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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPRITO SANTO CENTRO TECNOLGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA PROJETO DE GRADUAO

AUTOMAO RESIDENCIAL

DIANE CRISTINA SOUZA SENA

VITRIA ES DEZEMBRO/2005

DIANE CRISTINA SOUZA SENA

AUTOMAO RESIDENCIAL

Parte manuscrita do Projeto de Graduao da aluna Diane Cristina Souza Sena, apresentado ao Departamento de Engenharia Eltrica do Centro Tecnolgico da Universidade Federal do Esprito Santo, para obteno do grau de Engenheira Eletricista.

VITRIA ES DEZEMBRO/2005

DIANE CRISTINA SOUZA SENA

AUTOMAO RESIDENCIAL

COMISSO EXAMINADORA:

___________________________________ Prof. Dr. Sc. Jos Leandro Felix Salles Orientador

___________________________________ Profa. Dra. Sc. Jussara Farias Fardin Examinador

___________________________________ Prof. Dr. Sc. Jos Denti Filho Examinador

Vitria - ES, 29 de dezembro de 2005.

A mente que se abre a uma nova idia nunca mais volta ao tamanho original. (Albert Einstein)

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AGRADECIMENTOS Agradeo a Deus por tudo que tem me proporcionado, aos meus avs e tios pelo carinho, aos meus irmos pela pacincia e estmulo, aos demais familiares e amigos pela fora, ao meu marido pelo carinho, pelo apoio e por ter me suportado em vrios finais de perodo com pacincia, minha me a quem dedico esta conquista, por sempre ter acreditado nos meus sonhos e ajudado, na medida do possvel, a realiz-los e a todos aqueles que mesmo distncia torceram pelo meu sucesso. E em especial agradeo ao professor Jos Leandro pela pacincia, incentivo e por no ter desistido de ser meu orientador nesse projeto. Obrigada a todos!

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DEDICATRIA

Ao meu marido Glaucio Perin Corti.

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LISTA DE FIGURAS Figura 1 - Possibilidades em automao residencial ...................................................14 Figura 2 - Tecnologias rede domstica ........................................................................19 Figura 3 - Topologia da rede domiciliar atravs da rede eltrica ................................20 Figura 4 -Rede baseada no protocolo EIB ...................................................................25 Figura 5 - Topologia de rede Sistema Smart House ....................................................31 Figura 6 - Exemplo de topologia CEBus. ....................................................................37 Figura 7 - Protocolos do Bluetooth ..............................................................................43 Figura 8 - Aplicaes do ZigBee .................................................................................44 Figura 9 - Camadas do ZigBee ....................................................................................45 Figura 10 - Aparelho de ar condicionado tipo janela. .................................................50 Figura 11 - Aparelho de ar condicionado Split............................................................50 Figura 12 - Interfaces para programao de temperatura do equipamento de ar condicionado. ...............................................................................................................51 Figura 13 Exemplo de instalao para piso aquecido...............................................52 Figura 14 - Exemplo de termostato programvel ........................................................53 Figura 15 - Tipos de cabos usados em piso aquecido..................................................53 Ilustrao 16 - Controle remoto para controle de iluminao .....................................56 Figura 17 - Exemplo de Sistema de Iluminao ..........................................................56 Ilustrao 18 - Exemplo de motorizao de cortinas ...................................................57 Figura 19 - Exemplo de aspersor para irrigao de jardins .........................................59 Figura 20 - Sensor de Chuva .......................................................................................60 Figura 21 - Exemplo de tubulao para sistema de aspirao central .........................61 Figura 22 - Exemplo de conexo com a central ..........................................................61 Figura 23 - Exemplo de suco situado na parede. .....................................................62 Figura 24 - Central de Distribuio de Adio .............................................................63 Figura 25 - Controle de Adio e Equipamentos por ambiente ....................................64 Figura 26 - Exemplo de caixas acsticas internas e externas ......................................64 Figura 27 - Localizao dos equipamentos numa sala de Home Theater ...................66 Figura 28 - Exemplo de painel de controle do sistema de alarme ...............................68 iv

Figura 29 - Exemplo de teclado do sistema de alarme ................................................68 Figura 30 - Exemplo de sensor de infravermelho do sistema e alarme .......................69 Figura 31 - Exemplo de sensor magntico do sistema de alarme ................................69 Figura 32 - Exemplo do boto de pnico do sistema de alarme ..................................70 Figura 33 - Exemplo da tela do monitor no sistema Quad. .........................................71 Figura 34 Exemplo de Fechadura biomtrica por impresso digital. .......................76 Figura 35 - Esquema demonstrativo do cabeamento estruturado ................................77 Figura 36 - Mtodo de instalao do mdulo IHC ......................................................86 Figura 37 - Quadro de distribuio localizado numa sala tcnica ...............................90

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LISTA DE TABELA Tabela 1- Principais receptores do Sistema X10 .........................................................21 Tabela 2 - Principais atuadores do Sistema X10 .........................................................21 Tabela 3 - Outros dispositivos do Sistema X10...........................................................22 Tabela 4 - Caractersticas dos mdulos LonWorks mais usados.................................29 Tabela 5 - Tipos de meios fsicos EHS ........................................................................34 Tabela 6 -Caracteristicas das camadas MAC e PHY...................................................45 Tabela 7 - Diferenas entr Blutooth e ZigBee .............................................................46 Tabela 8 - Comparao entre os sistemas domticos ..................................................47 Tabela 9 - Origem das Tecnologias da Automao Residencial .................................48 Tabela 10 - Mdulos do IHC .......................................................................................86 Tabela 11 - Mdulos Instabus......................................................................................88

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SIMBOLOGIA

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GLOSSRIO Home-teather: Referem-se ao sistema de udio e vdeo de ltima gerao [1]. Home-office: Escritrio domiciliar [1]. Retrofitting: Denomina, basicamente, a adaptao de uma residncia j construda para receber qualquer sistema eletrnico [1]. Interoperacional, Interoperabilidade: a habilidade de troca de dados entre equipamentos de diversos fabricantes [1]. Domtica: Originou-se do latim domus que significa casa. a cincia moderna de engenharia das instalaes em sistemas prediais [1]. Plug and Play: Termo usado pela maioria dos autores de protocolos de sistemas de rede para automao residencial que significa compatibilidade entre os produtos utilizados. WAP: Interface para celulares que permite o acesso a sites formatados em wml. SMS: Formato de envio de mensagens curtas para celulares. ACKs: Pacotes de informao gerados pelo receptor no sentido de informar sobre o status dos pacotes que vo chegando, chamam-se acknowledgments..

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SUMRIO AGRADECIMENTOS .............................................................................................. II DEDICATRIA........................................................................................................ III LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... IV LISTA DE TABELA ................................................................................................ VI SIMBOLOGIA .........................................................................................................VII GLOSSRIO .......................................................................................................... VIII RESUMO ..................................................................................................................XII 1 AUTOMAO RESIDENCIAL ..................................................................13 1.1 Introduo .........................................................................................................13 1.2 Histrico da Automao Residencial ................................................................14 1.3 Caractersticas ...................................................................................................16 2 REDES DOMICILIARES .............................................................................19 2.1 Introduo .........................................................................................................19 2.2 Principais Sistemas ...........................................................................................20 2.2.1 Sistema X10 ............................................................................................20 2.2.2 Sistema EIB .............................................................................................24 2.2.3 Sistema LonWorks ..................................................................................27 2.2.4 Sistema Smart House...............................................................................30 2.2.5 Sistema EHS .................................