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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA PROJETO DE GRADUAÇÃO AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL DIANE CRISTINA SOUZA SENA VITÓRIA – ES DEZEMBRO/2005

automacao residencial

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Page 1: automacao residencial

UNIVERSIDADE FEDERAL DO ESPÍRITO SANTO

CENTRO TECNOLÓGICO DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELÉTRICA

PROJETO DE GRADUAÇÃO

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL

DIANE CRISTINA SOUZA SENA

VITÓRIA – ES DEZEMBRO/2005

Page 2: automacao residencial

DIANE CRISTINA SOUZA SENA

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL Parte manuscrita do Projeto de Graduação da aluna Diane Cristina Souza Sena, apresentado ao Departamento de Engenharia Elétrica do Centro Tecnológico da Universidade Federal do Espírito Santo, para obtenção do grau de Engenheira Eletricista.

VITÓRIA – ES DEZEMBRO/2005

Page 3: automacao residencial

DIANE CRISTINA SOUZA SENA

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL

COMISSÃO EXAMINADORA: ___________________________________ Prof. Dr. Sc. José Leandro Felix Salles Orientador ___________________________________ Profa. Dra. Sc. Jussara Farias Fardin Examinador

___________________________________ Prof. Dr. Sc. José Denti Filho Examinador

Vitória - ES, 29 de dezembro de 2005.

Page 4: automacao residencial

i

“A mente que se abre a uma nova idéia nunca mais volta ao tamanho original.”

(Albert Einstein)

Page 5: automacao residencial

ii

AGRADECIMENTOS

Agradeço a Deus por tudo que tem me proporcionado, aos meus avós e tios pelo

carinho, aos meus irmãos pela paciência e estímulo, aos demais familiares e amigos

pela força, ao meu marido pelo carinho, pelo apoio e por ter me suportado em vários

finais de período com paciência, à minha mãe a quem dedico esta conquista, por

sempre ter acreditado nos meus sonhos e ajudado, na medida do possível, a realizá-los

e a todos aqueles que mesmo à distância torceram pelo meu sucesso.

E em especial agradeço ao professor José Leandro pela paciência, incentivo e

por não ter desistido de ser meu orientador nesse projeto.

Obrigada a todos!

Page 6: automacao residencial

iii

DEDICATÓRIA

Ao meu marido Glaucio Perin Corti.

Page 7: automacao residencial

iv

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 - Possibilidades em automação residencial ................................................... 14

Figura 2 - Tecnologias rede doméstica ........................................................................ 19

Figura 3 - Topologia da rede domiciliar através da rede elétrica ................................ 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 - Aplicações 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 programação de temperatura do equipamento de ar

condicionado. ............................................................................................................... 51

Figura 13 – Exemplo de instalação para piso aquecido ............................................... 52

Figura 14 - Exemplo de termostato programável ........................................................ 53

Figura 15 - Tipos de cabos usados em piso aquecido .................................................. 53

Ilustração 16 - Controle remoto para controle de iluminação ..................................... 56

Figura 17 - Exemplo de Sistema de Iluminação .......................................................... 56

Ilustração 18 - Exemplo de motorização de cortinas ................................................... 57

Figura 19 - Exemplo de aspersor para irrigação de jardins ......................................... 59

Figura 20 - Sensor de Chuva ....................................................................................... 60

Figura 21 - Exemplo de tubulação para sistema de aspiração central ......................... 61

Figura 22 - Exemplo de conexão com a central .......................................................... 61

Figura 23 - Exemplo de sucção situado na parede. ..................................................... 62

Figura 24 - Central de Distribuição de Aúdio ............................................................. 63

Figura 25 - Controle de Aúdio e Equipamentos por ambiente .................................... 64

Figura 26 - Exemplo de caixas acústicas internas e externas ...................................... 64

Figura 27 - Localização dos equipamentos numa sala de Home Theater ................... 66

Figura 28 - Exemplo de painel de controle do sistema de alarme ............................... 68

Page 8: automacao residencial

v

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 magnético do sistema de alarme ................................ 69

Figura 32 - Exemplo do botão de pânico do sistema de alarme .................................. 70

Figura 33 - Exemplo da tela do monitor no sistema Quad. ......................................... 71

Figura 34 – Exemplo de Fechadura biométrica por impressão digital. ....................... 76

Figura 35 - Esquema demonstrativo do cabeamento estruturado ................................ 77

Figura 36 - Método de instalação do módulo IHC ...................................................... 86

Figura 37 - Quadro de distribuição localizado numa sala técnica ............................... 90

Page 9: automacao residencial

vi

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 - Características dos módulos LonWorks mais usados ................................. 29

Tabela 5 - Tipos de meios físicos EHS ........................................................................ 34

Tabela 6 -Caracteristicas das camadas MAC e PHY................................................... 45

Tabela 7 - Diferenças entr Blutooth e ZigBee ............................................................. 46

Tabela 8 - Comparação entre os sistemas domóticos .................................................. 47

Tabela 9 - Origem das Tecnologias da Automação Residencial ................................. 48

Tabela 10 - Módulos do IHC ....................................................................................... 86

Tabela 11 - Módulos Instabus ...................................................................................... 88

Page 10: automacao residencial

vii

SIMBOLOGIA

Page 11: automacao residencial

viii

GLOSSÁRIO

Home-teather: Referem-se ao sistema de áudio e vídeo de última geração [1].

Home-office: Escritório domiciliar [1].

Retrofitting: Denomina, basicamente, a adaptação de uma residência já construída

para receber qualquer sistema eletrônico [1].

Interoperacional, Interoperabilidade: É a habilidade de troca de dados entre

equipamentos de diversos fabricantes [1].

Domótica: Originou-se do latim domus que significa casa. É a ciência moderna de

engenharia das instalações em sistemas prediais [1].

“Plug and Play”: Termo usado pela maioria dos autores de protocolos de sistemas de

rede para automação 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 informação gerados pelo receptor no sentido de informar sobre o

status dos pacotes que vão chegando, chamam-se acknowledgments..

Page 12: automacao residencial

ix

SUMÁRIO

AGRADECIMENTOS .............................................................................................. II

DEDICATÓRIA ........................................................................................................ III

LISTA DE FIGURAS ............................................................................................... IV

LISTA DE TABELA ................................................................................................ VI

SIMBOLOGIA ......................................................................................................... VII

GLOSSÁRIO .......................................................................................................... VIII

RESUMO .................................................................................................................. XII

1 AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL .................................................................. 13

1.1 Introdução ......................................................................................................... 13

1.2 Histórico da Automação Residencial ................................................................ 14

1.3 Características ................................................................................................... 16

2 REDES DOMICILIARES ............................................................................. 19

2.1 Introdução ......................................................................................................... 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 ............................................................................................ 32

2.2.6 Sistema CEBus ........................................................................................ 35

2.2.7 Sistema Batibus ....................................................................................... 37

2.2.8 Sistema Konnex ....................................................................................... 38

2.2.9 Bluetooth ................................................................................................. 41

2.2.10 ZigBee ................................................................................................... 44

2.3 Conclusão .......................................................................................................... 47

3 SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL DISPONÍVEIS NO

MERCADO BRASILEIRO ...................................................................................... 49

3.1 Introdução ......................................................................................................... 49

3.2 Sistema HVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar condicionado) ...................... 50

Page 13: automacao residencial

x

3.2.1 Ar Condicionado ..................................................................................... 50

3.2.2 Piso Aquecido .......................................................................................... 51

3.3 Controle de dispositivos elétricos ..................................................................... 54

3.3.1 Iluminação ............................................................................................... 54

3.3.2 Cortinas, Persianas e Toldos ................................................................... 57

3.3.3 Irrigação de Jardins ................................................................................. 58

3.3.4 Aspiração Central .................................................................................... 60

3.4 Entretenimento (Áudio, Vídeo, Multimídia) .................................................... 62

3.4.1 Som ambiente .......................................................................................... 62

3.4.2 Home - Theater ........................................................................................ 65

3.5 Segurança .......................................................................................................... 67

3.5.1 Sistema de Alarmes ................................................................................. 67

3.5.2 CFTV (Circuito fechado de TV) ............................................................. 70

3.5.2.1 CFTV Analógico ........................................................................ 71

3.5.2.2 Sistema Digital ........................................................................... 73

3.5.3 Biometria ................................................................................................. 74

3.6 Informática e Comunicação .............................................................................. 77

3.6.1 Cabeamento Estruturado ......................................................................... 77

3.6.1.1 Componentes do sistema de cabeamento estruturado. ............... 77

3.6.1.2 Tipo de Cabeamento................................................................... 79

3.6.1.3 Tipos de conectores .................................................................... 82

3.6.1.4 Vantagens do cabeamento estruturado. ...................................... 83

3.7 Gerenciamento à distância. ............................................................................... 83

3.8 Centrais de controle .......................................................................................... 84

3.8.1 Central de controle IHC .......................................................................... 84

3.8.2 Instabus EIB ............................................................................................ 86

4 O PROJETO ................................................................................................... 89

4.1 Projetando um sistema de automação residencial ............................................. 89

4.2 Projeto Exemplo ................................................................................................ 92

4.2.1 Automação Utilizada ............................................................................... 92

Page 14: automacao residencial

xi

4.2.1.1 Pavimento Superior .................................................................... 92

4.2.1.2 Térreo ......................................................................................... 93

4.2.1.3 Subsolo ....................................................................................... 94

5 CONCLUSÃO ................................................................................................ 95

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ..................................................................... 97

APÊNDICE A ............................................................................................................. 99

APÊNDICE B ........................................................................................................... 106

Page 15: automacao residencial

xii

RESUMO

Nos últimos anos, a civilização moderna tem presenciado mudanças

significativas em todos os aspectos da vida humana. Primeiramente foi a automação

industrial ligada ao controle e à supervisão das linhas de produção, depois a de

edifícios comercial mais voltada às áreas patrimonial e institucional. Chegamos agora

à automação residencial, um mercado emergente que já é realidade em todo o Brasil

com soluções interessantes e diferenciadas voltadas aos serviços para o usuário.

O objetivo desse trabalho é discutir as possibilidades de aplicação dos

sistemas de automação residencial disponíveis no mercado, fazer a apresentação de

alguns equipamentos existentes e suas aplicações e propor um projeto exemplo de

infra-estrutura básica para a automação de uma residência.

Page 16: automacao residencial

13

1 AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL

1.1 Introdução

Imagine que ao se chegar a casa, a banheira de hidromassagem já esteja ligada

e cheia, com a água na temperatura preferida. Agora, suponha que, após o banho, a

refeição escolhida mais cedo já esteja quente, dentro do microondas, que desligará

exatamente no momento em que se sair do banho. Após o jantar, pode-se deitar e

assistir um filme, podendo contar com o cenário perfeito, apenas ao toque de um

botão: as cortinas automaticamente se fecham, o ar-condicionado é ligado, as luzes

mais fortes do ambiente são desligadas e as mais fracas são acesas, enquanto o telão

desce de um compartimento no teto e para, exatamente no ponto ideal previamente

determinado, onde o morador só terá que inserir o filme no equipamento e aproveitar a

história.

É um equívoco pensar que tudo isso é pura ficção. Algumas dessas tecnologias

de automação já estão ao alcance dos usuários residenciais. Trata-se de novas

tecnologias que procuram oferecer conforto, praticidade, produtividade, economia,

eficiência e rentabilidade, com valorização da imagem do empreendimento e de seus

usuários.

Com a automação residencial o que se objetiva é a integração de tecnologias

de acesso à informação e entretenimento, com otimização dos negócios, da Internet, da

segurança, além de total integração da rede de dados, voz, imagem e multimídia. Isso é

obtido através de um projeto único que envolve infra-estrutura, dispositivos e software

de controle cuja meta é garantir ao usuário a possibilidade de controle e de acesso à

sua residência à distância, dentro ou fora da mesma.

O papel da automação vai além do aumento da eficiência e qualidade de vida,

ele está intimamente ligado ao uso eficaz da energia e dos demais recursos naturais,

sendo importante para a economia e o meio ambiente. O mercado está cada vez maior

e mais acessível, visto que são inúmeros os sistemas como áudio, vídeo, segurança,

telefonia, ar condicionado, persianas, dentre outros que podem ser integrados num

projeto [20].

Page 17: automacao residencial

14

A figura 1 ilustra as possibilidades possíveis para automação de uma

residência [2].

Figura 1 - Possibilidades em automação residencial

1.2 Histórico da Automação Residencial

A automação residencial e predial migrou-se dos conceitos utilizados em

automação industrial. Porém, em virtude da diferente realidade entre o uso dos dois

tipos de arquiteturas, têm sido criadas tecnologias dedicadas para ambientes onde não

se dispõe de espaço para grandes centrais controladoras e pesados sistemas de

cabeamento. No entanto, nas residências não são necessárias lógicas complexas e

dispositivos que controlam os processos de produção industrial, porém requer diversos

tipos de interfaces, vários equipamentos, configurações diferentes de acordo com cada

cliente.

Page 18: automacao residencial

15

A década de 70 é considerada um marco importante na história da automação,

quando são lançados nos EUA os primeiros módulos inteligentes de automação, os

chamados X-10. O protocolo X-10 é uma linguagem de comunicação que permite que

produtos compatíveis se comuniquem entre si através da linha elétrica existente. Para

isso, não são necessários novos e custosos cabeamentos. No mercado, existe uma

gama enorme de produtos X-10, de diversos fabricantes. Pela sua característica básica,

o sistema X-10 é recomendado para aplicações autônomas, não integradas. Uma de

suas limitações é de operar apenas funções simples tipo liga/desliga e dimerização de

luzes.

É um sistema de fácil implantação, pois não precisa de intervenção. Em

contrapartida, torna-se um sistema instável, visto que a rede elétrica pode ocasionar

comportamentos falhos dos componentes seja por duplicidade de fase, falta de energia

ou descargas eletromagnéticas. Outro empecilho para sua utilização em larga escala é

sua baixa integração com os demais sistemas automatizados que utilizam cabeamentos

dedicados (áudio, vídeo, alarmes).

Porém, a tecnologia X-10 é apontada como a de maior sucesso comercial. O

mercado americano é o maior consumidor desta tecnologia onde já se venderam

dezenas de milhões de dispositivos X-10. Sua divulgação e simplicidade técnica fazem

com que estes dispositivos tenham um baixo custo sendo facilmente adquiridos em

vários locais.

Já na década de 80, com o desenvolvimento da informática pessoal (PC) com

interfaces amigáveis e operações extremamente fáceis, novas possibilidades de

automação surgem no mercado. Porém, o final da década de 90 é o grande responsável

pela vasta gama de novidades para o mercado de automação residencial. Algumas

conquistas tecnológicas incorporadas ao nosso dia a dia, como o telefone celular e a

Internet, despertaram no consumidor o gosto pelas facilidades que representam.

No Brasil, ainda em seus primeiros passos, a automação residencial já envolve

incorporadores, construtores, arquitetos e projetistas que oferecem várias opções para

sistemas integrados em residências.

Page 19: automacao residencial

16

A indústria de construção civil está começando a adequar seus projetos

residenciais visando criar uma infra-estrutura para automação residencial. São

constatadas consultas cada vez mais freqüentes de incorporadores imobiliários que

desejam adotar soluções de tecnologia e sistemas em seus novos empreendimentos

como: cabeamento estruturado para dados, voz e imagem, sistemas de segurança,

áudio e vídeo, controle de iluminação, cortinas e venezianas automáticas, utilidades

(como aspiração central, irrigação, piso aquecido e outras), o que aponta para um

crescimento exponencial da oferta de novos imóveis preparados para receber

automação. Pois, mais do que tecnologia por si só, a automação residencial, procura

atender os aspectos tecnológicos que possam trazer mais conforto, economia e

segurança ao usuário.

Embora este seja um panorama otimista para o Brasil, é preciso atentar para

algumas condições que podem dificultar o ritmo deste esperado crescimento. Entre as

principais, estão:

• Falta de conhecimento específico dos projetistas: percebe-se um

crescente interesse de arquitetos e projetistas pelo tema, no entanto

muitos ainda se mostram inaccessível às novidades e nem sempre

contribuem positivamente no processo de melhoria dos projetos de

infra-estrutura;

• Ausência da cultura da automação residencial entre os usuários finais, o

que prejudica a percepção dos seus reais benefícios;

Para afastar estas incertezas e reforçar os aspectos positivos da automação

residencial, empresas brasileiras e profissionais têm se empenhado num trabalho de

esclarecimento, divulgação e inovação, trazendo benefícios para este emergente

mercado.

1.3 Características

Existem hoje no mercado, sistemas que oferecem vários tipos de recursos e

cabe ao usuário escolher a programação que atenda melhor às suas necessidades.

Page 20: automacao residencial

17

Agregar e alterar funções aos equipamentos de segurança, de home theater e todos os

eletrodomésticos da casa são algumas dessas programações. Todos os dispositivos

podem ser acionados pela mesma interface, seja ele um controle remoto, telefone ou

voz. Podem também, ativar a programação assim que identificarem o usuário ou

receberem ordens pelo telefone simulando alguém em casa, acendendo uma luz ou

abrindo as persianas. O equipamento de segurança pode emitir avisos sonoros e visuais

ou discar os números dos serviços de emergência quando detectar algum intruso ou

qualquer outro tipo de perigo.

As características fundamentais que devemos encontrar num sistema

inteligente são:

• Capacidade para integrar todos os sistemas – os sistemas interligados

por meio da rede doméstica devem possibilitar o monitoramento e o

controle externos, bem como atualização remota de software e detecção

de falhas.

• Atuação em condições variadas – o sistema deve ser capaz de operar

em condições adversas (clima, vibrações, falta de energia) e prover

múltiplas interfaces para os diferentes usuários, segundo o

entendimento tecnológico, idade, etc., bem como auxiliar portadores de

deficiência.

• Memória – o sistema deve ser capaz de memorizar suas funções

principais mesmo em regime de falta de energia, deve possibilitar a

criação de um histórico das últimas funções realizadas e prover meios

de checagem e auditoria destas funções.

• Noção temporal – o sistema deve ter a noção de tempo, bem como dia e

noite e estações climáticas a fim de possibilitar a execução de processos

e atividades baseadas nestes aspectos.

• Fácil relação com o usuário – o sistema deve prover interfaces de fácil

acesso e usabilidade, pois os usuários detêm diferentes níveis de

instrução e entendimento sobre novas tecnologias.

Page 21: automacao residencial

18

• Facilidade de reprogramação – o sistema deve permitir a fácil

reprogramação dos equipamentos e prover ajustes pré-gravados em

casos de falha ou mau funcionamento.

• Capacidade de autocorreção – o sistema deve ter a capacidade de

identificar uma seleção de problemas e sugerir soluções.

Um ambiente inteligente é aquele que aperfeiçoa certas funções inerentes à

operação e administração de uma residência ou edifício. Estabelecendo uma analogia

com um organismo vivo, a residência moderna parecerá ter vida própria, com cérebro

e sentidos [1].

Page 22: automacao residencial

19

2 REDES DOMICILIARES

2.1 Introdução

Assiste-se hoje uma grande oferta de produtos de diferentes tecnologias que se

propõem a fornecer recursos de rede dentro dos nossos lares e também o

compartilhamento do acesso a Internet a alta velocidade. Uma rede domiciliar é um

sistema de comunicação que visa à interconexão de dispositivos encontrados em

residências, normalmente restritos a uma distância de 300 metros, e que tem como

objetivo a comunicação, o conforto, a economia de energia, a segurança, a assistência

e o lazer [14].

Cabe, agora, o usuário juntamente com o responsável pela automação, este

denominado integrador de sistema, avaliar quais sistemas irá implantar, levando em

conta a situação financeira do proprietário e quais tipos de protocolos melhor atenderá

às expectativas de projeto.

Na Figura 2 são mostrados as principais tecnologias encontradas para redes

domésticas.

Figura 2 - Tecnologias rede doméstica

No próximo item, é feita uma breve análise da maioria dessas tecnologias.

Tecnologias Rede Doméstica

Inteconexão de dispositivos

Redes de controle e automação

Redes de dados LAN

FireWire, Bluetooth, USB, IrDa

Konnes, LonWorks, X10, EIB,

EHS, Batibus, ZigBee Ethernet, HomePlug,

HomePNA, WiFi

Page 23: automacao residencial

20

2.2 Principais Sistemas

2.2.1 Sistema X10

A linha de automação doméstica criada pela companhia X-10 baseia-se em

dois componentes básicos: transmissores e receptores. A comunicação entre estes

dispositivos é feita pela rede elétrica (powerline).

Os módulos receptores são simples adaptadores que se ligam entre o

dispositivo a controlar (por exemplo, um aparelho eletrodoméstico ou uma lâmpada) e

a rede elétrica.

A figura 3 ilustra a topologia da rede domiciliar através da rede elétrica [3].

Figura 3 - Topologia da rede domiciliar através da rede elétrica

Existem duas classes básicas de módulos receptores: os módulos de lâmpadas

e os módulos de aplicativos. Os primeiros permitem ligar ou desligar e efetuar a

diminuição ou aumento do nível de intensidade luminosa das lâmpadas

incandescentes. Os segundos usam um relé para ligar ou desligar qualquer aplicativo

que a eles se encontre conectado, pelo qual permitem controlar motores, lâmpadas

fluorescentes, etc.

A tabela 1 ilustra os principais receptores.

Page 24: automacao residencial

21

RECEPTOR AÇÃO APLICAÇÕES

Módulo de Equipamento ON/OFF Equipamentos Elétricos de som, TV

Módulo de Lâmpadas ON/OFF/DIM Lâmpadas

Interruptor de Parede ON/OFF/DIM Luzes Residenciais

Tomadas de Corrente Elétrica ON/OFF/DIM Controle Total

Módulo Universal OPEN/CLOSE Controle dos sistemas aspersões, portões de garagem.

Módulo de Campainha SOM Sinal Recebido

Módulo de Sirene SOM Alarme de Segurança

Tabela 1- Principais receptores do Sistema X10

Os atuadores são os dispositivos que permitem controlar os equipamentos que

se encontram conectados aos receptores instalados. A maioria dos atuadores apresenta

botões para envio de comando aos dispositivos, podendo este ser feito de forma

manual, automática e programada, desde que introduzido no sistema cronômetros e

sensores. Pode-se ainda ter um controle central inteligente, gerenciado por um

software, permitindo o agendamento e a programação de eventos sucessivos de

ativação [5]. A tabela 2 mostra uma relação dos atuadores mais comuns:

ATUADOR AÇÃO APLICAÇÕES

Atuador de Mínimo/Máximo ON/OFF/DIM Controle de luzes e dispositivos fixos

Mini Cronômetro Modo manual e cronômetro

ON/OFF/DIM Horários e tempos para luzes e dispositivos de segurança

Comando sem fio ON/OFF/DIM Envio de sinais de rádio a receptores, para ativação de dispositivos

Interruptor de Parede sem fio ON/OFF/DIM Envia sinais de rádio a receptores que ativarão dispositivos de rede

X10

Resposta Telefônica ON/OFF Controle de dispositivos X10

Atuadores de ordenação Eventos programáveis Programa de eventos sucessivos

Tabela 2 - Principais atuadores do Sistema X10

Alguns outros dispositivos permitem uma automação mais integrada

agregando controle de presença, monitoramento e sensibilidade à luz. E ainda

permitem o comando remoto das funções de controle através de dispositivos de luz

infravermelha. A tabela 3 detalha alguns desses dispositivos:

Page 25: automacao residencial

22

DISPOSITIVO AÇÃO APLICAÇÕES

Sensores de Luminosidade ON/OFF Abertura de janelas à entrada de Sol

Sensores de movimento ON/OFF Acionamento de Lâmpada devido movimento dentro e fora da residência

Termostatos ON/OFF Controle de equipamentos de HVAC

Sensores de Janelas Aberto/Fechado Acionamento de alarme devido invasão

Painel de segurança Alarme e chamada Acionamento de luzes e realização de chamadas aos serviços de segurança

Comando Remoto Programação Controle similar aos controles remotos de TV e vídeos

Emissão de infravermelho Sinais de infravermelho Controle de equipamentos domésticos

Tabela 3 - Outros dispositivos do Sistema X10

A tecnologia X10 transmite dados binários através da corrente elétrica usando

um pulso de sinal na freqüência de 60 Hz AC, quando o sinal cruza o ponto "zero" da

curva de freqüência. Para reduzir erros, são usados dois "cruzamentos" no zero para

transmitir ou zero ou um. O um binário é representado por um pulso de 120 kHz no

primeiro cruzamento e uma ausência de pulso no segundo; um zero binário é

representado por uma ausência de pulso no primeiro e um pulso de 120 kHz no

segundo.

Uma mensagem básica em X-10 usa 13 bits. Os primeiros 4 bits são um

código de entrada, os 4 seguintes um código de ambiente, os 4 seguintes um código de

função ou unidade e o último bit representa a função. Este último bit indica se os 4

anteriores devem ser interpretados como função ou como unidade. Para acionar um

equipamento X-10 serão necessários dois conjuntos de 13 bits, um para transmitir o

endereço e outro para transmitir o comando em si. Todo comando é transmitido duas

vezes, no entanto os receptores X-10 só precisam receber uma vez para operar. A

duplicação de comando ajuda a assegurar que o comando foi recebido mesmo com a

presença de ruído na transmissão.

Pela sua característica básica, a de operar pela linha elétrica existente, o

sistema X-10 é recomendado para aplicações autônomas, não integradas. Uma de suas

limitações é de operar apenas funções simples tipo liga ou desliga e dimerização de

luzes. A rede elétrica, por sua vez, pode ocasionar alguns comportamentos

imprevisíveis dos componentes, seja por duplicidade de fase, falta de energia ou

descargas eletromagnéticas.

Page 26: automacao residencial

23

Por se tratar de produtos relativamente baratos e de fácil aplicação, somos

tentados a utilizar o X-10 em variadas aplicações pela casa toda, tais como liga ou

desliga de luzes remotas e acionamento de eletrodomésticos e portas à distância. No

entanto, como sua confiabilidade é limitada, não se recomenda seu uso em aplicações

críticas (ligadas à segurança doméstica, por exemplo) já que o estabelecimento de

sistemas de monitoramento para avaliar o comportamento de um equipamento X-10

acrescenta complexidade e custos elevados ao sistema. Outro empecilho para sua

utilização em larga escala é sua baixa integração com os demais sistemas

automatizados que utilizam cabeamentos dedicados (áudio, vídeo, alarmes, por

exemplo). Isto limita seu uso, pois poderia acrescentar dificuldade de manuseio para o

usuário, que se veria às voltas com interfaces diferentes para cada sistema de

automação.

Outros problemas técnicos que podem vir a ocorrer com esse sistema são:

• Ruído: em uma rede elétrica, sem blindagem, são inúmeras as fontes de

ruídos, podem ser ruídos injetados pelos próprios eletrodomésticos ou

ruídos de freqüência.

• Distância entre os pontos de acesso: quanto mais longe os pontos,

maior a atenuação do sinal e a incidência de ruído.

• Descontinuidade de impedância: ao longo da rede, mesmo se as

tomadas estão sendo utilizadas ou não, criam-se pontos de reflexões de

sinal e interferência espectral.

• Carga: todos os eletrodomésticos conectados nas tomadas, mesmo que

desligados, constituem uma carga resistiva e reativa dissipando a

energia transmitida em alta freqüência.

• Alta freqüência: geralmente, quanto maior a freqüência, maior a

atenuação do sinal em meios físicos.

Concluindo, diríamos que o X10 pode ser uma boa solução nos casos de

residências já construídas, onde se quer evitar transtornos com reformas custosas, e

deve ser dirigido para aplicações não integradas e não críticas. Levando-se em conta

Page 27: automacao residencial

24

estas restrições, pode-se obter excelente relação custo/benefício, além de sua facilidade

de instalação e operação.

2.2.2 Sistema EIB

O sistema EIB (European Installation Bus) é um sistema aberto e de alta

confiabilidade, desenvolvido pela EIBA (European Installation Bus Association).

Trata-se de um sistema operacional distribuído, baseado no modelo de referência OSI

(Open Systems Interconnection), para controle de redes, otimizado para o controle de

casas e edifícios. As novas exigências e o aumento do uso de sistemas de comando e

de vigilância nos edifícios e habitações modernos podem ser considerados um dos

principais responsáveis pelo surgimento do Sistema EIB.

A evolução dos equipamentos produziu uma maior complexidade e

morosidade nas instalações dos dispositivos, bem como um aumento dos riscos (em

particular de incêndios) e dos custos de instalação. Então foram precisamente o

aumento excessivo de cabos e dos condutores utilizados nas instalações dos

equipamentos que motivou a procura de um tipo de instalação simples, mais racional e

flexível, que permitisse maior descentralização das diferentes funções.

A tecnologia EIB é uma resposta a essa necessidade e baseia-se numa única

linha de comando de expansão radial que possibilita não apenas a transmissão de todas

as funções sem qualquer restrição, mas também a redução do número de cabos, dos

riscos de incêndio, sem aumentar os custos de instalação.

O sistema EIB é um sistema distribuído ponto a ponto (cada dispositivo

comunica diretamente com os restantes, o que se traduz por uma resposta mais rápida),

que pode conter até 65536 dispositivos.

Além disso, a técnica de barramento (bus) é apropriada para qualquer tipo de

edifícios (sejam eles, por exemplo, residências, escritórios, hotéis ou escolas).

A figura 4 mostra a configuração de uma rede baseada no protocolo EIB.

Page 28: automacao residencial

25

Figura 4 -Rede baseada no protocolo EIB

Apesar de no início se usar unicamente um cabo do tipo telefônico como

suporte físico das comunicações, hoje se anseia que no nível MAC (Medium Access

Control) do OSI o EIB possa funcionar sobre os seguintes meios físicos:

• EIB.TP: Sobre o par de condutores a 9600 bps. Usa o protocolo de

comunicação CSMA-CA (Carrier-Sense Multiple Access with Collision

Avoidance) onde são evitadas as colisões, maximizando a largura de

banda disponível. Foi o primeiro meio de comunicação a ser

disponibilizado.

• EIB.PL: Transmite o sinal por correntes Portadoras comunicando a

1200/2400 bps sobre os 230V/50Hz. Usa a modulação SFSK (Spread

Frequency Shift Keying), semelhante à FSK (Frequency Shift Keying) ,

mas com maior separação entre as portadoras. A distância máxima sem

repetidor é de 600 metros.

• EIB.net: Utiliza a rede Ethernet a 10 Mbps (IEC 802-2). É usado como

linha tronco entre linhas e/ou áreas do EIB, permitindo a transferência

de telegramas EIB através do protocolo IP entre instalações muito

afastadas. Anteriormente este problema era resolvido utilizando

modems EIB e a rede telefônica comutada.

Page 29: automacao residencial

26

• EIB.RF: Transmite o sinal por radiofreqüência, conseguindo-se

distâncias até 300 metros em campo aberto. Para maiores distâncias

podem ser usados repetidores. Também pode ser usado no interior das

casas ou dos edifícios.

• EIB.IR: Transmite o sinal por infravermelho, até uma distância máxima

de aproximadamente 12 metros. Ideal para o uso com comandos à

distância em salas ou salões onde se pretende controlar os dispositivos

EIB instalados se o número destes ou as distâncias a cobrir estão dentro

do limite indicado.

• EIB.MMS: permite adicionar serviços multimídia dedicados.

O sistema é controlado por eventos. A sua espinha dorsal percorre todo o

edifício ou habitação. Os sensores e atuadores ligam-se à linha de bus. Uma vez

ligados, todos os dispositivos, podem trocar informação que é transmitida em série, de

acordo com certas regras (protocolo de bus). Para isso é necessário que a informação

obtida pelos sensores seja armazenada em pacotes. São estes pacotes que serão

enviados, através do bus, a um ou mais atuadores. Por exemplo, um sensor de luz pode

não estar somente programado para comunicar com certas lâmpadas, mas também para

comunicar com as persianas das janelas, enviando-lhes mensagens para abrirem ou

fecharem, de acordo com a luz do dia [4].

Para que tudo isto funcione, os sensores e atuadores possuem um endereço

físico. Deve-se então proceder a uma programação das configurações para decidir

quais sensores comunicam com quais atuadores. Isto permite a criação de uma única

função ou uma comunicação em grupo (criação de uma cena).

Uma das vantagens do sistema bus é que qualquer dispositivo é capaz de se

comunicar com outro pela rede elétrica sem a necessidade de se instalar um novo

cabeamento. E, muitos não necessitam de um controlador central, o que o torna

simples e escalável para qualquer ambiente de automação residencial. São ideais para

retrofitting, pois não requerem cabeamento adicional nem mão de obra especializada

em redes e cabeamento estruturado.

Page 30: automacao residencial

27

2.2.3 Sistema LonWorks

LonWorks, ou simplesmente LON (Local Operating Network), é uma

tecnologia produzida pela Echelon Corporation e introduzida no início dos anos 90.

Trata-se de uma tecnologia que tem como principais objetivos a criação e a

implementação de redes de controle interoperacionais, habilitando as ferramentas

necessárias à construção de nós inteligentes, subsistemas e sistemas, bem como a sua

instalação e manutenção.

Trata-se de uma tecnologia e não de um produto final, uma vez que é

exclusivamente vendida para a indústria e não aos utilizadores finais, sendo uma

solução completa para redes de controle distribuído. A alta confiabilidade

demonstrada, assim como a possibilidade da sua ligação à Internet, aliadas à facilidade

de obtenção de todo o material hardware e software necessário ao suporte do seu

desenvolvimento, instalação e gestão, levaram a que a tecnologia LonWorks fosse

rapidamente aceita no mercado da automação doméstica.

Todo o sistema LonWorks é controlado pelo grupo LonMark Interoperability

Association, o qual garante a compatibilidade de todos os produtos utilizados ("Plug

and Play"), ainda que provenientes de diferentes fornecedores.

A priori, para se conectar à rede é necessário incluir apenas um transceptor

adequado, tornando viável que a tecnologia seja integrada ao dispositivo sem que haja

o aumento de tamanho. Os transceivers também merecem destaque pela variada gama

de opções e velocidades de comunicação: Par trançado (1.25Mbps), Power link (par

trançado com alimentação embutida - 78 Kbps), Powerline (rede elétrica - 10 Kbps),

Cabo Coaxial (1.25 Mbps) , Fibra Ótica (1.25 Mbps) ou RF (4.8 Kbps).

A plataforma LonWorks é constituída pelos seguintes componentes:

• Nós;

• Neuron Chips;

• Protocolo LonTalk;

• Variáveis de rede;

• Ferramentas de desenvolvimento, monitoramento e teste.

Page 31: automacao residencial

28

Qualquer dispositivo LONWorks usa um microcontrolador especial Neuron

Chip. Este chip atribui um Neuron ID (48 bits) a cada dispositivo de uma forma

unívoca dentro de uma rede de controle LONWorks. O controle dos dados é feito

através do protocolo LonTalk que faz o endereçamento e o transporte da informação

ponto-a-ponto.

Em relação ao Neuron Chip podemos salientar:

• Tem um identificador único, o Neuron ID, que permite direcionar

qualquer nó de forma unívoca dentro de uma rede de controle

LonWorks. Este identificador, com 48 bits, é gravado na memória

EEPROM durante a fabricação do circuito.

• O suporte lógico que implementa o protocolo LonTalk, proporciona

serviços de transporte e roteamento ponto a ponto. Está incluído um

sistema operacional que executa e planifica a aplicação distribuída e

que manipula as estruturas de dados que são comunicadas pelos nós.

• Estes circuitos comunicam entre si enviando mensagens que contêm a

direção do destinatário, informação para o roteamento, dados de

controle, assim como os dados da aplicação do utilitário e um lista

como código detector de erros. Todas as comunicações de dados são

iniciadas num Neuron Chip. Uma mensagem pode ter até 229 octetos

de informação para aplicação distribuída.

Os dados podem existir sob duas formas:

A mensagem explícita ou a variável de rede. As mensagens explícitas são a

forma mais simples de enviar e receber dados entre duas aplicações residentes em dois

Neuron Chip do mesmo segmento LonWorks. As variáveis de rede proporcionam um

modelo estruturado para a troca automática de dados distribuídos num segmento

LonWorks. São menos flexíveis que as mensagens explícitas, mas evitam que o

programador da aplicação distribuída esteja dependente dos detalhes das

comunicações.

Page 32: automacao residencial

29

No que diz respeito aos fabricantes, Echelon só concedeu licença a três

fabricantes de semicondutores, os quais devem pagar royaltis por cada circuito

fabricado. Além disso, o desenho do Neuron Chip permanece secreto e nenhum outro

fabricante, além destes três, pode fabricar este produto. A não existência de

concorrência real e a produção ser controlada pela Echelon, faz com que os nós

LonWorks não tenham um preço competitivo para as aplicações residenciais. Portanto,

apesar da Echelon se empenhar em dizer que é um sistema aberto, a realidade vem

demonstrando que não o é.

O Neuron Chip proporciona uma porta específica de cinco pinos que pode ser

configurada para atuar como interface de diversos transmissores-receptores de linha e

funcionar a diferentes velocidades binárias. O LonWorks pode funcionar sobre RS-485

com isolamento óptico, acoplado a um cabo coaxial ou de pares do tipo telefônico,

sobre correntes portadoras, fibra óptica, radiofreqüência ou infravermelho.

O transmissor-receptor é encarregado de adaptar os sinais do Neuron Chip aos

níveis necessários a cada meio físico.

Na tabela 4 resumem-se as características mais importantes de cinco modelos

mais usados atualmente. Transceiver Meio Físico Velocidade

Binária Topologia de

rede Distância Máxima

Nº Nodos Outros

PLT-22 Correntes Portadoras

5,4 Kbps Qualquer uma em redes de

baixa tensão, o par de

condutores sem alimentação.

Depende da atenuação entre

o emissor e receptor e do ruído na linha

Depende da atenuação

entre o emissor e

receptor e do ruído na linha

Compatível com PLT-20 e PLT-21

TT-10A Par de condutores

tipo telefônico

78 Kbps Bus, estrela ou anel. Qualquer

combinação destes.

500 metros, até 2700 metros

com duplo bus e impedâncias nos

extremos.

64 Compatível com FTT-10 e LPT-10

LPT-10 Par de condutores do tipo telefônico

78 Kbps Bus, estrela ou anel. Qualquer

combinação destes.

500 metros, até 2700 metros

com dois bus e impedâncias nos

extremos.

32,64,128 em função do consumo

Capaz de alimentar à

distância nós do mesmo par de

condutores

TPT/XF 78 Par de condutores

78 Kbps BUS 1400 metros 64 Isolado com transformador

TPT/XF 1250 Par de condutores

1,25 Kbps BUS 130 metros 64 Isolado com transformador

Tabela 4 - Características dos módulos LonWorks mais usados

Page 33: automacao residencial

30

2.2.4 Sistema Smart House

O Sistema SMART HOUSE (Casa Inteligente) foi criado nos Estados Unidos

(Washington D.C.), na segunda metade dos anos oitenta, pela SMART HOUSE L. P.

(Limited Partnership), para National Association of Home Builders (NAHB).

Comporta cinco subsistemas: controle/comunicações, telecomunicações,

energia elétrica, rede coaxial e energia natural. Destes, o núcleo é sem dúvida o

subsistema de controle/comunicações, que transmite sinais de controle a 50 kbps.

Inclui um controlador (System Controller), uma fonte de energia de 12V DC,

cabeamento específico, sensores e atuadores. Possui, além disso, circuitos integrados

que formatam mensagens, efetuam a conversão entre protocolos série, implementam o

endereçamento dos nós e proporcionam uma interface de controle.

Definem-se três tipos de aplicações, subdivididas em três classes: simples,

normal e complexa.

As aplicações das três classes ligam-se ao sistema através de conectores que

possuem três linhas de estado e uma linha de controle. As duas últimas classes

requerem um circuito integrado que implementa as camadas física e lógica do

protocolo. As aplicações complexas exigem o uso adicional de um microprocessador.

O custo elevado das instalações, decorrente da variedade de cabos

empregados, que exigem muitas vezes o recurso de técnicos especializados, levou a

SMART HOUSE à criação de um tipo de cabeamento único e de fácil aplicação,

constituído por três grupos de cabos:

• Cabo de Derivação (Branch Cabling): Cabo de potência convencional

+ cabo digital de dados para minimizar a interferência mútua e reduzir

custos. O cabo digital consiste em quatro pares de cabos entrelaçados;

• Cabo de Aplicações (Applications Cable): Cabo digital de dados + cabo

de potência DC para os sensores);

• Cabo de Comunicações (Communications Cable): Cabo coaxial para

vídeo + cabo telefônico).

Page 34: automacao residencial

31

A maior parte das mensagens é transmitida por sensores, aplicativos, tomadas

e pelo controlador do sistema, num cabo de seis condutores.

O subsistema de telecomunicações usa quatro pares entrelaçados e permite a

acomodação de aplicativos telefônicos, digitais e analógicos, modems, decodificadores

de multifreqüência e dispositivos de voz. Em conjunto com o subsistema de

controle/comunicações, o sistema de telecomunicações permite que se efetue o acesso

por telefone às funções de segurança da casa e que se efetue o controle remoto dos

dispositivos.

Os cabos digitais de sinalização são utilizados para o controle de dispositivos,

status e mensagens de dados. O sistema utiliza uma topologia em estrela, no centro da

qual se encontra o controlador de sistema.

A figura 5 ilustra a topologia de rede de um sistema Smart House.

Figura 5 - Topologia de rede Sistema Smart House

O controlador de sistema é um módulo eletrônico que tem como função a

gestão e o controle da comunicação de até 30 ramos de rede (cada um destes pode ter

até 30 nós ou pontos de ligação). É também responsável pela implementação de todos

os protocolos, executa eventos programados e seqüenciais temporizados, é responsável

pela gestão da base de dados, do encaminhamento e coordenação de outras funções.

Page 35: automacao residencial

32

Nesse sistema, sempre que os interruptores são ativados, é enviado um sinal de

12V DC, que será detectado pelo controlador do sistema. Este, por sua vez, envia a

potência AC para as tomadas adequadas (segundo tabelas pré-programadas), as quais a

aplicarão, desde que esteja ligado um dispositivo.

O subsistema de controle/comunicações implementa um par de canais série

assíncronos, a 9600 bps, via RS232. Um desses canais serve de interface entre

subsistema de controle/comunicações e o subsistema de telecomunicações. O outro

permite aos técnicos de serviço o acesso ao sistema.

2.2.5 Sistema EHS

O EHS (European Home System) foi desenvolvido pela indústria européia de

microprocessadores, com o devido suporte da Comissão Européia, criando uma

tecnologia econômica que iria permitir a implantação da domótica no mercado

residencial. O resultado foi a especificação do EHS no ano de 1992. O modelo OSI

(Open Standard Interconnection) foi a topologia escolhida.

Desde o seu início ficaram envolvidos nesta tecnologia a maior parte dos

fabricantes de eletrodomésticos e de áudio e vídeo, empresas distribuidoras de

eletricidade, água e gás, as operadoras de telecomunicações, fabricantes de

microprocessadores e fabricantes de equipamento elétrico e eletrônico. O conceito

base foi a de criar um protocolo aberto que permita cobrir as necessidades de

conectividade dos produtos de todos os fabricantes, utilitários e fornecedores de

serviços.

O objetivo principal do EHS foi cobrir às necessidades da automação da

maioria das habitações européias cujos proprietários não usavam sistemas com maior

potência, por ser mais caro (como o EIB ou o Lonworks), devido à necessidade de

mão de obra especializada para a sua instalação. O campo de aplicação do EHS é

mesmo a área residencial.

Em 1990 foi criada a EHSA (European Home System Association), que integra

firmas pertencentes a diferentes ramos de atividade, tais como: construção civil,

Page 36: automacao residencial

33

indústrias de instalação e fornecimento de sistemas de telecomunicações, arquitetos,

etc.

A partir da data da sua constituição a EHSA vem criando novas condições que

possibilitem a introdução de aplicações interativas, integradas em casas e edifícios, o

que vem conseguindo graças à implementação das seguintes medidas:

• Transformar a especificação EHS numa norma aberta;

• Promover facilidades de ensino, treinamento e venda de produtos;

• Definir especificações de testes de conformidade;

• Organizar seminários e participações em exposições;

• Distribuir EHSA demonstrativos;

• Iniciar o processo de convergência dos sistemas EHS, EIB e Batibus

num sistema único, pela junção dos dois últimos (trata-se de sistemas

incompatíveis) com elementos da especificação EHS.

A EHSA impulsionou o desenvolvimento de um circuito integrado

(St7537HS1) que permitia transmitir dados por um canal série de modo assíncrono

através da rede elétrica de baixa tensão (correntes portadoras). Esta tecnologia,

baseada na modulação FSK (Frequency Shift Keying), suporta a velocidade de 2400

bps e também pode-se utilizar cabos de pares, do tipo telefônico, como suporte de

sinal.

Atualmente, tem-se usado ou desenvolvido os seguintes meios físicos:

• PL-2400: Correntes Portadoras a 2400 bps.

• TP0: Cabo de dois pares a 4800 bps (idêntico ao meio físico do

Batibus).

• TP1: Cabo de dois pares/Coaxial a 9600 bps.

• TP2: Cabo de dois pares a 64 Kbps.

• IR-1200: Infravermelho a 1200 bps.

• RF-1100: Radiofreqüência a 1100 bps.

As características de cada meio físico suportado pelo protocolo são mostradas

na tabela 5 [6].

Page 37: automacao residencial

34

Meio Físico

Par Trançado tipo1

TP1

Par Trançado tipo2

TP2

Cabo Coaxial

CX

Linha de Energia

PL

Rádio

RF

Infra- vermelho

IR

Aplicação Propósito geral, controle.

Tlefonia, ISDN, dados, controle.

Áudio, Vídeo, TV, dados, controle.

controle Telefone sem fio, controle. Controle remoto

Taxa de Transmissão 9.6 kbps 64 kbps 9.6 kbps 2.4 kbps 1.2kbps 1.1 kbps

Accesso CSMA/CA CSMA/CD CSMA/CA CSMA/ack CT2 -

Alimentação 35 V 35 V 15 V 230 Vac - -

Codificação - TDM FDM - FDM -

Topologia livre barramento barramento livre livre Livre

Unidades 128 40 128 256 256 256

Alcance 500 m 300 m 150/50 m casa 50-200 m sala

Tabela 5 - Tipos de meios físicos EHS

A especificidade do meio físico de transmissão não afeta a confiabilidade da

comunicação, graças às camadas mais baixas do protocolo. Este decide o momento em

que cada dispositivo pode iniciar a transmissão (utilizando a técnica do CSMA -

Carrier Sense Multiple Access).

Todas as mensagens deverão ser confirmadas através de mensagens de

confirmação (ACKs - acknowledgments). Se estas não forem recebidas, proceder-se-á

à retransmissão das primeiras. As técnicas de detecção de erros empregadas dependem

do meio de comunicação utilizado. No caso da rede elétrica, por exemplo, é usada a

seguinte técnica: emprego de códigos redundantes para detectar e corrigir erros tanto

ao nível da linguagem de computador como ao nível da mensagem.

A configuração usa códigos únicos de endereçamento, permitindo a cada

seção de rede a utilização até 256 terminais de endereço (sensores e atuadores). As

seções de rede podem ser interligadas através de encaminhadores, o que permite o

aumento da sua capacidade até 1012 endereços.

O protocolo apresenta as seguintes características: “Plug and Play”,

interoperabilidade, possibilidade de expansão e configuração automática.

Page 38: automacao residencial

35

EHS é um protocolo criado baseado nos requisitos que a automação

residencial exige, sendo um protocolo muito amplo e com várias camadas de

implementação.

2.2.6 Sistema CEBus

O CEBus (Consumer Electronic Bus) ou HPnP (Home Plug and Play) é um

protocolo de comunicação, ponto-a-ponto, de mensagens de controle relativamente

curtas sobre os meios de comunicação disponíveis numa casa. Este protocolo para

automação doméstica é uma norma dos Estados Unidos (EIA - Electronics Industries

Association) e surgiu há mais de dez anos [7]. A norma CEBus surgiu em 1984, para

dar resposta às necessidades da automação doméstica decorrentes dos seguintes fatos:

• Inexistência de uma forma padronizada que permitisse aos diferentes

dispositivos comunicarem entre si;

• Incompatibilidade entre os diferentes produtos existentes no mercado,

provenientes de fabricantes distintos;

• Incompatibilidade entre formatos (designadamente no que diz respeito

aos dispositivos de controle remoto para televisões, rádios, etc.),

responsável pela enorme confusão no meio dos consumidores.

Este protocolo apresenta as seguintes características:

• Arquitetura aberta;

• Expansível;

• Comunicação e Controle Distribuído. Não necessita de um controlador

centralizado;

• “Plug and Play”.

CEBus possui os seguintes meios de comunicação:

• PLBus: rede de energia elétrica;

• TPBus: Par trançado. Normalmente usado em aparelhos de baixa

potência;

• IRBus: Infra-Vermelho a 10 kbps/s com freqüência portadora de 70 a

80 KHz;

Page 39: automacao residencial

36

• RFBus: Rádio freqüência que opera a 902 MHZ;

• CXBus: Cabo coaxial. Normalmente usado em circuito de TV.

Com esta variedade de escolha do meio de comunicação, alguns sistemas de

automação podem ser instalados, sem necessidade de colocar novo cabeamento. Estes

sistemas podem usar a rede elétrica para troca de dados entre os componentes e, para o

controle remoto, infravermelhos ou radiofreqüência.

Todos os meios físicos de comunicação transportam o canal de controle

CEBus e transmitem a informação com o mesmo rítmo de transmissão (cerca de 8000

bits por segundo). Também podem transportar canais de dados com larguras de bandas

adequadas para vídeo e áudio, dependendo do meio de comunicação físico. Os

comandos e as informações de estado são transmitidos no canal de controle na forma

de mensagens, compostas por pacotes de bytes. A maior parte da especificação do

CEBus é dedicada à especificação do canal de controle.

O formato das mensagens CEBus de controle é independente do meio de

comunicação usado. Cada mensagem contém o endereço destino, sem nenhuma

referência aos meios de comunicação onde o emissor e o receptor estão colocados.

O CEBus suporta uma topologia flexível. Um dispositivo pode ser colocado

em qualquer lugar onde seja necessário e poderá ligar-se a qualquer meio de

comunicação, para o qual terá uma interface CEBus apropriada. As mensagens podem

ser enviadas entre os diferentes meios de comunicação, através do uso de um

dispositivo eletrônico denominado encaminhador. Na Figura 6 pode-se visualizar uma

rede CEBus típica, com três meios de comunicação interligados por encaminhadores.

Os sensores e atuadores são colocados nesta rede, no local que for mais conveniente. O

controlador (cluster controller), ilustrado na figura, é responsável pela organização de

uma aplicação que pode ser, por exemplo, a iluminação ou a gestão de energia.

Page 40: automacao residencial

37

Figura 6 - Exemplo de topologia CEBus.

Todos os pontos de ligação dos dispositivos em cada um dos meios de

comunicação são tratados logicamente tal como se estivessem num barramento. Esta

tecnologia emprega CSMA/CDCR ("Carrier- Sensing Multiple Access with Collision

Detection and Collision Resolution"), o que permite que qualquer dispositivo existente

na rede possa acessar o meio de comunicação a qualquer momento. Contudo, um

dispositivo que pretenda enviar um pacote de dados deve verificar se a linha de

barramento está livre. Todos os dispositivos lêem o endereço de destino contido na

mensagem. Só o dispositivo que possuir um endereço igual ao da mensagem é o que

pode acessá-la.

2.2.7 Sistema Batibus

O Batibus tem uma velocidade binária única de 4800 bps a qual é mais que

suficiente para a maioria das aplicações de controle distribuído. Utiliza um cabo

blindado do tipo telefônico e admite as topologias em barramento, estrela, anel ou

árvore ou qualquer combinação destas. A única indicação a respeitar é não atribuir

direções físicas idênticas a dois dispositivos da mesma instalação.

Este protocolo é totalmente aberto, isto é, ao contrário do que sucede com o

protocolo LonTalk do Lonworks, o protocolo do Batibus pode ser implementado por

Page 41: automacao residencial

38

qualquer empresa interessada em introduzí-lo nos seus produtos ou equipamentos,

descrito nas normas francesas NFC 46620 e seções seguintes, nas normas européias

(CENELEC) e mundiais (ISO/IEC JTC 1 SC25), operando de uma forma distribuída

sem um ponto de controle central.

No nível de acesso, este protocolo usa a técnica CSMA-CA (Carrier Sense

Multiple Access with Collision Avoidance) semelhante à Ethernet, esta usa a CSMA-

CD, mas evitando as colisões. Isto é, se dois dispositivos tentam acessar ao mesmo

tempo o barramento, ambos detectam uma colisão, então só aquele que tiver mais

prioridade continua a transmitir, e o outro termina a transmissão retomando-a no

instante seguinte. Esta técnica é praticamente a mesma do EIB.

A filosofia é que todos os dispositivos Batibus escutam tudo o que circula no

barramento, todos processam a informação recebida, mas só aqueles que tiverem sido

programados irão filtrar a mensagem e a enviarão à aplicação existente em cada

dispositivo. A direção física é atribuída tal como no X-10 através de micro-

interruptores ou mini-teclados.

Sempre que se torne necessário modificar o posicionamento dos módulos ou

das funções usadas, basta mudar o endereço ou ligar um componente adicional ao

barramento [10].

2.2.8 Sistema Konnex

O Konnex é uma iniciativa promovida por três associações européias: EIBA

(European Installation Bus Association), BCI (Batibus Club International ), EHSA

(European Home Systems Association).

Os objetivos desta iniciativa, com o nome de “Convergência”, são:

• Criar um único padrão para a domótica e automação de edifícios que

cubra todas as necessidades e requisitos das instalações profissionais e

residenciais no âmbito europeu;

• Melhorar as prestações dos diversos meios físicos de comunicação,

sobretudo na tecnologia de radiofreqüência, fundamental para a efetiva

consolidação da domótica;

Page 42: automacao residencial

39

• Introduzir novos modos de funcionamento que permitam aplicar uma

filosofia “Plug&Play” a muitos dispositivos típicos de uma casa;

• Envolver as empresas fornecedoras de serviços como as de

telecomunicações e de eletricidade, com o objetivo de desenvolver a

tele-gestão nas casas;

Resumindo, partindo dos sistemas EIB, EHS e Batibus, trata-se de criar um

único padrão europeu que seja capaz de competir em qualidade, prestações e preços,

com outros sistemas norte-americanos como o Lonworks ou CEBus.

Atualmente a associação Konnex está terminando as especificações do novo

modelo (versão 1.0) o qual será compatível com os produtos EIB instalados.

Pode afirmar-se que o novo padrão terá o melhor do EIB, do EHS e do Batibus e que

aumentará consideravelmente a oferta de produtos para o mercado residencial.

A versão 1.0 contempla três modos de funcionamento:

S-mode (System mode): a configuração do modo sistema usa a mesma

filosofia que o EIB atual, isto é, os diversos dispositivos ou modos da nova instalação,

são instalados e configurados por profissionais com ajuda de um software (ETS)

especialmente concebido para este propósito. Está sendo programado para o uso em

instalações mais complexas que impliquem um elevado nível de integração e de

funções a implementar como edifícios de escritórios, indústrias, hotéis, grandes

moradias, etc. Só os instaladores profissionais e certificados terão acesso a este tipo de

material. Os dispositivos S-mode só poderão ser comprados através de distribuidores

especializados.

E-mode (Easy mode): na configuração do modo simples os dispositivos são

programados em fábrica para realizar uma função concreta. Mesmo assim devem ser

configurados alguns detalhes no local da instalação mediante o uso de um controlador

(como uma porta residencial) ou mediante micro-interruptores alojados nos

dispositivos (semelhante ao X-10 ou outros dispositivos proprietários que há no

mercado). Um instalador sem formação em informática ou qualquer utilizador final um

pouco engenhoso, poderão adquirir dispositivos E-mode em lojas de produtos elétricos

e começar a instalá-los. Só que a funcionalidade destes produtos está limitada, pois

Page 43: automacao residencial

40

vem estabelecida de fábrica. A vantagem deste modo é que os dispositivos se

configuram num instante selecionando nos micro-interruptores as opções oferecidas

mediante um pequeno manual de instruções. Para os que conheçam o X-10, de uso

extenso nos EUA, sabem que os dispositivos E-mode irão funcionar com a mesma

filosofia.

A-mode (Automatic mode): na configuração do modo automático, com uma

filosofia “Plug&Play”, nem o instalador nem o utilizador final têm de configurar o

dispositivo. Este modo será especialmente indicado para ser usado em

eletrodomésticos e equipamentos de entretenimento. Com a filosofia Plug&Play, o

utilizador final não tem de se preocupar em ler os complicados manuais de instalação

ou se perder num mar de referencias ou especificações. Assim que liga o dispositivo

A-mode à rede este se registrará nas bases de dados de todos os dispositivos ativos no

momento na instalação ou casa e colocará à disposição dos demais os seus recursos

(processador, memória, entradas/saídas, etc.). A expectativa é que esses produtos terão

amplo mercado de comércio. São os fabricantes de eletrodomésticos e de

equipamentos áudio e vídeo e de Portas Residenciais assim como os fornecedores de

serviços (telecomunicações, elétricas) os mais interessados nestes tipos de produtos e

que permitirão oferecer novos serviços aos seus clientes de forma rápida e sem

necessidade de complicadas instalações.

Este sistema poderá funcionar sobre:

• Par de condutores (TP1-9600bps): aproveitando a norma EIB

equivalente.

• Par de condutores (TP0 -4800bps): aproveitando a norma Batibus

equivalente.

• Powerline (PL110- 110kHz, 1200bps): aproveitando a norma EIB

equivalente.

• Powerline (PL132 – 132kHz, 2400bps): aproveitando a norma EHS

equivalente.

• Ethernet: aproveitando a norma EIB.net.

• Radiofreqüência: aproveitando a norma EIB.RF

Page 44: automacao residencial

41

• Over IP: através do ANubis.

O ANubis ( Advanced Network technology for Unified Building Integration) é

uma iniciativa para o desenvolvimento de padrões abertos que possibilitam a

integração do Konnex com a Internet através da criação de componentes de software.

2.2.9 Bluetooth

Bluetooth é o nome dado a um protocolo de rádio, baseado em saltos em

freqüência de curto alcance, que visa substituir os cabos de conexão existentes por

uma conexão universal, sem fio, de maneira robusta, barata, e de baixo consumo.

A arquitetura do Bluetooth e suas características técnicas estão definidas nas

especificações denominadas Core (Núcleo) e Profiles (Perfis). Enquanto a

especificação do núcleo define como o sistema funciona (protocolos, camadas,

especificações técnicas, etc.), o documento que define os perfis determina como os

diversos elementos que compõe o sistema podem ser empregados para a realização das

funções desejadas. Ao contrário de outros padrões, a especificação do Bluetooth

compreende não apenas as camadas mais baixas da rede, mas também a camada da

aplicação. Dentre os tipos de aplicação prevista, podem-se citar transferências de

arquivos, rádios digitais, fones de ouvido sem fio, acesso a redes locais, entre outros.

O Bluetooth opera na faixa de freqüência ISM, acrônimo de Industrial,

Scientific and Medical (Industrial, Científica e Médica). Esta faixa de freqüência não é

regulamentada pelos órgãos competentes, podendo ser utilizada livremente por

qualquer entidade que o adquirir.

Devido à grande quantidade de ruído na faixa ISM, a transmissão de dados é

realizada utilizando-se a técnica de espalhamento de espectro (spread spectrum ) por

saltos em freqüência (frequency hopping). Esta técnica consiste em dividir a banda

existente em canais independentes e ir chaveando a freqüência de transmissão dos

dados ao longo do tempo. Desta forma, consegue-se minimizar os efeitos causados por

sinais externos, bem como eliminar o problema de atenuação do sinal por múltiplos

caminhos (multipath-fading), tornando a transmissão de dados mais robusta.

Page 45: automacao residencial

42

O padrão BlueTooth define 79 canais de RF com faixa de 1 MHz cada,

abrangendo a faixa de freqüência que vai de 2.042 kHz a 2.080 kHz. Na maioria dos

países, a faixa ISM compreende as freqüências de 2.400 kHz a 2.483,5 kHz. Os

primeiros 2 MHz e os 3,5 MHz finais atuam como guarda de banda. A transmissão de

dados ocorre a uma taxa de 1Mbps. No caso de países que possuem uma faixa ISM

menor, como, por exemplo, a França, o meio é dividido em um número menor de

canais de RF, mais especificamente em 23 canais. Sistemas deste tipo não são

compatíveis com o padrão original.

A especificação do Bluetooth define três classes de transmissores, a saber:

• Classe 1: potência máxima de transmissão de 100 mW, obtendo um

alcance de até 100 metros.

• Classe 2: potência máxima de transmissão de 2.5 mW, para alcances de

10 metros.

• Classe 3: potência máxima de transmissão de 1 mW, para alcances de

10 metros.

A transmissão dos dados é realizada utilizando-se modulação GFSK

(Gaussian Frequency Shift Keying), sendo o bit 1 representado por uma variação

positiva da freqüência, e o bit 0 por uma variação negativa da mesma.

Os elementos que definem a estrutura do Bluetooth são mostrados na figura 7

[11].

Page 46: automacao residencial

43

Figura 7 - Protocolos do Bluetooth

Na parte mais baixa da pilha de protocolos está a camada de rádio, que

corresponde à camada física do modelo OSI; esta camada lida com a transmissão de

dados via RF e sua modulação.

A camada a seguir, Baseband, ou banda base, descreve a especificação do

Controlador de Enlace do Bluetooth (LC), sendo responsável pelo protocolo de

controle e por várias rotinas de enlace de baixo nível.

O LMP, em seguida, corresponde ao Protocolo de Gerenciamento de Enlace

(Link Manager Protocol), utilizado na configuração e controle dos mesmos.

HCI representa a Interface de Controle do Host (Host controller Interface),

provendo às camadas superiores uma interface padrão de acesso ao Controlador e ao

Gerenciador de Enlace.

O próximo elemento, L2CAP, de Logical Link Control and Adaptation

Protocol (Protocolo de Adaptação e Controle do Enlace Lógico), realiza a

segmentação e montagem de pacotes, a multiplexação e demultiplexação dos mesmos,

e lida ainda com os requisitos de qualidade de serviço.

Page 47: automacao residencial

44

Acima dele, o protocolo RFCOMM emula uma porta serial convencional,

permitindo que dispositivos já existentes possam ser facilmente incorporados ao

sistema.

Por fim, o SDP (de Service Discovery Protocol, ou Protocolo de Descoberta

de Serviço) permite que sejam descobertos quais os serviços disponíveis nos

dispositivos Bluetooth, e quais as suas características.

Os demais elementos representam os diversos tipos de perfis definidos na

especificação.

2.2.10 ZigBee

ZigBee é um padrão que será definido por uma aliança de empresas de

diferentes segmentos do mercado, chamada "ZigBee Alliance". Este protocolo está

sendo projetado para permitir comunicação sem fio, confiável, com baixo consumo de

energia e baixas taxas de transmissão para aplicações de monitoramento e controle.

Para implementar as camadas MAC (Medium Access Control) e PHY (Physical Layer)

o ZigBee utiliza a definição 802.15.4 do IEEE, que opera em bandas de freqüência

livres [8].

A figura 8 ilustra as aplicações do protocolo ZigBee.

Figura 8 - Aplicações do ZigBee

A figura 9 mostra as camadas que compõe um dispositivo ZigBee.

Page 48: automacao residencial

45

Figura 9 - Camadas do ZigBee

As principais características das camadas PHY e MAC são resumidas na

tabela 6.

Padrão Freqüências Nº de Canais Técnica de Modulação

Taxa de Dados

802.15.4

2.4-2.4835 GHz 16 (11 a 26) DSSS, O-QPSK 250 kbit/s

868-870 MHz 1 (0) DSSS, BPSK 20 kbit/s

902-928 MHz 10 (1 a 10) DSSS, BPSK 40 kbit/s

Tabela 6 -Caracteristicas das camadas MAC e PHY

A camada de rede tem as seguintes responsabilidades:

• Inicializar uma rede.

• Habilidade de entrar e sair de uma rede.

• Configuração de novos dispositivos.

• Segurança dos dados de saída.

• Distribuição de endereços, pelo coordenador, para os dispositivos que

entram na rede.

• Sincronização com a rede.

• Roteamento de "frames" para o destino correto.

A camada Aplicação é constituída de três principais componentes: Suporte à

aplicação, "ZigBee Device Object" e às funções definidas pela empresa que

desenvolveu o dispositivo.

Page 49: automacao residencial

46

Os serviços fornecidos no suporte à aplicação são Descovery e Binding. O

primeiro procura que outros pontos estão ativos na região de alcance daquele

dispositivo. O segundo une dois ou mais dispositivos considerando suas necessidades e

serviços.

ZigBee device Object é onde está definido o papel do dispositivo na rede, se

ele atuará como coordenador, roteador ou dispositivo final.

A tabela 7 destaca as principais diferenças entre estes protocolos Bluetooth e

ZigBEE:

ZigBee Bluetooth

Padrão (MAC + PHY) IEEE 802.15.4 IEEE 802.15.1

Taxa de Transferência 250kbps 750kbps

Corrente na Transmissão 30mA 40mA

Corrente em Espera 3uA 200uA

Tempo de acesso a rede 30ms 3s

Tempo de transição dos escravos

(dormindo para ativo) 15ms 3s

Tempo de acesso ao canal 15ms 2ms

Tabela 7 - Diferenças entr Bluetooth e ZigBee

Outra diferença relevante entre estes dois padrões é o tipo de alimentação dos

dispositivos. Em aplicações Bluetooth, geralmente, os dispositivos são recarregados

periodicamente, como celulares e PDAs (Personal digital assistants). Enquanto, no

padrão Zigbee estes podem ser alimentados com pilhas alcalinas comuns e a

expectativa de duração das mesmas é superior a dois anos.

Ao analisarmos estas diferenças, podemos concluir que ZigBee e Bluetooth

são duas soluções diferentes que têm características para endereçar requisitos de

aplicações diferentes. Mesmo que ocorram pequenas modificações nestes padrões as

características principais serão mantidas. As diferenças entre estes padrões são

provenientes da arquitetura na qual eles foram desenvolvidos.

Page 50: automacao residencial

47

2.3 Conclusão

Após a breve análise de cada uma das principais tecnologias apresentadas, é

apresentado a seguir um estudo comparativo, tendo em vista a escolha daquela que

mais vantagens oferecessem. Para isso foram selecionados, entre as diferentes

características gerais encontradas, aquelas que são as mais importantes do ponto de

vista do utilizador comum.

Tais características constam da tabela 8 que se segue:

Tenologias X10 EIB LonWorks CEBus BatiBUS SMART HOUSE EHS

Características

Facilidade e rapidez de instalação

Boa Moderada Moderada Moderada Moderada Difícil Moderada

Espansibilidade (Número de dispositivos)

256 65536 1*1019 61000 7680 900 1*1012

Comuncação nos dois sentidos

Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim

Modularidade Sim Sim Sim Sim Sim Sim Sim

Meios de comunicação

usados

Rede elétrica, radiofrequência, infravermelhos.

Rede elétrica, par trançado,

EIB Ner, radiofrequência, infravermelhos.

Rede elétrica, par trançado,

radiofrequência, infravermelhos,

cabo coaxial, fibra ótica.

Rede elétrica, par trançado, cabo coaxial,

infravermelhos, radiofrequência,

fobra ótica, barrramento de áudio e vídeo.

Cabeamento específico (par

trançado).

Cabeamento específico (coaxial).

Rede elétrica, par trançado, cabo coaxial,

radiofrequência, infravermelhos.

Custo Baixo Moderado Moderado Moderado Moderado Moderado e elevado -

Tabela 8 - Comparação entre os sistemas domóticos

A tabela 9 tenta ilustrar quais as procedências de alguns sistemas, quais

empresas formas percussoras e o país de origem.

Page 51: automacao residencial

48

Iniciativa Procedência Âmbito de

aplicação Percussor / Promotor País

Batibus Merlin Gerin (Schneider

Eletric) França Europa

EIB Siemens Alemanha Europa

EHS Comissão Européia União

Européia Europa

X10 Pico Eletronics Ltd. EUA Mundial

Lon Works Echelon EE.UU. Mundial

CEBus

Associação das

Indústrias Eletrônicas de

EE.UU

EE.UU. EE.UU

HBS Japão Japão

Tabela 9 - Origem das Tecnologias da Automação Residencial

Neste capítulo tentou-se fazer uma apresentação das redes domésticas

existentes ou em estudo. No próximo capítulo iremos mostrar alguns produtos para

automação residencial existentes no mercado.

Page 52: automacao residencial

49

3 SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL DISPONÍVEIS

NO MERCADO BRASILEIRO

3.1 Introdução

No mercado de automação encontram-se produtos com diferentes níveis de

automação, sendo estes classificados em autônomos, integrados e complexos.

Nos sistemas autônomos é possível ligar ou desligar um subsistema ou um

dispositivo específico de acordo com um ajuste pré-definido. Neste esquema, cada

dispositivo ou subsistema é tratado, independentemente, sem que dois dispositivos

tenham relação um com o outro.

Nos sistemas integrados existem centrais de automação onde os projetos

podem ter múltiplos subsistemas integrados a um único controlador. A limitação está

em que cada subsistema deve ainda funcionar unicamente na forma a qual o seu

fabricante pretendia. Basicamente, trata-se apenas de controle remoto estendido a

diferentes locais.

Já os sistemas complexos permitem uma maior integração através de

softwares, possibilitando a criação de uma “Casa Inteligente”, visto que os produtos a

serem integrados podem ser modificados e personalizados para atender as

necessidades do proprietário. Assim, o sistema complexo torna-se um gerenciador, ao

contrário do integrado que necessita de um controlador remoto.

Sendo assim, a automação residencial utiliza basicamente os sistemas

complexos visto que esta tem o objetivo de integrar diversos subsistemas como

entretenimento, segurança, aquecimento, climatização, gerenciamento de energia e

outros, fornecendo assim praticidade, conforto e economia para o dia a dia dos

usuários. A seguir listam-se alguns subsistemas e dispositivos que podem ser

automatizados no ambiente residencial.

Page 53: automacao residencial

50

3.2 Sistema HVAC (Aquecimento, Ventilação e Ar condicionado)

3.2.1 Ar Condicionado

Existe na área de climatização, sofisticados sistemas que podem ser

automatizados para edificações inteligentes oferecendo vantagens exclusivas, como

interoperabilidade entre sistemas, facilidade de operação, conexão com a Internet e o

mais importante uma interface que permite ao administrador coordenar as situações

críticas do sistema em uma única tela de computador. As figuras 10 e 11 mostram

modelos existentes no mercado [12].

Figura 10 - Aparelho de ar condicionado tipo janela.

Figura 11 - Aparelho de ar condicionado Split.

O sistema possui um software supervisor que consegue controlar as mais

variadas aplicações da automação. Com os supervisores é possível o gerenciamento

completo da instalação, de forma local ou remota (Ethernet, modem, rádio, etc),

através de telas gráficas animadas, alarmes com mensagens de som/voz pré-gravadas,

Page 54: automacao residencial

51

envio automático de e-mails e muito mais, compatíveis com as plataformas

Windows95/98/NT/2000/XP, facilitando a operação pelo usuário.

Os controladores de campo se adaptam aos mais diferentes tipos de instalação.

Eles vão desde controladores de uso geral (PLC) com tecnologia “Fuzzy Logic”, que

podem ser programados para os mais variados tipos de aplicações, a controladores

dedicados a tarefas específicas.

A interface utilizada é um dispositivo que permite fácil visualização,

monitoramento, configuração e o acesso a todos os dados dos controladores da rede e

executa uma série de tarefas de monitoramento e configuração dos sistemas, sem a

necessidade de utilizar computadores (Fig. 12) [13]. São protegidos por senha e os

dispositivos de interface local podem ser usados tanto de forma portátil, montados

remotamente ou ainda montados no próprio painel de controle.

Figura 12 - Interfaces para programação de temperatura do equipamento de ar condicionado.

Os sistemas de climatização possuem ainda termostatos que são projetados

para obter o máximo desempenho de seu sistema proporcionando um confiável e

preciso controle de temperatura. Apresentam modelos com um e dois estágios de frio e

calor e possuem programação horária para até quatro períodos por dia e funcionam

com comandos de 24VAC. Estes termostatos combinam inteligência com operações

simples em um acabamento elegante.

3.2.2 Piso Aquecido

O sistema de aquecimento consiste em converter todo o solo em um grande

painel emissor de calor. A grande virtude do sistema é manter uma temperatura

Page 55: automacao residencial

52

constante sem retirar umidade do ambiente. O princípio é simples: o ar aquecido pelo

piso torna-se menos denso que o ar frio e sobe. O ar frio desce e é aquecido pelo piso.

Essa circulação de ar garante que todo o ambiente fique aquecido uniformemente. O

aquecimento é feito através de um cabo elétrico disposto como uma serpentina dentro

do contra-piso. O cabo se aquece, propagando o calor pelo piso e, deste, para o ar.

Sobre o contra-piso é instalada uma camada de isolante térmico - poliuretano,

vermiculita ou EPS de alta densidade. Réguas plásticas são fixadas em uma camada de

argamassa nivelada e cintas calefatoras de aço inoxidável revestidas com PVC ficam

presas, formando a serpentina por toda a laje. Cobrindo o sistema, é colocada a

argamassa para proteção mecânica e instalado o piso. A figura 13 mostra como pode

ser feita a instalação para se ter o piso aquecido [15].

Figura 13 – Exemplo de instalação para piso aquecido

Em dias frios, um termostato (Figura 14), programado para deixar o ambiente

com uma temperatura mínima, deve ser acionado [15]. O consumo, por esse método, é

de 70W hora por m² de piso aquecido e atinge até 28ºC. O consumo é de 100 W/m². A

instalação é rápida e um ambiente de 30m² fica pronto em duas horas.

Page 56: automacao residencial

53

Figura 14 - Exemplo de termostato programável

O tipo de piso não influi no funcionamento do sistema. Alguns materiais

conduzem melhor o calor, como pedra e cerâmica, e aquecerão um pouco mais rápido.

Com a madeira acontece o contrário, porém esta demorará mais para perder calor. A

única exceção são os pisos elevados, pois o ar localizado entre o contra-piso e o piso

funciona como isolante térmico e diminui a propagação do calor.

Em cada ambiente é instalado um sistema independente do outro, que podem,

inclusive, ser ajustados para temperaturas diferentes. Todo espaço é aquecido

uniformemente, para não dar a sensação de que o chão está quente. Para que não haja

desperdício de energia nesses casos, as portas e janelas que ligam esses espaços devem

ficar fechadas. Não há necessidade de manutenção e o sistema pode ser usado sem

restrições em ambientes úmidos, mesmo que haja vazamento.

A figura 15 detalha os cabos utilizados em ambientes secos ou úmidos [15].

Figura 15 - Tipos de cabos usados em piso aquecido

No Brasil, a maior parte das instalações é realizada na região serrana do estado

do Rio de Janeiro, sul de Minas Gerais, Estado de São Paulo e Região Sul, tendo os

banheiros como preferência para instalação. Já nos Estados Unidos, até alguns prédios

públicos como presídios e escolas contam com o aquecimento pelo piso.

Page 57: automacao residencial

54

3.3 Controle de dispositivos elétricos

3.3.1 Iluminação

Muitas tecnologias vêm se desenvolvendo dentro das diferentes opções que

compreende a automação residencial. Algumas já se tornaram essenciais em todos os

tipos de ambientes, como os sistemas para controle de iluminação, presentes em casas,

apartamentos e escritórios, além de grandes empresas, teatros, hotéis e hospitais.

Estes sistemas inteligentes de iluminação podem acentuar os detalhes

arquitetônicos de uma sala ou criar um clima especial, seja ele romântico ou festivo.

Ligando e desligando automaticamente, podem proteger uma casa de invasores,

fazendo-a parecer ocupada na ausência de seus proprietários. Uma outra vantagem é a

economia de eletricidade, pois a intensidade de luz é regulada conforme a necessidade

e as lâmpadas não precisam ficar totalmente acesas como acontece normalmente. Para

tanto, pode-se controlar lâmpadas com dimmers (atenuadores de potência), que

possibilitam diminuir a quantidade de potência da carga através de limitadores de

tensão elétrica. Os dimmers antigos não passavam de reostatos ligados em série com a

lâmpada. Eram grandes, pouco eficientes e não eram confiáveis, já que podiam

superaquecer e causar incêndios.

Com os avanços da eletrônica, foi possível desenvolver atenuadores de

potência com semicondutores, que funcionam como interruptores de alta velocidade,

ligando e desligando 120 vezes por segundo. Eles são menores e mais eficientes que os

de reostato, cabendo facilmente em uma caixa de parede padrão 4x2. As maiores

vantagens obtidas com o uso de dimmers com semicondutores são o aumento da vida

útil da lâmpada e a economia de energia elétrica resultantes da atenuação da potência.

Os atenuadores atuais conseguem reduzir a intensidade luminosa de lâmpadas de

naturezas diferentes, como incandescentes, dicróicas (com transformadores) e até

fluorescentes, de uma forma segura e prática, podendo substituir interruptores sem

qualquer necessidade de obra ou instalação especial.

No crescente mercado de pequeno porte, os fabricantes de sistemas para

controle de cenas de iluminação vêm lançando produtos modulares e de menor custo,

permitindo assim que residências, escritórios, consultórios, restaurantes e lojas

Page 58: automacao residencial

55

também possam se beneficiar com as cenas. O usuário tem fácil acesso às funções do

seu sistema através de controles variados. As interfaces são amigáveis e adequadas

para a finalidade principal do sistema, proporcionando mais conforto, economia e

segurança.

O mais simples tipo de controle de iluminação requer pouco mais que módulos

ligados em tomadas simples de parede. Normalmente o mais utilizado é o sistema X-

10.

Alguns controladores (interruptores, teclados de parede ou consoles de mesa)

incluem timers (radio relógios especiais) ou sensores de luz solar. Assim, as lâmpadas

podem ser acesas conforme o horário programado ou então quando a luz solar for

insuficiente. Este sistema caracteriza-se pela relativa simplicidade de instalação e

baixo custo.

Do outro lado desta simplicidade estão os sofisticados sistemas de controle

que operam através de seu próprio cabeamento dedicado. Sistemas que podem ser para

um só ambiente ou multi-ambientes. Gerenciados por controladores inteligentes,

através deles a iluminação da casa pode ter um desempenho surpreendente. Eles

podem responder a uma variedade de sinais, desde um sensor de presença até a

ativação de um videocassete. Eles podem escurecer e clarear em níveis bastante

precisos, criando os chamados cenários, ou iluminar um caminho pré-definido, do hall

até o quarto, por exemplo. Mais importante que isso, estes sistemas inteligentes podem

gerenciar outros sistemas eletrônicos, como o de segurança, de ar condicionado /

aquecimento e de entretenimento, podendo-se programar um sistema de iluminação de

tal forma que o toque de um interruptor instrua o sistema de segurança a ser armado e

acender certas luzes.

Sistemas para ambiente único, também chamados de dimers multicircuito de

parede, permitem qualquer combinação de luzes com várias intensidades ao toque de

um botão. Assim, um mesmo ambiente pode ser iluminado para uma festa, para leitura

ou focando uma obra de arte. Os efeitos decorativos, neste caso, são formidáveis. Estes

sistemas de ambiente único podem causar um grande impacto numa sala, mas para

Page 59: automacao residencial

56

controlar a iluminação de uma casa inteira, será necessário um sistema de controle

central que se comunica com todos os interruptores da casa.

Já existem sistemas de controle de iluminação que não utilizam fio. Os

interruptores se comunicam com as lâmpadas através de controle remoto universal ou

específico conforme a figura 16. Pelo fato de não utilizarem fio, são instalados e

expandidos com mais facilidade.

Ilustração 16 - Controle remoto para controle de iluminação

A figura 17 mostra um exemplo de instalação do sistema de iluminação

Scenario[16].

Figura 17 - Exemplo de Sistema de Iluminação

Os cenários também podem ser disparados a partir da leitura biométrica na

porta de entrada. As preferências como iluminação, temperatura do ar-condicionado,

enchimento da banheira, som, entre outras, são automaticamente ajustadas e iniciadas

de acordo com a pessoa que está entrando na residência.

Page 60: automacao residencial

57

É óbvio que tudo isso é maravilhoso, mas deve-se levar em conta a

funcionalidade do projeto, pois não adianta carregar a central de controle com funções

de menor relevância e a relação custo benefício não ser alcançada.

3.3.2 Cortinas, Persianas e Toldos

Apesar de parecer um elemento de conforto sem importância, a motorização

de cortinas e toldos pode reverter em grandes benefícios aos ambientes em que são

implantados.

Os sistemas, quando atrelados a centrais de automação, sensores crepusculares

ou até mesmo, sistemas de segurança, podem compor vários eventos interessantes aos

ambientes. Como exemplo, pode-se descrever a função em que a motorização de

cortinas ou persianas age como um elemento do sistema de segurança. Quando

programamos nossa central de automação para realizar uma "simulação de presença",

as cortinas e toldos, quando motorizados, assumem um papel importante, pois poderão

interagir com a central e movimentar-se, simulando a presença de alguém no ambiente,

frustrando a invasão. Outra função seria a de que quando estes elementos estão ligados

a sensores, como crepusculares, elas podem recolher ou mesmo abrirem-se quando

programado em caso de chuva, por exemplo.

A figura 18 ilustra como pode ser feita a motorização das cortinas ou persianas

[17].

Ilustração 18 - Exemplo de motorização de cortinas

Page 61: automacao residencial

58

O motor é instalado diretamente no trilho da cortina, podendo acionar

qualquer cortina, sem importar seu tamanho ou material. Pode ser controlado através

de um controle remoto, ou pode ser acionado também por interruptor. Os motores

específicos para persianas permitem definir com precisão a inclinação das lâminas.

A automatização aumenta a vida útil das cortinas, persianas e toldos, devido à

subida e descida em velocidade constante durante os ciclos de utilização e à

eliminação de cordas, cintas e outros meios de acionamentos manuais sujeitos à

degradação.

3.3.3 Irrigação de Jardins

Para valorizar ainda mais a obra, investe-se no paisagismo, onde as plantas

fazem da casa um ambiente mais humano e acolhedor. Um jardim bem cuidado

necessita de uma irrigação de forma competente, e para tanto um sistema de irrigação

automática vem sendo utilizada cada vez mais no Brasil, em residências e

empreendimentos imobiliários.

As vantagens desse sistema são inúmeras. O benefício mais evidente e

importante é, sem dúvida alguma, a beleza da paisagem do jardim, a exuberância das

flores, plantas e gramados, mas proporciona ainda o uso racional e econômico da água

e a valorização da propriedade. Com este sistema a irrigação é feita de maneira

uniforme e pulverizada, bem diferente dos jatos d’água das mangueiras, que acabam

estragando as plantas e flores mais delicadas.

A irrigação dos jardins pode ser acionada automaticamente através da leitura

do percentual de umidade do solo ou programação horária, facilitando a manutenção e

valorizando o seu investimento. Isto faz do sistema uma grande comodidade em caso

de viagens.

Os aspersores mais indicados para jardins são os escamoteáveis (Figura19)

que são enterrados ao nível do solo e, durante a operação de irrigação elevam-se,

conforme o tipo de área e de plantas, de 5 a 30cm pela própria pressão da água. Eles

ficam escondidos e só aparecem quando necessário. Os aspersores são definidos pelas

áreas a serem irrigadas. Quando são estreitas e recortadas, utilizam-se aspersores para

Page 62: automacao residencial

59

distâncias de 0,6 m a 4,6 m e com ângulos de abertura de 90°, 180°, 270°, 360° ou

com ângulo ajustável de 0° a 360°, evitando-se molhar áreas calçadas e a própria casa,

sem necessidade.

Figura 19 - Exemplo de aspersor para irrigação de jardins

A irrigação pode ser programada para ser executada várias vezes ao dia,

devendo-se escolher os horários mais adequados para cada tipo de planta ou

localização no jardim. Irrigar durante a noite tem a vantagem da menor evaporação e

maior absorção da água. Além disso, o sistema pode ser programado para funcionar

diariamente ou a cada 2, 3 ou 5 dias, dependendo da estação do ano.

Projeta-se a irrigação em diversos setores, para que se possa fornecer as

quantidades adequadas de água. Assim, o dimensionamento do sistema leva em

consideração a área a ser irrigada (se está em local ensolarado ou com sombra), tipos

de plantas e aspersores, vazão total necessária e o clima local determinado pelo índice

de evapo-transpiração. O índice mede a água perdida por evaporação no solo e por sua

superfície e pela transpiração, que é a água efetivamente utilizada pela planta. O

sistema pode contar também com um sensor de chuva (Figura 20), que irá bloquear o

comando elétrico de acionamento da bomba e válvulas em dias chuvosos.

Page 63: automacao residencial

60

Figura 20 - Sensor de Chuva

O ideal para a implantação de um sistema de irrigação é que ele seja planejado

junto com o projeto de paisagismo e executado durante a construção da casa, de modo

que se possa livremente instalar a rede elétrica e de tubulação de água e, prever com

antecedência o ponto de captação de água e a necessidade de um reservatório

especialmente destinado para essa finalidade. Devendo-se prever ainda um circuito de

energia elétrica para alimentação da bomba, válvulas e controlador, e a conexão com o

sistema de automação residencial, se existir.

O custo da instalação de um sistema de irrigação automática varia conforme o

tamanho e formato do jardim, tipos de aspersores utilizados e tipos de plantas. Quanto

mais regular e ampla for a área, mais barato será o metro quadrado de implantação. O

período de instalação de um sistema gira em torno de uma semana e o seu custo de

manutenção é muito baixo.

3.3.4 Aspiração Central

O sistema de aspiração possui um processo bem simples e permite rapidez de

instalação. Uma tubulação de PVC é instalada na casa durante a construção ou reforma

e tomadas de aspiração são distribuídas em alguns dos ambientes (Fig. 21).

Page 64: automacao residencial

61

Figura 21 - Exemplo de tubulação para sistema de aspiração central

Para ativar automaticamente o sistema, basta conectar a mangueira e a sujeira

aspirada é transportada pela rede diretamente até a central (Fig. 22).

Figura 22 - Exemplo de conexão com a central

Ou pode-se simplesmente varrer a sujeira para um ponto de sucção (glutão)

situado na parede (Figs. 23). Esta central trabalha de maneira silenciosa e bastante

poderosa em relação a um sistema convencional de aspiração, chegando a uma

potência de até 5 vezes maior. Com isso, o processo, absorve muito mais poeira e

sujeira que o normal, além de possuir a vantagem de ficar instalado em um ambiente

externo ou isolado do restante como área de serviço ou garagem [15].

Page 65: automacao residencial

62

Figura 23 - Exemplo de sucção situado na parede.

O sistema de aspiração central pode ser utilizado em pisos frios, de madeira,

azulejo, mármore e carpete. É possível ainda aspirar líquidos utilizando um separador

de líquidos e sólidos.

Existem acessórios específicos para cada tipo de limpeza como nas persianas,

ventiladores de teto e acessórios para computadores. Cabe ressaltar, que não é

necessário instalar uma tomada de aspiração por ambiente, pois cada mangueira possui

comprimento variado permitindo assim a limpeza de vários lugares através de uma

única tomada. A simples introdução da mangueira de aspiração em qualquer tomada,

fecha um circuito de 24 volts que põe automaticamente em funcionamento a Central.

Além das vantagens do sistema de aspiração central citadas, podemos ainda

destacar o fim do incômodo de arrastar um pesado aparelho pela casa, o fim dos fios

elétricos e dos riscos dos rodos nos pavimentos e nos móveis e a limpeza é feita em

silêncio absoluto.

3.4 Entretenimento (Áudio, Vídeo, Multimídia)

3.4.1 Som ambiente

A execução de músicas independentes em ambientes diferentes, sem a

necessidade de aparelhos de som separados já não é mais coisa do futuro.

O sistema de som central pode se encarregar de sonorizar a casa toda, da sala

até áreas externas.

Page 66: automacao residencial

63

A figura 24 mostra um exemplo da central de distribuição e controle de áudio.

Figura 24 - Central de Distribuição de Aúdio

Para a distribuição do som de diversas fontes para todos os ambientes

desejados, são utilizados os sistemas chamados multi-room (vários ambientes) que

podem ser de três tipos básicos:

• O mais comum é um amplificador multicanal, onde cada ambiente

possui um potenciômetro (Figura 25) para controlar o volume

individualmente. Várias fontes de áudio podem ser usadas (CD, som

digital de sistemas por satélite e rádio AM/FM convencional), mas

neste caso apenas uma escolha será disponível de cada vez, ou seja,

todos os ambientes receberão o mesmo programa.

• Uma segunda possibilidade é a escolha de sistemas denominados

single-box, onde alguns fabricantes combinam todos os equipamentos

necessários (receiver, amplificador, processador e switcher) num único

produto. Geralmente, incluem também controles remotos e teclados de

parede para facilitar a operação do sistema. Também neste caso, existe

a limitação de se ouvir um único programa por vez. Através dos

teclados pode-se mudar a fonte de áudio, trocar de faixa (CD) ou de

estação (rádio) e regular o volume em cada ambiente sonorizado.

• A terceira alternativa, e a mais sofisticada, é um sistema multi-zonas

que permite que se ouça qualquer fonte de áudio a qualquer momento,

em cada ambiente. Cada zona (ou ambiente sonorizado) tem seu

próprio teclado, usado para se escolher a partir de qual fonte será

ouvido (e controlado) o som. O equipamento central deve ser escolhido

de acordo para suportar estas necessidades.

Page 67: automacao residencial

64

Figura 25 - Controle de Aúdio e Equipamentos por ambiente

Alguns destes sistemas fazem mais do que apenas sonorizar ambientes e se

comportam como verdadeiros sistemas de comunicação, ligando telefones e porteiros

eletrônicos. Também podem ser usados para distribuir sinais de vídeo para os

monitores da casa inteira.

O sistema de som ambiente é uma alternativa economicamente interessante,

pois normalmente basta um bom receptor /amplificador para sonorizar a maioria dos

ambientes, sendo que este equipamento está sempre presente nos Home Theaters, não

havendo assim necessidade de outros equipamentos.

Para não prejudicar a ambientação e garantir uma boa acústica, as caixas para

som ambiente devem ser discretas, porém eficientes. Assim, as mais utilizadas são as

de embutir em forros de gesso, normalmente de cor branca. É importante também

escolher caixas de boa qualidade de reprodução e que resistam bem ao uso prolongado.

Para sonorizar ambientes externos, como jardins e piscinas, são necessárias

caixas especialmente tratadas para ficar ao tempo. Existem inclusive caixas de som

embutidas em pedras, para melhor compor com o paisagismo (Figura 26) [19].

Figura 26 - Exemplo de caixas acústicas internas e externas

Page 68: automacao residencial

65

3.4.2 Home - Theater

Consiste num sistema de áudio e vídeo composto de imagens digitais e

analógicas com uma ótima qualidade de som, proporcionando a sensação de estar

presente na ação que está se desenvolvendo na tela. Para a criação de um bom home

theater, a escolha dos equipamentos deve ser criteriosa e sempre acompanhada por

uma empresa especializada. Para cada tipo de ambiente são recomendados diferentes

equipamentos e caixas acústicas.

São necessários como equipamentos básicos para se montar um home theater:

• um receptor A/V onde se processam os sinais responsáveis pelos

efeitos de som, e estão ligados todos os equipamentos de áudio e

vídeo, é responsável pela amplificação do som e o envio de sinais para

caixas acústicas, televisores, plasmas ou projetores; vídeo cassete,

onde são reproduzidas as tradicionais fitas de vídeo (analógicas);

• DVD´s, que reproduzem os discos de vídeo e som digitais, de melhor

qualidade;

• CD players que reproduzem os CD´s de músicas e geralmente são

utilizados os de múltiplos discos, com capacidade desde 5 até 100

discos;

• CD registradores (CDR) que são os gravadores de cd´s;

• TV’s de tela grande, onde parte-se do princípio que um Home Theater

se utiliza de uma TV acima de 29”, sendo cada caso estudado

isoladamente pois o tamanho da TV irá depender da distância que se

quer assistí-la, assim como o tamanho de seu ambiente;

• caixas acústicas pequenas ou grandes, visíveis ou invisíveis, são elas

que geram as maiores polêmicas na hora da decoração, mas delas

depende o resultado final para um som de boa qualidade.

Para criar um ambiente de envolvimento, além de uma qualidade de imagem, é

necessário um som adequado. Para ter a sensação de estar dentro do filme os sinais

sonoros devem ser separados em canais, onde um som proveniente de trás no enredo

do filme deve realmente ser ouvido como se estivesse atrás. Estes canais geralmente

Page 69: automacao residencial

66

são: dois frontais laterais responsáveis pelo estéreo (um avião na tela passando da

esquerda para a direita também será ouvido da esquerda para a direita), um frontal

central (normalmente vozes), dois traseiros responsáveis pelo envolvimento sonoro

(som ambiente como chuva ou sons provenientes de trás) e um canal responsável pelos

sons graves _surround_ (efeito de explosões, tremer o chão). Este sistema é conhecido

como 5.1, cinco canais posicionados mais o subwoofer, que não precisa ter uma

posição específica, mas deve ficar sobre o chão para não vibrar armários e estantes.

Existem ainda sistemas 6.1 e 7.1 com um e dois canais traseiros extras, que

proporcionam maior envolvimento. O formato de som 5.1 normalmente está

disponível nos vídeos em DVD, mas um outro equipamento é necessário para

amplificar o som, pois aparelhos de TV normalmente têm apenas saída de som estéreo

(2 canais) ou mesmo mono (1 canal). Um excelente equipamento que satisfaz esta

necessidade é o receptor. Ele tem a função de processar e amplificar o som, além de

possibilitar a centralização dos sinais de som e imagem da residência. Assim, é

possível escolher, a partir do receptor, de que aparelho se quer reproduzir o som e a

imagem: do DVD, videocassete, TV a cabo ou qualquer aparelho de som, todos com

boa qualidade. Para finalizar, deve-se optar por caixas de som de qualidade, para que

não haja distorções, e que suportem toda potência fornecida pelo receptor. A figura 27

mostra a localização ideal dos equipamentos.

Figura 27 - Localização dos equipamentos numa sala de Home Theater

Page 70: automacao residencial

67

Outros fatores essenciais no bom rendimento do home theater são a

iluminação e a acústica. Uma regra básica é nunca deixar que as luzes reflitam na tela.

Opte sempre pela iluminação indireta, ou seja, direcionada para o forro ou para as

paredes. Para conter a luz das janelas o mais indicado é a persiana. No caso da acústica

é bom ter paredes revestidas com placas de fibra de vidro e o piso deve ser de madeira,

ter carpetes ou tapetes. Mármore e granito não são recomendados, pois refletem o som.

Portanto, para o controle de todos os equipamentos do home theater é

necessário ter um sistema de automação que reúne todas as funções somente em um

aparelho, diminuindo assim o número de controles remotos.

3.5 Segurança

O Sistema de segurança é um dos pontos principais em uma automação

residencial. Segurança contra invasão da residência pode ser uma das partes

fundamentais, porém não única em um sistema automatizado de segurança que poderá

prever também um incêndio, um vazamento de gás ou água em lugares críticos.

3.5.1 Sistema de Alarmes

Um sistema de alarme deve ser projetado visando oferecer segurança ao

usuário, sendo uma residência ou comércio protegido utilizando-se uma gama de

equipamentos que visam detectar uma tentativa de invasão ou uma invasão

propriamente dita. Isto ocorre através da colocação de sensores, detectores de

presença, que utilizam emissores de sinais infravermelhos para detectar um

movimento ou através da colocação de magnéticos em portas e janelas, que detectam

sua abertura. Todos estes dispositivos são ligados a uma central de alarme que

permite, em um evento, diferenciar em qual zona (localização) houve o ocorrido.

O sistema de alarme contra invasão consta dos seguintes equipamentos:

• PAINEL DE CONTROLE (fig28) é o cérebro do sistema, no qual serão

conectados todos os sensores que estão protegendo o local, recebe

informações dos sensores e quando conectado a uma central de

monitoramento 24 horas, envia as informações diretamente à Central.

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68

Figura 28 - Exemplo de painel de controle do sistema de alarme

• Através do TECLADO (fig 29) operamos o sistema, utilizando a senha

de segurança. Todas as operações possíveis do sistema (ativar,

desativar, inibir, etc.) são feitas através do Teclado.

Figura 29 - Exemplo de teclado do sistema de alarme

• SENSOR INFRA VERMELHO PASSIVO (IVP) ou SENSOR DE

PRESENÇA (fig 30), é sensível ao movimento de fontes radiadoras de

calor, ou seja, detecta movimentos mínimos através de raios infra

vermelhos que acusam a mudança de temperatura, percebendo qualquer

intruso no ambiente protegido.

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69

Figura 30 - Exemplo de sensor de infravermelho do sistema e alarme

• O SENSOR MAGNÉTICO (fig 31) é normalmente usado para portas,

janelas e articulações. Estes sensores geram alarme quando uma de suas

partes se afasta da outra, sendo que uma sempre fica fixa (geralmente

no batente) e a outra na parte móvel da porta ou janela.

Figura 31 - Exemplo de sensor magnético do sistema de alarme

• BOTÕES DE PÂNICO (Fig 32): São botões para serem acionados em

casos de emergência médica, assaltos ou comunicação silenciosa que o

usuário do sistema queira fazer à Central de Monitoramento. Podem

ser fixos, instalados em algum ponto estratégico do imóvel (embaixo de

mesas, balcões, banheiros, etc), ou portátil (carregados no bolso,

pendurados no pescoço, etc).

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70

Figura 32 - Exemplo do botão de pânico do sistema de alarme

• A SIRENE é instalada com objetivo de assustar o invasor e alertar os

ocupantes do imóvel e a vizinhança. A função da Sirene é importante,

pois faz com que o invasor se retire do local rapidamente.

Ao tratar-se de um sistema monitorado, ocorrendo uma intrusão no local, a

sirene tocará o tempo programado e via linha telefônica enviará uma mensagem a uma

empresa de monitoramento 24 horas, e esta por sua vez irá informar ao cliente o

evento ocorrido, e dependendo do serviço poderá enviar um veículo de apoio ao local,

que tomará assim as primeiras providências.

Um alarme possui diversas funções como armazenamento de horário de

abertura e fechamento do sistema; pode ativar luzes ou equipamentos através de senha,

por horário ou setor aberto; avisa quando há alguém circulando por portas

determinadas pelo usuário, entre outras funções. Para que estas funções possam ser

atendidas, é necessária a utilização de equipamentos de qualidade e instalações

adequadas.

3.5.2 CFTV (Circuito fechado de TV)

Até alguns anos atrás, os sistemas de segurança eram tidos como sofisticados e

extremamente caros. Hoje em dia, além de se tornarem de atuação muito ampla, e com

tecnologias e aplicações variadas, os sistemas de segurança estão mais acessíveis.

Page 74: automacao residencial

71

Uma nova realidade social tem demonstrado que estes dispositivos têm aplicação

necessária em vários tipos de ambientes, sejam residenciais, comerciais e industriais.

Os sistemas de segurança têm três metas principais: detecção, resposta de

emergência e prevenção. Atualmente, há inúmeras opções para montar o sistema de

CFTV que atenda as necessidades do usuário.

3.5.2.1 CFTV Analógico

Sistema tradicional de monitoramento e registro através de equipamentos para

distribuição de imagens como:

• Seqüencial: As imagens serão visualizadas individualmente e

sequencialmente desde a 1ª até a última, repetindo ininterruptamente a

seqüência. Os seqüenciais podem ser de até 4, 8, 12 ou 16 câmeras.

• Quad: Permite a visualização simultânea de imagens provenientes de 4

câmeras, dividindo-se a tela do monitor em 4 quadrantes iguais (fig 33).

A imagem de cada câmera é projetada respectivamente em cada

quadrante.

Figura 33 - Exemplo da tela do monitor no sistema Quad.

• Dual Quad.: Permite a entrada de sinais de até 08 câmeras, sendo

possível sequenciamento de 04 em 04.

• Multiplexador: Permite a visualização simultânea de até 16 câmeras,

reservando 1/16 de área da tela do monitor para imagem de cada

câmera.

Page 75: automacao residencial

72

• Time Lapse (Equipamento de gravação): É um equipamento cuja

finalidade é a gravação de vídeo e áudio em 24, 168 ou 960 horas

apenas com uma fita.

Algumas considerações devem ser feitas ao escolher o tipo de câmera que será

instalada. Se for de uso interno, as escolhas são bem mais simples do que as opções

para uso externo. Por exemplo, se a câmera vai ficar sujeita a chuva e sol, deverão ser

privilegiados os modelos à prova d'água. Uma boa opção é o uso de caixas de alumínio

ou outros materiais para abrigar a câmera, o que facilita inclusive o aproveitamento de

modelos normalmente usados em locais protegidos para áreas externas.

Um tipo de câmera muito eficiente para uso externo são aquelas dotadas de

detector de movimento, podendo inclusive emitir um som quando alguém se

aproximar, ou acionar a gravação de uma fita em um videocassete.

Existe no mercado a opção entre câmeras colorida e preto-e-branco. As

coloridas permitem identificar mais rapidamente e com maior fidelidade pessoas e

objetos, sendo, em contrapartida, muito menos sensíveis quando operam com pouca

luminosidade. A câmera preto-e-branco captura bem as imagens em condições críticas

de luminosidade, sendo recomendadas quando a vigilância noturna é imprescindível.

O correto posicionamento das câmeras é fundamental. A maior parte delas tem

lentes fixas e, portanto um campo de visão e distância focal também fixa. É preciso,

portanto, estar certo da área que se pretende monitorar.

Devido à sua pequena distância focal, a maior parte das câmeras não é

projetada para "enxergar" pessoas ou objetos posicionados em áreas superiores ao

campo de visão. Em geral, utiliza-se uma distância de 2 a 6 metros entre as lentes e a

área de monitoramento. Devem-se evitar fontes de luz no campo a ser filmado, pois

embora alguns modelos disponham de função auto-íris, fontes luminosas causam

zonas escuras que prejudicam muito a qualidade da imagem. Assim, o ideal é evitar

zonas iluminadas por holofotes ou luz direta do sol.

Quanto aos monitores, existem diversos modelos que funcionam apenas com

as imagens do circuito fechado. No entanto, é cada vez mais recomendável fazer uma

integração entre o CFTV e o sistema de vídeo da casa (TV a cabo, satélite ou antena),

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73

tornando possível ao usuário visualizar a imagem gerada pelo CFTV em qualquer uma

das TVs residenciais, em um canal especialmente designado para este fim. Para isso,

basta o uso correto de moduladores de sinal. Com um pouco mais de sofisticação, é

ainda possível mudar o canal da TV (passando a monitorar a imagem do CFTV)

sempre que alguém tocar a campainha da casa ou quando um sensor de presença

detectar movimento estranho.

Para completar o sistema, deve-se providenciar a correta conexão entre

câmeras, monitores e eventuais videocassetes ou equipamento de gravação (caso seja

necessário gravar as imagens). Para a transmissão de imagem os cabos coaxiais tipo

RG6 são os mais recomendados.

Porém, em algumas circunstâncias, onde a passagem de cabos é difícil, pode-

se usar um sistema de transmissão sem fio. Duas soluções são possíveis: utilizar

câmeras e transmissores em um único conjunto; e utilizar o transmissor separado da

câmera. Nesta segunda hipótese, deve-se posicionar o transmissor em um local mais

conveniente e interligá-lo à câmera através de um cabo.

3.5.2.2 Sistema Digital

O sistema digital vem tomando um grande espaço na área de segurança

eletrônica devido ao seu desempenho e versatilidade. A tendência é que substitua o

sistema analógico.

Desenvolvido para monitoramento, gravação e transmissão de imagens a

distância através de internet, intranet ou IP. Permite que o usuário cheque as imagens

em tempo real de qualquer lugar do mundo através da internet.

A possibilidade de checar as imagens do CFTV a partir de um local remoto é

característica de um sistema bem planejado. O método a ser usado depende de quanto

se quer gastar e do que exatamente se quer monitorar. Com o uso de software e

hardwares apropriados, o usuário pode acessar as imagens através de um PC, por linha

discada, a uma velocidade em torno de cinco quadros (imagens) por segundo. Hoje,

com a disponibilidade de acesso de forma contínua a Internet, torna-se possível o

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74

monitoramento das imagens de forma ininterrupta e com boa qualidade, não sendo

restrito apenas a computadores, mas também através de celulares.

3.5.3 Biometria

Do ponto de vista da segurança, biometria significa a verificação da identidade

de uma pessoa através de uma característica única e inerente a ela. Essa característica

pessoal pode ser tanto fisiológica (como uma impressão digital ou íris do olho) ou

comportamental (como a assinatura manuscrita ou uma amostra de voz). No mercado

de sistemas biométricos existem diversos padrões, cada um deles direcionados para

tipos de aplicações diferentes.

A tecnologia biométrica consiste em métodos computadorizados de

reconhecimento da identidade de uma pessoa baseada em características físicas

estáveis ou comportamentais. É mais bem definido como sendo a forma automática

direta e intransferível de verificação ou autenticação da identidade via alguma

característica física específica da pessoa, fundamentada em alta tecnologia, com

elevados graus de segurança. Para isso relaciona teorias matemáticas e estatísticas de

biologia.

As mensurações fisiológicas que podem ser utilizados para verificação de

identidade de um indivíduo incluem desde impressões digitais, voz, retina, íris, até

reconhecimento de face, imagem térmica, análise de assinatura e palma da mão. Elas

são de grande interesse em áreas onde é realmente importante verificar a real

identidade de um indivíduo.

O sistema é simples: primeiramente o usuário precisa se registrar no sistema,

permitindo a coleta de impressão digital ou da imagem da íris entre outros elementos

mensuráveis. Características-chaves são extraídas e convertidas em um padrão único,

que é armazenado como um dado numérico criptografado. Na prática o sistema não

grava a foto do rosto ou da impressão digital, mas o valor que representa a identidade

biométrica do usuário.

Isto acontece por dois caminhos: o da autenticação e o da identificação. No

primeiro, os dados da pessoa que quer entrar no sistema são comparados aos dos

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75

usuários que ela diz ser. No segundo, o sistema identifica o usuário buscando no banco

de dados informações iguais às dele. Aqui os dados de uma pessoa são comparados

com os de várias outras, até que se encontre o correto.

Neste caso, o nível de segurança é bem satisfatório, principalmente em relação

às chamadas taxas de Falso Aceite (índice matemático por percentual de possibilidade

de aceitar a identificação de uma pessoa errada, aproximadamente 0,01%) e Falsa

Rejeição (índice matemático por percentual de não reconhecer o usuário que está se

identificando, por mais que seja a pessoa correta, aproximadamente 0,1%.

Normalmente ocorre quando o cadastro é mal feito).

A principal vantagem da biometria é que nem mesmo a própria pessoa

conhece a sua senha. A solução permite, além do controle de acesso lógico (transações

eletrônicas, votação, vestibular, etc.), controle de acionamento (ignição de carro,

celulares, equipamentos, etc.), confiabilidade e integridade, total controle sobre as

tentativas de acesso indevidas. A biometria oferece comodidade, produtividade e

eficiência operacional, valendo-se das características únicas das pessoas. Os sistemas

que utilizam a impressão digital e o reconhecimento da íris do olho são bons exemplos

disso.

A impressão digital é a mais conhecida e antiga das formas biométricas.

Também é a mais dominada tecnologicamente. O reconhecimento da impressão digital

é o mais popular dos sistemas por cinco motivos: preço, praticidade, não requer

qualquer tipo de treinamento, é super reconhecida no mundo como forma de

identificação e não é invasiva. Sua implementação é a mais econômica. Sem contar

que permite a autenticação segura num sistema informático usando apenas o dedo

(Figura 34).

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76

Figura 34 – Exemplo de Fechadura biométrica por impressão digital.

Cada dedo da mão possui características diferenciadas, por isso, em alguns

casos, pode-se utilizar um determinado dedo como chave de um sistema na realização

de determinada tarefa. Ou seja, possuímos, em nossas mãos, dez chaves diferentes que

não podem ser copiadas. É destas características que a Biometria por impressão digital

faz uso para poder operar.

Os dispositivos que podem coletar a impressão digital são: ótico, capacitivo e

ultra-sônico. O primeiro trabalha através da reflexão da luz sobre o dedo. O segundo

mede o calor que sai da digital. Por último, o terceiro envia sinais sonoros e analisa o

retorno deles como se fosse um radar milimétrico. Dos três, o sensor ótico é o mais

utilizado e também o mais seguro.

O reconhecimento da íris é um sistema que vem se desenvolvendo desde a

década de 60, e é uma tecnologia seis vezes mais segura que a utilizada na impressão

digital. Os leitores da íris colhem dados exatamente da porção colorida do olho a uma

distância de 25cm, em média. A íris é o único padrão individual que permanece

inalterado por toda a vida do indivíduo. Ela guarda uma imagem muito complexa e,

assim como a impressão digital, é única em cada pessoa.

Para implementar esse tipo de sistema biométrico, são necessários uma câmera

monocromática (as cores não são significativas para a identificação, mas sim os

contornos e padrões geométricos) e o programa. A funcionalidade deste sistema é

tamanha que, mesmo com lentes de contato ou até óculos escuros, o usuário é

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77

reconhecido sem problemas. Esta tecnologia se situa na lista dos aparelhos mais

seguros do mundo [24]

3.6 Informática e Comunicação

3.6.1 Cabeamento Estruturado

Uma residência bem projetada necessita de uma boa estrutura para aceitar os

diferentes tipos de tecnologias atuais e com a internet.

Com o cabeamento estruturado é possível instalar desde sistemas de voz como

centrais telefônicas até sistemas complexos de informática como redes de

computadores com e sem fio, possibilitando a integração com redes externas em

diferentes áreas geográficas do mundo [21].

A figura 35 mostra um esquema demonstrativo do cabeamento estruturado.

Figura 35 - Esquema demonstrativo do cabeamento estruturado

3.6.1.1 Componentes do sistema de cabeamento estruturado.

Um sistema de cabeamento estruturado compõe-se de seis subsistemas, cada

qual tendo suas próprias especificações de instalação, desempenho e teste.

Os subsistemas podem ser assim especificados:

⇒ Área de Trabalho (Work Area): é o local onde o usuário começa a

interagir com o sistema de cabeamento estruturado, é neste local que estão situados

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78

seus equipamentos de trabalho, estes equipamentos podem ser: computador, telefone,

sistemas de armazenagem de informações, sistema de impressão, sistema de

videoconferência, sistema de controle.

⇒ Cabos Verticais (BackBone Cabling): a função básica dos cabos

verticais ou backbone cabling é interligar todos os armários de telecomunicação

instalados nos andares de um edifício comercial (backbone cabling) ou vários edifícios

comerciais (campus backbone), onde também serão interligadas as facilidades de

entrada (entrance facilities). A topologia adotada para os cabos verticais é a estrela. Os

principais fatores a serem considerados quando de dimensionamento dos cabos

verticais são: quantidade de área de trabalho, quantidade de armários de

telecomunicações instalados, tipos de serviços disponíveis, nível de desempenho

desejado.

⇒ Armário de Telecomunicação (Telecommunication Closet):

Quando instalamos todos os cabos do cabeamento horizontal, fazemos sua instalação

em cada área de trabalho e na outra ponta, no hardware de conexão escolhido. Este

hardware de conexão deve ser protegido contra o manuseio indevido por parte de

pessoas não autorizadas, para que isto não aconteça, instalamos todos os hardwares de

conexão, suas armações, racks, e outros equipamentos em uma sala destinada para esta

função locada em cada andar, esta sala é chamada de armário de telecomunicação

(telecommunication closet). Um armário de telecomunicações deve ser instalado

levando-se em conta algumas premissas: quantidade de áreas de trabalho,

disponibilidade de espaço no andar, instalação física.

⇒ Sala de Equipamentos (Equipments Room): A sala de

equipamentos é o espaço reservado dentro do edifício ou área atendida onde está

instalado o distribuidor principal de telecomunicações, que irá providenciar a

interconexão entre os cabos do armário de telecomunicações, backbone cabling ou

campus backbone, com os equipamentos de rede, servidores e os equipamentos de voz

(PABX).

⇒ Facilidades de Entrada (Entrance facilities): As facilidades de

entrada estão relacionadas com os serviços que estarão disponíveis para o cliente, estes

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79

serviços podem ser de: dados, voz, sistema de segurança, redes corporativas, outros

serviços.

3.6.1.2 Tipo de Cabeamento

O cabeamento do sistema estruturado pode ser das seguintes formas:

⇒ Cabo Coaxial: O primeiro tipo de cabeamento que surgiu no

mercado foi o cabo coaxial. Há alguns anos, esse cabo era o que havia de mais

avançado, sendo que a troca de dados entre dois computadores era coisa do futuro. Até

hoje existem vários tipos de cabos coaxiais, cada um com suas características

específicas. Alguns são melhores para transmissão em alta freqüência, outros têm

atenuação mais baixa, e outros são imunes a ruídos e interferências. Os cabos coaxiais

de alta qualidade não são maleáveis e são difíceis de instalar e os cabos de baixa

qualidade podem ser inadequados para trafegar dados em alta velocidade e longas

distâncias.

Ao contrário do cabo de par trançado, o coaxial mantém uma capacidade

constante e baixa, independente do seu comprimento, evitando assim vários problemas

técnicos. Devido a isso, ele oferece velocidade da ordem de megabits/seg, não sendo

necessário a regeneração do sinal, sem distorção ou eco, propriedade que já revela alta

tecnologia. O cabo coaxial pode ser usado em ligações ponto a ponto ou multiponto. A

ligação do cabo coaxial causa reflexão devido à impedância não infinita do conector.

A colocação destes conectores, em ligação multiponto, deve ser controlada de forma a

garantir que as reflexões não desapareçam em fase de um valor significativo. Os cabos

coaxiais possuem uma maior imunidade a ruídos eletromagnéticos de baixa freqüência

e, por isso, eram o meio de transmissão mais usado em redes locais.

⇒ Par Trançado: Esse tipo de cabo tornou-se muito usado devido a

falta de flexibilidade de outros cabos e por causa da necessidade de se ter um meio

físico que conseguisse uma taxa de transmissão alta e mais rápida. Os cabos de par

trançado possuem dois ou mais fios entrelaçados em forma de espiral e, por isso,

reduzem o ruído e mantém constantes as propriedades elétricas do meio, em todo o seu

comprimento. A desvantagem deste tipo de cabo, que pode ter transmissão tanto

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80

analógica quanto digital, é sua suscetibilidade às interferências a ruídos

(eletromagnéticos e radio freqüência). Esses efeitos podem, entretanto, ser

minimizados com blindagem adequada. Vale destacar que várias empresas já

perceberam que, em sistemas de baixa freqüência, a imunidade a ruídos é tão boa

quanto a do cabo coaxial. O cabo de par trançado é o meio de transmissão de menor

custo por comprimento no mercado. A ligação de nós ao cabo é também extremamente

simples e de baixo custo. Esse cabo se adapta muito bem às redes com topologia em

estrela, onde as taxas de dados mais elevadas permitidas por ele e pela fibra óptica

ultrapassam, e muito, a capacidade das chaves disponíveis com a tecnologia atual.

Hoje em dia, o par trançado também está sendo usado com sucesso em conjunto com

sistemas ATM para viabilizar o tráfego de dados a uma velocidade extremamente alta:

155 megabits/seg.

⇒ Par Trançado Sem Blindagem (UTP): Como o nome indica, o

cabo de par trançado é composto por pares de fios, sendo que cada par é isolado do

outro e todos são trançados juntos dentro de uma cobertura externa. Não há uma

blindagem física no cabo UTP; ele obtém sua proteção do efeito de cancelamento

mútuo. O efeito de cancelamento mútuo reduz a diafonia entre os pares de fios e

diminui o nível de interferência eletromagnética e de radiofreqüência. Os projetistas de

rede variam o número de tranças nos fios contidos em cada cabo, a fim de reduzir o

acoplamento elétrico e a diafonia entre os pares. O cabo UTP se baseia unicamente no

efeito de cancelamento para reduzir a absorção e a radiação de energia elétrica. O cabo

de par trançado sem blindagem projetado para redes, contém quatro pares de fios de

cobre sólidos modelo 22 ou 24. O cabo tem uma impedância de 100 ohms, um fator

importante que o diferencia dos outros tipos de fios de telefone e de par trançado. O

cabo de rede UTP tem um diâmetro externo de 1,17 polegada ou 4,3 mm. Esse

tamanho reduzido representa uma vantagem durante a instalação. Podemos usar UTPs

com as três principais arquiteturas de rede (ARCnet, Ethernet e token-ring), embora em

alguns casos os pares de fios apareçam em diferentes conexões de pinos nas tomadas

das paredes. Na maioria dos casos, você deverá adquirir placas de interface de rede

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81

para o tipo específico de cabeamento, mas muitas placas de interface Ethernet vêm

configuradas para cabos coaxiais e UTP.

⇒ Par Trançado Blindado (STP): Os cabos de pares trançados

blindados (STPs), como o nome indica, combinam as técnicas de blindagem e

cancelamento. Os STP projetados para redes estão presentes em dois tipos. O STP

mais simples que é chamado de "blindado de 100 ohms", pois, a exemplo do UTP, tem

uma impedância de 100 ohms e contém uma blindagem formada por uma folha de

cobre ao redor de todos os seus fios. No entanto, o formato mais comum de STP,

lançado pela IBM e associado à arquitetura de rede token-ring IEEE 802.5, é

conhecido como STP de 150 ohms. Não só o cabo STP 150 inteiro é blindado para

reduzir a interferência eletromagnética e a interferência de radiofreqüência, como cada

par de fios trançados é separado um do outro por uma blindagem, o que diminui a

diafonia. Além disso, cada par é trançado para que os efeitos do cancelamento sejam

aproveitados ao máximo. Observe que ao contrário do que acontece com os cabos

coaxiais, a blindagem nos STPs de 150 ohms não faz parte do caminho percorrido pelo

sinal, mas é aterrada nas duas extremidades. O STP de 150 ohms é capaz de

transportar dados utilizando uma sinalização muito rápida com poucas chances de

distorção.

⇒ Fibra Óptica: Quando se fala em tecnologia de ponta, o que

existe de mais moderno são os cabos de fibra óptica. A transmissão de dados por fibra

óptica é realizada pelo envio de um sinal de luz codificado, dentro do domínio de

freqüência do infravermelho a uma velocidade de 10 a 15 MHz. O cabo óptico

consiste de um filamento de sílica e de plástico, onde é feita a transmissão da luz. As

fontes de transmissão de luz podem ser diodos emissores de luz (LED) ou lasers

semicondutores.

O cabo óptico com transmissão de raio laser é o mais eficiente em potência

devido a sua espessura reduzida. Já os cabos com diodos emissores de luz são muito

baratos, além de serem mais adaptáveis à temperatura ambiente e de terem um ciclo de

vida maior que o do laser. Apesar de serem mais caros, os cabos de fibra óptica não

sofrem interferências com ruídos eletromagnéticos e com radio freqüências e permitem

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82

um total isolamento entre transmissor e receptor. Portanto, quem deseja ter uma rede

segura, preservar dados de qualquer tipo de ruído e ter velocidade na transmissão de

dados, os cabos de fibra óptica são a melhor opção do mercado. O cabo de fibra óptica

pode ser utilizado tanto em ligações ponto a ponto quanto em ligações multiponto.

A exemplo do cabo de par trançado, a fibra óptica também está sendo muito

usada em conjunto com sistemas ATM, que transmitem os dados em alta velocidade.

O tipo de cabeamento mais usado em ambientes internos (LANs) é o de par trançado,

enquanto o de fibra óptica é o mais usado em ambientes externos. Um cabeamento de

fibra ótica teria uma largura de banda típica em torno de 1ghz, o suficiente para utilizar

os serviços mais corriqueiros da Internet (FTP, correio eletrônico, Web,

videoconferência etc.) com muita folga, assumindo um comprimento máximo de 1,5

Km. 3.6.1.3 Tipos de conectores

Os conectores do cabeamento estruturado são os seguintes:

⇒ Conectores (Par Trançado): Quando se tem uma rede de topologia

em estrela, onde o cabo utilizado é o par trançado, geralmente se usa o conector RJ45

nas pontas dos cabos e nas placas de comunicação. Nas placas de comunicação e

tomadas os conectores são do tipo "fêmea" enquanto nas extremidades dos cabos, são

do tipo "macho".

⇒ Conectores Coaxiais: Geralmente utilizado com cabos coaxiais,

nas redes de topologia em barra. Em cada ponta do cabo coaxial existirá um conector

do tipo BNC. As placas padrão Ethernet possuem conectores BNC tipo fêmea que

receberão os conectores tipo macho do cabo coaxial.

⇒ Conectores Ópticos: Os conectores ópticos, como o próprio nome

diz, tem a função de conectar a fibra óptica ao componente ópticos dos equipamentos,

ou seja, emissor de luz (LASER ou LED) e fotodetector. É um componente de extrema

importância na rede, sendo que mal utilizado pode comprometer a confiabilidade do

sistema. Os conectores ópticos utilizados nos sistemas de telecomunicações são

Page 86: automacao residencial

83

montados em laboratórios apropriados, devendo ser avaliados com relação à sua perda

por inserção (dB).

3.6.1.4 Vantagens do cabeamento estruturado.

Alguns benefícios proporcionados pela padronização existente nos sistemas de

cabeamento estruturado e que não se verifica nos sistemas de cabeamento não-

estruturado são:

• Flexibilidade: O sistema estruturado permite mudanças de layout e

aplicações, sem necessidade de mudar todo o cabeamento.

• Facilidade de administração: As mudanças de aplicações, manutenção e

expansão são feitas por simples trocas de cabos de manobra ou pequenas

modificações na infra-estrutura, com a instalação de poucos

equipamentos adicionais.

• Vida útil: O cabeamento estruturado possui, em geral, a maior

expectativa de vida em uma rede, cerca de 10 a 15 anos.

• Controle de falhas: Falhas em determinados ramos do cabeamento não

afetam o restante da rede.

• Custo e retorno sobre investimento: O sistema de cabeamento

estruturado consiste em cerca de 2% a 5% do investimento no projeto de

uma rede. Levando em conta a vida útil do sistema, é um investimento

de prazo de vida muito longo, o que o torna altamente vantajoso.

3.7 Gerenciamento à distância.

Grande parte dos sistemas de automação e segurança atuais permite o controle

remoto de suas aplicações. Através de uma conexão com a Internet preferencialmente

dedicada, o usuário pode interagir com sua residência através de softwares que dentre

outras coisas possibilitam ligar ou desligar dispositivos, permitir o acesso à residência

de pessoas que não possuam chaves através de fechaduras eletromagnéticas, bem

como visualizar em tempo real as imagens do local. Este acesso também já está

Page 87: automacao residencial

84

disponível tanto via celular, por WAP ou SMS, bem como por computadores de mão

com conectividade a Internet.

3.8 Centrais de controle

Geralmente as centrais de controle ficam localizadas dentro da sala de

equipamento num quadro denominado quadro de automação. É o cérebro da casa,

responsável pela integração e controle dos sistemas existentes da casa, tais como

HVAC, iluminação, cortinas, etc.

A seguir são apresentadas algumas dessas centrais de controle existentes no

mercado.

3.8.1 Central de controle IHC

O IHC é fabricado pela Primelétrica, empresa do Grupo Schneider Electric.

As aplicações do IHC são apresentadas a seguir:

• Controlar a temperatura do ambiente, acionando o piso aquecido ou ar

condicionado;

• Identificação pessoal (habilitando acesso com restrições de operações,

executando tarefas pré-agendadas como - chegada ou saída de casa,

armando ou desarmando o alarme, ligando ou desligando som, luz, ar

condicionado, banho,...);

• Controle da banheira, hidro e sauna (com seu pré-ligamento);

Acionar ventilação e/ou exaustão na presença de gases indesejáveis na

cozinha (coifa) ou na garagem (exaustor);

• Acionamento de eletrodomésticos (cafeteira, toradeira,...) em horários

pré-determinados;

• Controle do fogão (elétrico ou gás);

• Programação da maquina de lavar louças, roupas ou de secar em horários

de tarifação econômica (em estudo para aplicações futuras);

• Sinalizações noturnas com rotas habituais;

Page 88: automacao residencial

85

• Acionamento do Home Theater (fechamento das cortinas, acionamento

do projetor, apresentação da tela, dimerização das luzes e até promover a

interrupção quando necessário);

• Controlar a irrigação (por horários, dias da semana, umidade, duração,

por zoneamento, somente quando necessário, com interrupção na

presença de pessoas, etc.);

• Fazer a manutenção da piscina ( filtragem programada, acionamento da

hidro, cascata, iluminação, cobertura, controle do Ph, etc.);

• Controle da garagem (abertura e fechamento do portão, iluminação -

totens e balizadores- ,ventilação - gases tóxicos- , alerta de saída de

veículos, etc.);

O IHC é divido em módulos conforme tabela 10 a seguir [22]: FOTO ÍTEM DESCRIÇÃO APLICAÇÃO

Módulo de

Controle

- 128 Entradas e 128 Saídas

- Conexão ao PC via RS 232

- Programa em EEPROM

É o "cérebro do sistema", controlando os dispositivos

de uma casa. É programado a partir de um computador,

via software.

Módulo de

Entradas 24V

-16 entradas digitais

- Tensão de entradas 24 V

- Impedância de entradas 1 k

Ohm

Recebe sinais de pulsadores, sensores, detectores, etc.

As informações recebidas são transmitidas ao módulo

de controle.

Módulo de Saídas

24 V

- 8 saídas de transistor (PNP)

- Tensão de saídas 24 V

- Intensidade max. por saída

500mA

Ativa LEDs de confirmação nos pulsadores para

confirmar estado de cargas como calefação, luzes de

outro ambiente, etc.

Módulo de Saídas

230 V

- 8 saídas de relé (2 grupos de 4)

- Tensão de saídas até 230 V

- Corrente máxima por grupo 10

A

Controla 8 cargas de até 230 V, como iluminação,

motores, sirene, etc.

Cada grupo de reles tem sua conexão de fases.

Módulo Modem - Modem telefônico para tons e

pulsos

- Comunicação bidirecional

- Protegido com senha

Transmite alarmes para um telefone pré-determinado.

Com ele é possível consultar estados ou fazer o

controle forçado do IHC

Page 89: automacao residencial

86

Módulo de

Alimentação

- Entradas 230 V - 50/60 Hz

- Saída 24 V - 3A

- Protegido contra sobre tensões

O Módulo de Alimentação de 3A (72W) pode

alimentar todos os módulos, pulsadores, sensores, ou

outras consumidores de 24V

Módulo

Visualizador

- Configuração de

hardware:

Pentium 200 MHz, 64 MB RAM,

100 MB HD, SVGA, Placa Rede

- Configuração de software:

Win 98, NT4 SP5, 2000 & XP

Permite, através de um IP fixo, que se controle toda a

casa pela Internet

Módulo de Entrada

1-10 V

- Uma saída analógica 1-10V

(carga máx de 50 mA

- Um relé de saída 230 V

separado galvanicamente da outra

saída

O módulo IHC de saída 1-10V é usado para controlar

componente elétricos, como lâmpadas fluorescentes

com reatores dimerizaveis ou Dimmer LK 1000 W

CR/LR.

Infravermelho - Fonte de alimentação 2x1.5 V

bateria (modelo AAA) Alcalina.

- Alcance de 6 a 8 metros.

O Controle remoto infravermelhp é usado para

controlar as funções do sistema IHC.

Tem 8 teclas capazes de controlar 16 funções

diferentes.

Software IHC Win - Linguagem simples

- Gera relatórios em Português

- Permite edição offline

Responsável pela programação. É onde se nomeia

entradas e saídas, efetua-se testes e gera relatórios que

servem de guia do que foi programado

Tabela 10 - Módulos do IHC

A instalação dos módulos é feita em trilho DIN conforme a figura 36:

Figura 36 - Método de instalação do módulo IHC

3.8.2 Instabus EIB

O Instabus EIB é um barramento de dados descentralizado, produzido pela

Siemens, que permite a comunicação direta entre todos os participantes, dirigindo

todas as funções através de uma única linha de barramento, isto é, sem necessidade de

Page 90: automacao residencial

87

recorrer a qualquer unidade central. Também possibilita a alimentação dos mesmos

participantes. Servindo-se apenas de dois fios, o Instabus EIB permite ainda interligar

todos os componentes da instalação.

Alguns de seus componentes são apresentados na tabela 11 [23]:

Dispositivo Item Descrição

Fonte de Alimentação

Cada linha de rede de barramento é alimentada em 24 V por uma fonte de 640mA e um

filtro que, além da proteção contra curto-circuitos, impede

que haja interferências da rede eletrica com a rede de

barramento como um todo.

Acoplador de linhas ou de áreas

Um total de 12 linhas de até 64 participantes pode ser ligado

numa mesma área por meio de um dispositivo acoplador que também poderá unir até 15

dessas áreas, permitindo que mais de 11500 dispositivos se

comuniquem.

Interruptores / pulsadores: multifunções

Possuem 1, 2 ou 4 canais por ponto

Display de informações

Todas as atividades e status do sistema, como avisos ou

alarmes, podem ser acompanhados de um display

de 20 caracteres com rotatividade das mensagens e

função de alarme sonoro.

Page 91: automacao residencial

88

Entradas e saídas binárias

Mediante entradas e saídas binárias é possível interagir os

sinais (24) de comando e manobra existentes nas linhas de barramento com as cargas da rede elétrica de instalação.

Os dispositivos podem ser colocados em quadros com

encaixe no trilho DIN.

Tabela 11 - Módulos Instabus

Page 92: automacao residencial

89

4 O PROJETO

4.1 Projetando um sistema de automação residencial

Para o planejamento de um bom sistema de automação residencial, vários

fatores devem ser levados em conta como infra-estrutura necessária, definição dos

serviços e componentes, procedimentos de instalação, normas técnicas e outras

recomendações que irão assegurar a longevidade do sistema instalado, seu

desempenho e segurança para que o sistema esteja disponível para suportar uma

grande variedade de aplicações residenciais e de automação.

Como primeiro passo, deve-se fazer um levantamento de necessidades

individuais e coletivas com relação aos itens de tecnologia doméstica. E para tanto,

pode se aplicar um questionário (Apêndice A). A partir das respostas obtidas e da

análise detalhada do projeto arquitetônico, é possível efetuar um diagnóstico preciso

sobre as características que irão compor o projeto integrado de infra-estrutura do novo

imóvel. Dando seqüência, deve-se elaborar uma análise de custo / benefício que não

contempla apenas valores financeiros, mas todos os aspectos relevantes: segurança das

soluções adotadas, continuidade da tecnologia, facilidade de atualizações e muitos

outros, que garantirão ao cliente uma escolha perfeita de serviços e equipamentos.

Após ter definido as necessidades individuais e coletivas através da aplicação

do questionário, é o momento de se iniciar o desenvolvimento dos conceitos de projeto

integrado, tendo conhecimento de toda a gama de tecnologias disponíveis, e assim

passar para a fase do projeto detalhado, onde diversas “camadas” de projeto definem o

contexto do projeto integrado: segurança (alarmes, CFTV, acesso), áudio e vídeo,

cabeamento estruturado, voz e imagem, projeto elétrico complementar, utilidades e

automação. Cada um deles é tratado separadamente, no entanto todos se integram em

um único projeto. Nesta etapa, estudam-se as interferências, as rotas comuns de

cabeamento, a localização da sala técnica do imóvel, quadros de distribuição (Fig.37).

Page 93: automacao residencial

90

Figura 37 - Quadro de distribuição localizado numa sala técnica

Devem-se atentar quanto ao planejamento do sistema de cabeamento

residencial, fator indispensável para prover uma distribuição interna de cabos de alto

desempenho, permitindo a automação, controle e transmissão de sinais pela residência.

Citam-se abaixo alguns passos seqüenciais que irão direcionar para um

planejamento adequado do cabeamento estruturado, devendo ser realizado em parceria

com um profissional especializado nesta área:

a) Determinar quais os equipamentos serão instalados em curto prazo;

b) Obter as plantas tipo, contendo detalhes de arquitetura, rede elétrica,

hidráulica, distribuição de eletrodutos e outras, se necessário;

c) Realizar uma análise da disponibilidade dos caminhos a fim de evitar

obstáculos que poderão inviabilizar a instalação ou desempenho do sistema após

instalação;

d) Planejar o caminho a ser destinado para receber os cabos de rede. O espaço

central destinado à distribuição destes cabos deverá ser único e também fornecer

espaço adequado para terminações de cabos, futuro crescimento, manutenção e

segurança;

Page 94: automacao residencial

91

e) Planejar um número adequado de tomadas de serviço em cada ambiente.

Para que o projeto de sistemas de automação residencial seja realmente um

sucesso em sua implantação e que os parâmetros de desempenho previstos na fase do

projeto sejam atendidos, tem-se a necessidade de se ter um profissional especializado,

denominado Integrador de Sistemas Residenciais, trabalhando em parceria dentro da

equipe multidisciplinar que irá planejar, projetar e implantar os imóveis com recursos

de automação, desde a conceituação do empreendimento, oferecendo sugestões que

passam a ser incorporadas ao projeto.

Sendo assim, surge esse novo profissional no mercado que além de projetar e

de conferir validade à infra-estrutura de uma residência, tem sido chamado a participar

ativamente da contratação dos equipamentos e serviços e da implantação dos sistemas

quando o imóvel está pronto. O papel do integrador de sistemas residenciais é uma

atividade inovadora e cheia de desafios, porém é reconhecido e solicitado cada vez

mais pelo mercado como uma espécie de consultor que indica as opções mais

adequadas para as situações propostas, trabalhando sempre em parceria com os outros

profissionais. É um profissional que adquire conhecimentos e habilidades específicas

em cursos preparatórios, tendo capacidade para gerenciar projetos e equipes. Deve

conhecer redes e as últimas tecnologias disponíveis, reconhecer termos técnicos de

engenharia e arquitetura e recomendar técnicas para melhorar o processo de

automação. Sua atuação como prestador de serviços inicia-se junto ao usuário que

deseja recursos de automação em sua residência, levantando assim as necessidades

básicas deste para então seguir na elaboração e detalhamento do projeto integrado. Ao

término desta etapa, cabe a este profissional acompanhar a preparação da obra,

inserindo mudanças de projeto quando necessários, oferecendo assessoria na

contratação dos serviços e compra dos produtos, estando presente ainda na instalação e

montagem dos equipamentos, programação de softwares apropriados, onde são

realizados os testes de implantação e a validação do projeto. Por fim, se necessário

oferecer treinamento aos usuários deste sistema e uma assistência técnica corretiva

[18].

Page 95: automacao residencial

92

4.2 Projeto Exemplo

O apêndice B traz um exemplo de projeto de automação residencial.

A residência é composta de dois pavimentos, com subsolo e área de lazer. Foi

desenvolvido para esta residência o projeto de infra-estrutura de rede elétrica, sistema

de dados e voz, entretenimento, irrigação de jardins, acionamento de irrigação de

jardins, controle de cortinas.

4.2.1 Automação Utilizada

4.2.1.1 Pavimento Superior

A residência possui quatro quartos, sendo três suítes. Todos os quartos

possuem iluminação convencional e um pulsador próximo à cama para acionamento

de luzes e alarmes.

Possui também circuito de TV com canal exclusivo para monitoramento

interno com imagens das oito câmaras de CFTV distribuídos pela residência e

acionamento das entradas por porteiro eletrônico. Todos os quartos são equipados com

sonorização ambiente, com controle de seletividade de canal ou faixa de CD através de

controle remoto. Nos banheiros foi utilizado um atenuador de volume, além da

ativação remotamente.

A área de circulação do primeiro pavimento foi projetada com dimerização da

iluminação por faixa horária. A partir das 23h00min, o acendimento se dará com

apenas 50% da iluminação total.

A aspiração central será feita por uma tomada de sucção instalada no corredor

interligado à unidade de aspiração localizada na área de serviço.

Todas as cortinas e persianas são acionadas remotamente ou por teclado

localizado próximo às janelas.

As varandas possuem alarmes infravermelhos e monitoramento remoto via

internet por uma empresa de segurança a ser contratada.

Page 96: automacao residencial

93

4.2.1.2 Térreo

A parte externa da residência será monitorada 24 horas por duas câmaras

dispostas nos extremos dos muros, possibilitando a visualização da movimentação da

rua que dá acesso à entrada principal. Outra câmara estará localizada na sala de espera

ao acesso do interior da residência. Mais quatro câmaras ficarão localizadas nos muros

com visualização da residência em si. A oitava câmara está localizada na garagem.

Todas as câmaras enviam as imagens para uma espécie de CPU, localizada na sala

técnica, que as digitaliza e as retransmite para a central de conectividade, que podem

ser vistas num canal de TV ou via Internet pela empresa de segurança.

Assim como no primeiro pavimento, as cortinas são automatizadas e há pontos

de tomadas para aspiração central.

As entradas possuem fechadura biométrica que lê a digital do morador e envia

uma mensagem para a central de automação, que ordena a abertura da porta. A

fechadura biométrica possui bateria própria, dispensando uma alimentação via rede

elétrica. Em caso de falha pode ser aberta por chave própria e exclusiva.

A sala de estar será composta por um Home Theater do tipo 5.1que controla

toda a sonorização ambiente da residência, inclusive a área de laser e jardim. Toda a

iluminação da sala poderá ser composta por cenários de acordo com a preferência dos

moradores.

Para o jardim foram projetadas duas caixas de som o tipo pedra, por ser mais

robusto, e suportar variações atmosféricas. O sistema de sonorização foi projetado para

dispensar contratação de sonorização extra em caso de festas. O jardim também conta

com irrigação automática. O aspersor será do tipo escamoteável, que se esconde no

interior do solo quando não está sendo utilizado. Para se evitar o acionamento da

irrigação desnecessariamente, o sistema possuirá um sensor de chuva que avisará ao

sistema central o adiamento da irrigação.

A piscina possuirá iluminação interior do tipo LED, podendo ser acionado até

pelos quartos lá no primeiro pavimento.

Page 97: automacao residencial

94

Os cabos utilizados no cabeamento de dados e voz serão do tipo RG-6 ou um

cabo múltiplo composto de dois cabos UTP, dois cabos coaxiais categoria 5 e em cabo

de fibra ótica.

Na sala técnica ficará o quadro de conectividade que suportará os módulos de

controle de fabricante e especialidade determinado pelo Integrador de Sistemas

Residências contratado.

A grande vantagem destes módulos é que, quando necessário expandir o

sistema, basta acrescentar mais módulos ao quadro de distribuição. Um módulo de

telefonia permite que todas as chamadas encaminhadas sejam atendidas em qualquer

aparelho na casa inteira. Um módulo de vídeo básico encaminha sinais de TV a cabo e

satélite para todos os pontos e ainda pode distribuir imagens do circuito interno de TV

e do vídeo cassete ou do DVD para todos os televisores da casa. Alguns fabricantes

dispõem também de módulos de rede, assim múltiplos computadores podem

compartilhar arquivos e acessar vários tipos de periféricos, como CD-ROM, modems,

e impressoras remotamente.

Deve-se deixar claro que não é preciso instalar todos esses equipamentos de

uma só vez, pode-se ir colocando aos poucos, de acordo com as possibilidades

financeiras do cliente. Mas toda a infra-estrutura deve ser planejada com antecedência

para se evitar ‘quebra-quebra’ futuramente. Pois, como dito anteriormente, o custo em

cabeamento estruturado e em eletrodutos vazios não passará de 5% de todo o custo

total da construção.

4.2.1.3 Subsolo

A adega contará com sistema de ar condiocionado, sonorização ambiente e

aspiração central.

Para o depósito foi projetado somente sistema de cabeamento estruturado com

pontos de dados e voz.

Page 98: automacao residencial

95

5 CONCLUSÃO

Percebem-se como as novas tecnologias e novas perspectivas de evolução,

cada vez mais presentes no dia a dia da sociedade, influenciam diretamente em seus

modos de viver, pensar e agir.

No entanto, o que se pode notar são as tecnologias fazendo parte cada vez

mais da vida das pessoas. Há alguns anos atrás, não se imaginava que o celular seria

um aparelho indispensável e que qualquer veículo, por mais simples, possuiria injeção

eletrônica, trava e vidro elétricos, bastando apertar somente um botão para fechar os

vidros e acionar o alarme, fato que para muitos poderia ser considerado supérfluo.

O fato é que a modernidade já atinge os lares brasileiros e a automação

residencial já é uma realidade que proporciona total conforto e segurança para agradar,

e muito, ao morador. Mas para que esta nova tecnologia possa ser usufruída por todos,

é necessário uma infra-estrutura adequada para receber a infinidade de recursos

disponíveis no mercado, sem contar instalação de pontos de telefonia, TV a cabo,

Internet e Intranet, recursos básicos os quais já podem ser implantados em novas

residências, visto que o custo inicial é insignificante em relação aos equipamentos, que

podem ser instalados a qualquer momento.

Assim, muitos empreendimentos já estão sendo projetados com esta infra-

estrutura adequada para abrigar diversas opções de tecnologia: cabeamento estruturado

para dados, voz e imagem, sistemas de segurança, áudio e vídeo, controle de

iluminação, cortinas e venezianas automáticas, utilidades (como aspiração central,

irrigação, piso aquecido e outras). Mesmo que o construtor não entregue a casa já

equipada, este imóvel assim preparado vai propiciar um aumento considerável da

demanda quando for habitado. O usuário, ciente da infra-estrutura disponível, terá

mais facilidade para instalar e operar os diversos equipamentos e poderá escolher

aqueles que mais lhe interessam e cabem no seu orçamento.

Contudo, num horizonte muito próximo, podemos contar com um

considerável aumento da demanda, não só por produtos de automação doméstica, mas

também pelos serviços inovadores e capacitados que os acompanham. Em termos de

Page 99: automacao residencial

96

conforto e praticidade, há sistemas disponíveis para automatizar - e controlar à

distância, por telefone ou computador - a iluminação e ventilação das residências,

acionar eletrodomésticos, monitorar interiores, irrigar o jardim, limpar a piscina,

aquecer a banheira ou ordenar a aspiração central a vácuo da poeira da casa.

Uma casa automatizada está deixando de ser um luxo, pois além de conforto,

representa segurança, economia e qualidade de vida. E a indústria da construção civil

já sabe que esse é um importante diferencial de venda, até mesmo nos imóveis para a

classe média. Portanto, a tecnologia é real e está presente cada vez mais no cotidiano

das pessoas.

Page 100: automacao residencial

97

REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Bolzani, Caio Augutus Morais, Residência Inteligentes, Domótica, Redes

Domésticas, Automação Residencial, 1ª Edição, São Paulo, Editora Livraria da

Física, 2004.

[2] www.idealhome.com.br, acessado em 25/08/05

[3] VELLOSO Pedro Braconnot, CUNHA Daniel de Oliveira, JUNIOR Aurélio

Amodei, RUBINSTEIN Marcelo Gonçalves e DUARTE Carlos Muniz Bandeira,

Redes Domiciliares: Aplicações, Tecnologias, Desafios e Tendências, Grupo de

Teleinformática e Automação da Universidade Federal do Rio de Janeiro e

Departamento de Eletrônica e Telecomunicações da Universidade Estadual do Rio de

Janeiro.

[4] www.casadomo.com, acessado em 26/08/05.

[5] VARGAS Antunes, Estudo sobre Comunicação de Dados via Rede Elétrica para

Aplicações de Automação Residencial/Predial, Universidade Federal do Rio

Grande do Sul, Projeto de Diplomação, Janeiro de 2004.

[6] www.domotics.com, acessado em 28/08/205.

[7] www.cebus.org, acessado em 30/08/2005.

[8] www.caba.org, acessado em 01/09/2005.

[9] www.dolosys.com, acessado em 02/09/2005.

[10] www.batibus.com, acessado em 05/09/2005.

[11] MAIA, Roberto Mattos Franklin, Bluetooth - Promessas de uma nova tecnologia,

Recife, 2003, Monografia apresentada no Curso de Graduação de Bacharelado em

Sistema de Informação na Faculdade Integrada do Recife.

[12] www.springer.com, acessado em 07/09/2005.

[13] www.ccnautomacao.com.br, acessado em 07/09/2005.

[14] TEZA, Vanderlei Rabelo, Alguns Aspectos sobre Automação Residencial –

Domótica, Dissertação de mestrado, Santa Catarina, 2002, Programa de Pós-

Graduação em Ciência da Computação da Universidade de Santa Catarina.

[15] www.casasmart.com.br, acessado em 11/09/2005.

[16] www.sensis.com.br/scenario, acessado em 12/09/2005.

Page 101: automacao residencial

98

[17] www.somfy.com, acessado em 13/09/2005.

[18] www.aureside.org.br, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE AUTOMAÇÃO

RESIDENCIAL. Publicações. Artigos, acessado em 14/09/2005.

[19] www.inbase.com.br, acessado em 15/09/2005.

[20] www.portaldaautomacao.com.br, acessado em 25/09/2005.

[21] Pinheiro, José Maurício dos S, Guia Completo de cabeamento de redes, Rio de

Janeiro, Editora Campus, 2003.

[22] www.primeletrica.com.br, acessado em 30/10/2005.

[23] www.siemens.com.br, acessado em 01/12/2005.

[24] www.doromo.com.br, acessado em 23/09/2005.

Page 102: automacao residencial

99

APÊNDICE A

Page 103: automacao residencial

100

MODELO DE CHECK-LIST

Cliente: _________________________________________________________

Endereço: _______________________________________________________

Telefone contato: ________________________ E-mail: __________________

Assinalar:

Nível admissível de intervenção na obra:

( ) total

( ) parcial

( ) mínimo

Estágio da obra:

( ) projeto

( ) obra nova

( ) reforma

1- ÁUDIO E VÍDEO (HOME THEATER, SOM AMBIENTE)

1.1- Haverá uma sala dedicada exclusivamente ao Home Theater?

( ) Sim ( ) Não

1.2- Haverá mais de um Home Theater na casa?

( ) Sim ( ) Não

Se sim, neste caso, quantos? ( )

1.3- Qual o tipo de monitor pretendido?

( ) TV até 40 polegadas. Onde estará? _______________

( ) TV com mais de 40 polegadas. Onde estará? _______________

( ) Telão (até 120 polegadas) com projetor? Onde estará? _______________

( ) Monitor de plasma? Onde estará? _______________

1.4- Assinale o equipamento básico pretendido:

( ) DVD

( ) Vídeo Cassete HiFi

( ) CD Player

( ) Gravador de CD

Page 104: automacao residencial

101

( ) Videokê

( ) Laser Disc

1.5- Previsão para som ambiente?

( ) Sim ( ) Não

Se positivo, em quantos ambientes? ( )

Especificar quais: _________________________________________________

_______________________________________________________________

1.6- Gostaria de ter possibilidade de acesso remoto para troca de CD´s/discos, mudança de

estação, controle de volume?

( ) Sim ( ) Não

Caso positivo, desejar operar como?

( ) Controle remoto

( ) Interruptores de parede (keypads)

1.7- Deseja dispor de distribuição do sinal de vídeo (a partir do Home Theater) para toda a

casa?

( ) Sim ( ) Não

1.8- Instalar alto-falantes em diversos ambientes a fim de possibilitar o acesso de qualquer

fonte de áudio?

( ) Sim ( ) Não

1.9- Comentários:

_______________________________________________________________

2- TELECOMUNICAÇÃO (TV POR ASSINATURA)

2.1- Quais as opções de TV que pretende utilizar?

( ) DirectTV ou SKY (satélite)

( ) Cabo

( ) Parabólica

( ) Antena comum/coletiva

( ) Outra. Especifique: ____________________________________________

Page 105: automacao residencial

102

2.2- Pretende assinar as opções de payperview?

( ) Sim ( ) Não

2.3- Deseja assistir a VCR, DVD, TV a Cabo ou Satélite Digital em qualquer aparelho de

TV?

( ) Sim ( ) Não

2.4- Comentários:

_______________________________________________________________

3- REDE DE COMPUTADORES

3.1- Quantos computadores pretende ter na casa? ( )

Em quais ambientes? _____________________________________________

_______________________________________________________________

3.2- Os computadores existentes na casa irão compartilhar os periféricos (impressoras,

scanners, etc), arquivos de dados e softwares?

( ) Sim ( ) Não

3.3- Será necessária uma conexão com a Internet para todos os computadores?

( ) Sim ( ) Não

Assinalar tipo de conexão:

( ) Acesso discado (simples) ( ) Acesso banda larga (24 horas)

3.4- Deseja compartilhar imagens e sons da Internet com o sistema de áudio e vídeo da casa?

( ) Sim ( ) Não

3.5- Comentários:

_______________________________________________________________

4- TELEFONIA (VOZ E DADOS)

4.1- Escutar uma chamada telefônica em qualquer alto-falante, antes de atender ao telefone?

( ) Sim ( ) Não

Page 106: automacao residencial

103

4.2- Cancelar qualquer fonte de áudio/vídeo quando de uma chamada telefônica ou tocar a

campainha?

( ) Sim ( ) Não

4.3- Deseja utilizar mensagens de voz para avisar à sua porta, qualquer visitante que você

não está em casa?

( ) Sim ( ) Não

4.4- Atender a campainha de sua casa a partir de qualquer telefone fixo ou remoto?

( ) Sim ( ) Não

4.5- Comentários:

_______________________________________________________________

5- SEGURANÇA (ALARME E CIRCUITO FECHADO DE TV – CFTV)

5.1- Ativar o sistema de vigilância através de câmeras quando algum movimento é detectado

em qualquer dependência, quando a campainha é acionada, iniciando a gravação da imagem em seu

VCR ou computador pessoal?

( ) Sim ( ) Não

5.2- Deseja selecionar algumas lâmpadas dentro da residência quando um movimento for

detectado em qualquer dependência externa?

( ) Sim ( ) Não

5.3- Selecionar algumas lâmpadas para acender/apagar fornecendo a aparência de que a

residência está ocupada?

( ) Sim ( ) Não

5.4 Ativar o sistema de alarme quando identificado excesso de gás, temperatura ou qualquer

evento pré-estabelecido?

( ) Sim ( ) Não

5.5 Interromper o funcionamento do sistema de ar-condicionado em caso de detecção de

incêndio?

( ) Sim ( ) Não

Page 107: automacao residencial

104

5.6- Comentários:

_______________________________________________________________

6- CONTROLE DE ILUMINAÇÃO

6.1- Gostaria de controlar a iluminação e/ou equipamentos a partir de seu computador,

controle remoto, ou qualquer aparelho telefônico inclusive celular?

( ) Sim ( ) Não

6.2- Programar seu sistema de iluminação ou equipamentos para serem ativados ou

desativados em resposta a eventos específicos?

( ) Sim ( ) Não

6.3- Criar cenários envolvendo diversos componentes a ser ativado em resposta a eventos

específicos?

( ) Sim ( ) Não

6.4- Utilizar termostatos para ativar equipamentos segundo programações específicas?

( ) Sim ( ) Não

6.5- Comentários:

_______________________________________________________________

7- UTILIDADES (ASPIRAÇÃO / IRRIGAÇÃO)

7.1- Deseja ativar o sistema de irrigação em resposta a eventos programados ou condições

climáticas?

( ) Sim ( ) Não

7.2- Comentários:

_______________________________________________________________

8- GERENCIAMENTO À DISTÂNCIA

8.1- Utilizar seu aparelho telefônico como um Intercomunicador?

Page 108: automacao residencial

105

( ) Sim ( ) Não

8.2- Receber alertas em qualquer número telefônico, emitido pelo seu sistema de segurança

em caso de emergência?

( ) Sim ( ) Não

8.3- Comentários:

_______________________________________________________________

Page 109: automacao residencial

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APÊNDICE B