 Card Reader나 Access-Control Device가 Wiegand, OSDP 또는 RS-485를 통해 Controller와 연결됩니다.

Control 영역에서는 ESP32-S3가 Reader Communication, Field I/O, Relay Control 등의 역할을 담당하도록 설계되어 있습니다.

전체 흐름을 단순화하면 다음과 같습니다.

**Card Reader / Field Device**
↓
**Wiegand / OSDP / RS-485**
↓
**ESP32-S3**
↓
**Access-Control Logic**
↓
**Relay Output**
↓
**Door Lock / Electric Strike**

Network 영역에서는 다음과 같은 구조입니다.

**ESP32-S3 → W5500 → Ethernet → Local Security Network**

현재 공개된 Schematic을 기준으로 보면 W5500은 Controller를 상위 Ethernet Network와 연결하는 역할로 설계되어 있습니다.

## W5500의 역할

이 프로젝트에서 W5500은 단순히 인터넷 연결 기능을 추가하는 부품이 아니라 **전체 Controller의 Wired Ethernet Networking Component** 역할을 합니다.

W5500은 Ethernet MAC, PHY, Hardwired TCP/IP Stack을 통합한 Ethernet Controller이며, TCP, UDP, IPv4, ARP, ICMP 등의 Protocol을 Hardware에서 처리할 수 있습니다. 또한 최대 8개의 Hardware Socket과 32 KB TX/RX Buffer를 제공합니다.

전체 시스템에서 역할을 나누면 다음과 같습니다.

**ESP32-S3**

- Access-Control Logic

- Card Reader Communication

- Field I/O

- Relay Control

- Peripheral Management

**W5500**

- Wired Ethernet

- TCP/IP Network Interface

- 상위 Security Network 연결

따라서 W5500은 Card Reader나 Door Lock과 직접 연결되는 부품이 아니라, ESP32-S3 기반 Controller가 상위 IP Network와 통신할 수 있도록 하는 Network Layer 역할을 담당합니다.

다만 현재 프로젝트에서는 최종 Application-Level Network Protocol이 공개되지 않았습니다. 따라서 특정 Protocol이나 Cloud Service가 사용된다고 단정하지 않고, 현재 확인 가능한 Hardware Architecture 중심으로 설명하는 것이 적절합니다.

## Ethernet과 RS-485를 함께 사용하는 Hybrid Architecture

이 프로젝트에서 주목할 부분 중 하나는 Ethernet과 RS-485를 하나의 Controller에서 함께 사용하도록 설계했다는 점입니다.

상위 Network 쪽에서는 W5500 기반 Ethernet을 사용하고, Field Device 쪽에서는 RS-485, OSDP, Wiegand 등의 Interface를 사용합니다.

구조를 간단히 표현하면 다음과 같습니다.

**Security / Building Network**
↕
**W5500 Ethernet**
↕
**ESP32-S3 Controller**
↙ ↓ ↘
**RS-485 / Wiegand·OSDP / Relay·Field I/O**

즉, 상위 IP Network와 Field-Level Communication을 하나의 Controller 안에서 연결하려는 Architecture입니다.

W5500이 IP Network 쪽을 담당하고, ESP32-S3가 RS-485, Wiegand, OSDP, Relay 등의 Field Interface를 제어합니다.

이 때문에 Wired Ethernet과 다른 Communication Path가 함께 존재하는 **Hybrid Connectivity 사례**로 볼 수 있습니다.

## 실제 현장 환경을 고려한 설계

이 프로젝트가 일반적인 Maker Demo와 다른 점은 실제 Access-Control 설치 환경에서 발생할 수 있는 문제를 설계 단계부터 검토하고 있다는 점입니다.

현재 Engineering Review 대상에는 다음과 같은 항목이 포함되어 있습니다.

- Power Input Protection

- Reverse Polarity

- Overvoltage

- Surge Protection

- Ethernet Implementation

- RS-485 Interface

- Reader Interface

- Relay Protection

- Field I/O Protection

- Grounding

- Shielding

- Isolation

- Component Rating

- PCB Layout

Access-Control System은 Reader, Door Sensor, Lock, Power Supply 등 여러 장치가 긴 케이블을 통해 연결되는 경우가 많습니다.

이런 환경에서는 Noise, Surge, Grounding, 전압 변동과 같은 문제가 실제 Field Reliability에 영향을 줄 수 있기 때문에, 단순히 Ethernet이 연결되는지만 보는 것보다 실제 설치 환경에서 안정적으로 동작하는지가 중요합니다.

현재 설계가 이런 항목들을 Engineering Review 대상으로 포함하고 있다는 점에서, 단순한 Proof-of-Concept보다는 실제 설치 가능한 Controller를 목표로 하고 있음을 알 수 있습니다.

## Relay를 통한 Physical Control

Access-Control System은 Network에서 데이터를 주고받는 것뿐 아니라 실제 물리적인 Door Control까지 수행해야 합니다.

현재 설계에는 Relay Output이 포함되어 있으며, ESP32-S3에서 처리한 Access-Control 결과가 Relay를 통해 Door Lock이나 Electric Strike 같은 장치로 연결될 수 있도록 구성되어 있습니다.

전체 흐름은 다음과 같이 볼 수 있습니다.

**Credential / Card Reader**
↓
**Wiegand 또는 OSDP**
↓
**ESP32-S3**
↓
**Access-Control Decision**
↓
**Relay Output**
↓
**Physical Door Control**

동시에 Network 쪽에서는:

**ESP32-S3 ↔ W5500 ↔ Ethernet Network**

구조로 상위 Security Network와 연결되는 형태입니다.

따라서 W5500은 Physical Security Device와 상위 IP Network 사이를 연결하는 Networking Layer로 설계되어 있다고 볼 수 있습니다.

## FRAM과 RTC

현재 공개된 Hardware Architecture에는 FRAM과 RTC도 포함되어 있습니다.

다만 원문에서는 FRAM과 RTC가 최종 Firmware에서 정확히 어떤 용도로 사용될지까지는 설명되어 있지 않습니다.

따라서 Credential Storage, Event Logging, Offline Data Storage 등의 용도로 사용된다고 단정하지 않고, 현재는 Hardware Architecture에 포함된 Component라는 수준으로 설명하는 것이 정확합니다.

이처럼 확인된 사실과 아직 공개되지 않은 기능을 구분하는 것이 중요합니다.

## Bear’s Access Solutions의 현장 배경

이 프로젝트를 볼 때 회사의 Background도 의미가 있습니다.

Bear’s Access Solutions는 실제로 Commercial Access Control, Locksmithing, Surveillance System 등의 보안 서비스를 제공하고 있으며, 설계와 설치까지 직접 수행한다고 소개하고 있습니다. ([Bears Access Solutions](https://bearsaccesssolutions.com/services/?utm_source=chatgpt.com))

또한 회사는 기존 Building Management System과 Security System을 통합 관리하는 자체 플랫폼 개발도 진행 중이라고 밝히고 있습니다. 이 플랫폼은 Building, Door, Security System 관리와 여러 시스템의 통합 Monitoring을 목표로 하고 있습니다. ([Bears Access Solutions](https://bearsaccesssolutions.com/vision/?utm_source=chatgpt.com))

따라서 이번 Hardware 개발은 단순히 기술을 시험하는 Maker Project라기보다, **실제 Security 현장에서 얻은 경험을 자체 Hardware 및 Platform으로 확장하려는 흐름 속에서 볼 수 있는 프로젝트**라는 점이 흥미롭습니다.

## 현재 개발 단계와 한계

2026년 8월 기준으로 확인된 프로젝트 상태는 다음과 같습니다.

- Schematic 상당 부분 완료

- Independent Engineering Review 진행

- PCB Layout 예정

- 4-Layer PCB 계획

- Prototype Production 이전 단계

- Final Firmware Architecture 미공개

- Application-Level Network Protocol 미공개

- Commercial Availability 미확인

따라서 현재 단계에서는 이 프로젝트를 **완성된 Commercial Product나 검증된 Success Story로 보는 것은 적절하지 않습니다.**

현재 확인할 수 있는 것은 W5500이 Access-Control Controller의 Ethernet Architecture에 포함되어 있다는 설계 단계의 사실입니다.

실제 PCB와 Prototype이 완성된 이후에는 다음 항목을 다시 확인할 필요가 있습니다.

- W5500 Ethernet 실제 동작

- RS-485 / OSDP 통신

- Wiegand Reader 연동

- Relay Control

- Field I/O Reliability

- Network Protocol

- Firmware Architecture

- Prototype 안정성

- 실제 제품화 및 판매 여부

즉, 이번 프로젝트는 **Design-In 단계의 신규 사례**이며 향후 Prototype 완성 후 Follow-up이 필요한 프로젝트입니다.

## 이 프로젝트를 선정한 이유

이 프로젝트를 선정한 가장 큰 이유는 W5500이 일반적인 Maker Board나 단순 IoT Sensor가 아니라 **Physical Security와 Access-Control이라는 Application Domain의 신규 Hardware에 Design-In되고 있기 때문**입니다.

특히 하나의 Controller 안에서 다음과 같은 구성 요소들이 함께 사용되고 있습니다.

- W5500 Ethernet

- ESP32-S3

- Dual RS-485

- Wiegand

- OSDP

- Protected Field Input

- Relay Output

- Wide-Range DC Power

- Surge 및 Field-Wiring Protection

따라서 단순 Ethernet Board라기보다 전체 Security Controller Architecture에서 W5500의 역할을 확인할 수 있습니다.

마케팅 관점에서는 아직 상용화 성공 사례라고 평가하기보다,

**“실제 Access-Control 및 Security 현장을 경험한 업체가 신규 Hardware 설계 단계에서 W5500을 Wired Ethernet Solution으로 선택하고 있다.”**

는 점에 의미가 있습니다.

즉, W5500이 **Security / Access Control이라는 신규 Vertical에서 Design-In되고 있다는 초기 시장 신호**로 볼 수 있습니다.

## 핵심 요약

이 프로젝트의 핵심은 다음 Architecture입니다.

**Security Network**
↕
**W5500 Ethernet**
↕
**ESP32-S3**
↙ ↓ ↘
**RS-485 / Wiegand·OSDP / Relay·Field I/O**

상위 IP Network 쪽에서는 W5500이 Ethernet Networking을 담당하고, 중앙에서는 ESP32-S3가 Access-Control Logic과 Field I/O를 처리하며, Field 영역에서는 RS-485, Wiegand, OSDP, Relay 등을 통해 실제 Security Device와 연결되는 구조입니다.

현재는 Schematic 단계이기 때문에 실제 PCB와 Prototype의 동작은 확인되지 않았습니다.

따라서 현재 시점의 의미는 **제품 성능이 검증됐다는 것이 아니라, W5500이 Physical Security / Access-Control 분야의 신규 Hardware에 Design-In되고 있다는 점**에 있습니다.

향후 PCB와 Prototype이 완성되면 실제 Ethernet 통신, RS-485 / OSDP 연동, Relay Control, Field Reliability 등을 다시 확인할 필요가 있습니다.

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## A Commercial-Oriented ESP32-S3 Access-Control Controller Designed with W5500 Ethernet

Bear’s Access Solutions is a security integrator and commercial locksmith business serving the Colorado Springs area. The company provides commercial access-control, locksmithing, surveillance, security-system design, and installation services. ([Bears Access Solutions](https://bearsaccesssolutions.com/services/?utm_source=chatgpt.com))

The company is also developing its own centralized platform for managing buildings, doors, and security systems, with the goal of integrating existing building-management and security infrastructure. ([Bears Access Solutions](https://bearsaccesssolutions.com/vision/?utm_source=chatgpt.com))

Against this background, Bear’s Access Solutions is developing a new access-control controller based on the ESP32-S3 and WIZnet W5500.

The project was publicly introduced in August 2026. At the time of publication, the schematic was substantially complete, while PCB layout and prototype production had not yet begun. An independent engineering review was being requested before proceeding to the next development stage.

Therefore, this project should currently be viewed as a **W5500 design-in case under development**, rather than as a completed or commercially validated product.

## Hardware Architecture

The disclosed design currently includes:

- ESP32-S3

- WIZnet W5500 Ethernet

- Two RS-485 interfaces

- Wiegand / OSDP reader interfaces

- Relay outputs

- Protected field inputs

- 6–28 VDC power input

- Reverse-polarity protection

- Overvoltage protection

- Surge protection

- FRAM

- RTC

- Fused lock-power passthrough

- Expansion and service headers

- Planned four-layer PCB

The design is therefore more than a simple Ethernet development board. It attempts to combine field-level access-control interfaces, physical door control, and an upstream Ethernet connection in one controller.

## Access-Control System Architecture

The system can be viewed as three layers:

**Field Layer**

Card readers and other field devices communicate using Wiegand, OSDP, or RS-485.

**Control Layer**

The ESP32-S3 handles local processing, reader communication, field I/O, and relay control.

**Network Layer**

The W5500 provides the wired Ethernet connection to the upstream IP network.

A simplified architecture is:

**Card Reader / Field Device**
↓
**Wiegand / OSDP / RS-485**
↓
**ESP32-S3**
↓
**Access-Control Logic**
↓
**Relay Output**
↓
**Door Lock / Electric Strike**

On the network side:

**ESP32-S3 → W5500 → Ethernet → Local Security Network**

## Role of the W5500

The W5500 is designed to provide the controller’s wired Ethernet connection.

It integrates Ethernet MAC, PHY, and a Hardwired TCP/IP stack, supporting protocols including TCP, UDP, IPv4, ARP, and ICMP. It also provides eight hardware sockets and 32 KB of internal TX/RX memory.

Within the disclosed architecture, the functional division can be described as follows:

**ESP32-S3**

- Access-control logic

- Reader communication

- Field I/O

- Relay control

- Peripheral management

**W5500**

- Wired Ethernet

- TCP/IP networking interface

- Connection to the upstream security network

The W5500 is therefore not directly connected to the physical reader or lock. Instead, it is positioned between the ESP32-S3 controller and the IP network.

The final application-level network protocol has not yet been publicly disclosed, so no specific cloud service or higher-level protocol should be assumed.

## Hybrid Connectivity

One notable aspect of the design is that Ethernet and field-level communication coexist in the same controller.

The upstream network uses W5500-based Ethernet, while the field side includes RS-485, OSDP, Wiegand, relay outputs, and protected I/O.

The overall structure can be summarized as:

**Security / Building Network**
↕
**W5500 Ethernet**
↕
**ESP32-S3 Controller**
↙ ↓ ↘
**RS-485 / Wiegand·OSDP / Relay·Field I/O**

This makes the project an example of hybrid connectivity between an IP network and physical field interfaces.

## Designed for Real-World Installation

The project is also notable for the engineering areas being reviewed before PCB production.

The review includes:

- Power input protection

- Reverse polarity

- Overvoltage

- Surge protection

- Ethernet implementation

- RS-485 interfaces

- Reader interfaces

- Relay protection

- Field I/O protection

- Grounding

- Shielding

- Isolation

- Component ratings

- PCB layout

These issues are particularly relevant in access-control environments, where readers, locks, sensors, and power supplies may be connected through long field wiring and exposed to electrical noise and surge events.

The inclusion of these review items indicates that the project is being designed with real installation environments in mind, rather than only as a laboratory demonstration.

## Physical Door Control

The controller also includes relay outputs that can connect the embedded control logic to physical door-control devices.

A simplified flow is:

**Credential / Card Reader**
↓
**Wiegand or OSDP**
↓
**ESP32-S3**
↓
**Access-Control Decision**
↓
**Relay Output**
↓
**Physical Door Control**

At the same time:

**ESP32-S3 ↔ W5500 ↔ Ethernet Network**

provides the upstream network path.

This illustrates how the proposed controller links physical security devices with an IP-based network.

## FRAM and RTC

FRAM and an RTC are included in the disclosed hardware design.

However, the final firmware use of these components has not been publicly described.

Therefore, it would be inaccurate to claim specific uses such as credential storage or event logging at this stage. They should currently be described only as confirmed components of the hardware architecture.

## Development Status and Limitations

As of August 2026:

- The schematic was substantially complete.

- Independent engineering review was in progress.

- PCB layout was planned next.

- A four-layer PCB was planned.

- Prototype production had not yet begun.

- Final firmware architecture had not been disclosed.

- The application-level network protocol had not been disclosed.

- Commercial availability had not been confirmed.

For this reason, this project should not yet be presented as a proven commercial success story.

The currently verifiable fact is that W5500 has been selected as part of the Ethernet architecture in a new access-control controller design.

After PCB and prototype completion, the following areas should be verified again:

- W5500 Ethernet operation

- RS-485 / OSDP communication

- Wiegand reader integration

- Relay control

- Field I/O reliability

- Firmware architecture

- Network protocol implementation

- Prototype stability

- Commercialization status

## Why This Project Is Interesting

The main reason for selecting this project is that W5500 is being considered for a new application domain: **physical security and access control**.

The design combines:

- W5500 Ethernet

- ESP32-S3

- Dual RS-485

- Wiegand

- OSDP

- Protected field inputs

- Relay outputs

- Wide-range DC power

- Surge and field-wiring protection

From a marketing perspective, the project should not yet be positioned as a commercial success.

A more accurate interpretation is:

**A security integrator with real field experience has selected W5500 as part of the wired Ethernet architecture for a new access-control controller under development.**

This makes the project an early **design-in signal for W5500 in the Security / Access-Control vertical**.

## Key Takeaway

The key value of this project is the architecture:

**Security Network**
↕
**W5500 Ethernet**
↕
**ESP32-S3**
↙ ↓ ↘
**RS-485 / Wiegand·OSDP / Relay·Field I/O**

W5500 is positioned on the IP-network side, ESP32-S3 handles the control layer, and RS-485, Wiegand, OSDP, and relay I/O connect the system to physical security devices.

The project is still at the schematic stage, so the actual PCB and prototype performance remains to be verified.

Its current significance is therefore not that the product has already been commercially validated, but that **W5500 is being designed into a new physical-security and access-control application by a company with real-world security integration experience**.

Once the PCB and prototype are completed, this project would be worth revisiting to verify the actual Ethernet, field communication, relay-control, and system-reliability results.

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Source: https://maker.wiznet.io/sophia/projects/commercial-esp32-s3-access-control-controller-with-w5500/