Automacao Residencial Final

  • View
    194

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Automacao Residencial Final

UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE TECNOLOGIA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA ELTRICA INSTALAES ELTRICAS

AUTOMAO RESIDENCIAL

Trabalho apresentado como requisito para obteno de nota na disciplina Instalaes Eltricas sob orientao da Professora Eng. Daiane Anglica dos Santos.

Discentes: Arnbio de Souza Osrio Jussi Dantas Filho Maisa Cmara Santos Victor Costa de Andrade Pimentel

Natal, 03 de Novembro de 2010

1. INTRODUOA idia da Casa do Futuro remonta do sculo 20, quando surgiram os primeiros eletrodomsticos nos Estados Unidos com a promessa de poupar o tempo das pessoas executando tarefas rotineiras do lar. Nos dias atuais, a principal questo em pauta aborda a necessidade de se interconectar tais eletrodomsticos em rede de modo a permitir seu monitoramento e comando remoto. [6] Essa nova abordagem surge com a Automao Residencial e vem apresentando inmeros benefcios quando comparamos os sistemas eletrnicos e eletromecnicos integrados com os sistemas isolados, de eficincia limitada [6]. Isso claramente percebido pelo fato de que os sistemas atuando separadamente pressupe a existncia de infra-estruturas dedicadas. Alm disso, a reduo no consumo de recursos, como gua e energia eltrica, bem como a proviso de segurana e conforto aos usurios, proporcionados com a utilizao de sistemas de ambientes inteligentes integrados apresentam-se como atrativos indispensveis perante as novas exigncias do mercado de consumo residencial. O desenvolvimento e implantao desses novos sistemas, no entanto, apresenta severos desafios, presenciados na extrema complexidade de implementao das funcionalidades requeridas por tais sistemas, que devem ser sensveis ao contexto e presena das pessoas, proporcionar o acesso informao em todos os lugares, de maneira pervasiva, bem como possibilitar uma interao natural com o usurio [7]. Tudo isso, de modo que a eletrnica e os componentes envolvidos estejam para o usurio como um plano de fundo, de modo a priorizar-se, no primeiro plano a interao social e o bem estar e conforto dos indivduos. Nesse sentido, torna-se necessrio ao profissional da rea de Automao Residencial a denteno do conhecimento das diversas tecnologias que sero envolvidas nesses sistemas para que elas sejam combinadas de maneira otimizada, visando atender satisfatoriamente s funcionalidades a que se prope. O objetivo desse trabalho realizar uma explanao dos conceitos envolvidos nos sistemas de Automao utilizados em residncias, proporcionando o entendimento necessrio para uma posterior anlise das implicaes de projeto, bem como seu impacto com relao aos atuais padres de projeto de instalaes eltricas praticados. Para tanto, inicia com uma contextualizao da Automao Residencial na atualidade, relacionando informaes importantes sobre a caracterizao dos sistemas empregados para, em seguida, apresentar os subsistemas envolvidos. Sequencialmente, so apresentadas algumas questes relevantes do projeto de sistemas de Automao Residencial e relacionadas algumas diferentes abordagens discutidas na atualidade, sendo, por fim, expostas as concluses vislumbradas com a realizao dessa pesquisa.

2. AUTOMAO RESIDENCIAL2.1. CARACTERIZAO

A Automao Residencial se fundamenta na integrao dos sistemas constituintes de uma residncia, como por exemplo seus eletrodomsticos, equipamentos de udio, vdeo e informtica, persianas, portes e portas automticas, dentre outros, que so os sistemas autnomos, presentes hoje em dia nas residncias. Dessa forma, o termo Automao Residencial, tambm denominada Automao Domstica ou Domtica, representa a utilizao de processos automatizados em casas, apartamentos e escritrios [2]. Tais conceitos ainda so vistos com certo ceticismo, sendo apresentados como futuristas. O artigo de opinio Estamos preparados para a automao residencial?, escrito por Jos Roberto Muratori, membro fundador da AURESIDE, ilustra bem essa situao. Segundo ele, as estatsticas apontam que apenas uma parcela de 10 a 15% dos indivduos consideram-se receptivos as novas tecnologias. Nesse sentido, ressaltada a necessidade de o projetista de automao residencial possuir, alm do conhecimento tcnico necessrio, informaes que caracterizem a aceitao dessa tecnologia pelos usurios [3]. Assim, a preocupao em se desenvolver tecnologias que permitam uma interao natural com o usurio passa ento a ser essencial, visando proporcionar uma maior confiabilidade. Alm disso, com o novo despertar do interesse das pessoas pela tecnologia, proporcionado com o advento dos computadores pessoais e da Internet [6], a utilizao dessas novas tecnologias no ambiente domstico vem sendo cada vez mais adotadas. Segundo TEZA [2],Nos Estados Unidos, so aproximadamente 5 milhes de residncias automatizadas e um mercado de US$ 1,6 bilho de dlares em 1998 US$ 3,2 bilhes para o ano de 2002 e previso de 10,5 bilhes em 2008. No Brasil, segundo a AURESIDE, estima-se um potencial de 2 milhes de residncias apenas para o estado de So Paulo e faturamento de US$ 100 milhes em 2004. [2]

OLIVEIRA [1], enfatiza que os controles e processos presentes no ambiente da residncia inteligente devem ser unificados, proporcionando a execuo automtica de tarefas dirias e precaues, como fechamento de janelas e irrigao de jardins. Para tanto, a implementao de um ambiente inteligente deve observar diversos novos fatores que tero implicaes diretas no projeto das construes residenciais, como: A organizao dos sistemas de informtica; Os sistemas de gerenciamento da residncia;

A configurao das redes interna e externa de comunicaes; Adaptao aos vrios moradores; Conexo com servios pblicos de telecomunicaes; Proporcionar flexibilidade; Introduo de novos equipamentos e dispositivos, que demandaram novos paradigmas de organizao dos espaos interno e externo.

interessante fazermos um comparativo entre as principais caractersticas da infra-estrutura dos ambientes domsticos atuais, sem automao residencial, com as novas tendncias e propostas surgidas com o advento da automao residencial. As tabelas 1 e 2, a seguir caracterizam essas duas situaes possibilitando tal comparao [1].Situao Atual Instalaes independentes Redes incompatveis Consequncia Multiplicidade de redes e cabos Manuteno cara e complicada, dependncia do fornecedor Impossibilidade de automatizao global Dificuldade para integrar novos servios e interligar redes, ampliao do uso de adaptadores, obsolecncia em curto prazo

Falta de uniformidade

Equipamentos limitados

Tabela 1 - Situao atual da infra-estrutura domstica [1]

Situao Proposta Automao de Residncias

Consequncia Maior conforto e automatizao de servios Barateamento dos equipamento e processos Simplificao da rede Comando remoto, utilizao de contedo digital sob demanda

Integrao dos servios

Centralizao de sistemas Conexo com redes externas (internet e dedicadas)

Monitoramento remoto de pessoas e Facilidade de integrao de novos equipamentos equipamentos e servios, rapidez no envio de alarmes, homecare Eletrodomsticos inteligentes Acesso informao de qualquer ponto da casa, diminuio do tempo de procura de defeitos, economia de energia Melhoria no funcionamento de sistemas, administrao da residncia, constante superviso do conjunto

Auditoria e controle de gastos

Tabela 2 - Infra-estrutura domstica com automao residencial [1]

2.2.

SUBSISTEMAS DA AUTOMAO RESIDENCIAL

Como vimos, o ambiente de uma casa inteligente apresenta diversos subsistemas, que devero ser integrados e possuir um controle unificado. Isso vm sendo proporcionado devido rpida evoluo de produtos e equipamentos eletrnicos e da informtica, concretizada no desenvolvimento de sistemas residenciais integrados, que podem controlar cortinas e persianas, udio, vdeo, som ambiente, TV por assinatura, segurana (alarmes, monitoramento, CFTV), iluminao, climatizao e telefonia, dentre outras utilizadades. Na figura a seguir, podemos ter uma ideia da variedade desistemas que podem coexistir nesse ambiente integrado. [8]

Figura 1 - Sistemas envolvidos no mbito da Automao Residencial. [8]

1. Irrigao de jardim (horrios programados e sensores de umidade); 2. Cabeamento estruturado (dados, voz e imagem); 3. Circuito fechado de TV; 4. Controle de acesso (biometria, cartes de proximidade, tags para veculos); 5. Controle de iluminao; 6. Controle de utilidades; 7. Controle de monitoramento de elevedores; 8. Controle de monitoramento de medies (gs gua e eletricidade); 9. Controle e monitoramento do sistema de climatizao; 10. Entretenimento; 11. Redes de dados condominial; 12. Sistema de deteco e alarme de incndio; 13. Sistema de segurana. Nas sesses a seguir, so descritos alguns dos principais sistemas que esto dentre os mais empregados atualmente no mbito da automao residencial. 2.2.1. SISTEMAS DE SEGURANA

A concepo dos sistemas de segurana no mbito da automao residencial se configura na implementao de um monitoramento e vigilncia eletrnica no ambiente residencial. Com isso, objetiva-se proporcionar segurana e convenincia residncia e seus moradores. Os sistemas de segurana e alarme tambm integram-se ao sistema de controle, incluindo o CFTV (circuito fechado de TV) com cmeras monitoradas remotamente, sensores de presena, alarmes, controle de acesso, acionamento de portas e portes e ativamento de funes da casa por meio da internet ou do celular. Alm disso, o sistema de segurana pode estar integrado com um sistema de deteco de incndio ou de vazamentos de gs, por exemplo. 2.2.2. ENTRETENIMENTO

O sistema de entertenimento engloba o controle das funes e equipamentos de udio e vdeo distribudos. Assim, existem aplicaes voltadas ao controle de hometheater, integrando todos os comandos de udio e vdeo (DVD, TV, CD player, videok, iPOD, dentre outros), permitindo que tais equipamentos sejam controlados atravs de

interfaces integradas com apenas um nico toque na tela de um i