AUTOMAÇÃO RESIDENCIALBÁRBARA AYMÉE FERREIRA DE OLIVEIRA SANTOS

RESUMO

Durante décadas o planejamento urbano e social dos países em desenvolvimento deixou de ser prioridades, hoje se paga um alto preço por um mínimo de qualidade de vida e bem estar social em função deste crescimento caótico. Por outro lado, iniciou-se um período onde as fronteiras geográficas não eram mais problemas para troca de informações, graças aos sistemas de telecomunicações e redes de dados. Deste modo, começaram a existir novas formas e caminhos para promover o desenvolvimento social, em todos os aspectos, sem a necessidade de transpor os altos custos que o modelo utilizado impunha no passado. Neste contexto, a residência inteligente tem seu papel social ampliado por promover o conforto através da utilização de equipamentos eletrônicos, interligação em redes e ampliação das interações dos usuários à distância.

PALAVRAS-CHAVE

Automação residencial; Domótica1; Automação Doméstica; Casa Inteligente.

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.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 desenvolvimento e implantação desses novos sistemas integrados, no entanto, apresenta severos desafios, presenciados na extrema complexidade de implementação das funcionalidades requeridas por eles, que devem ser sensíveis ao contexto e à presença das pessoas, proporcionar o acesso à informação em todos os lugares, de maneira perfeita, bem como possibilitar uma interação natural com o usuário.

O objetivo desse trabalho é descrever o conforto, praticidade, produtividade, economia, eficiência e rentabilidade, com valorização da imagem do empreendimento e de

1 O termo “Domótica” resulta da junção da palavra latina “Domus” (casa) com “Robótica” (controle automatizado de algo).

seus usuários, que a Automação Residencial traz, apesar de algumas dificuldades em sua implementação.

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.

Para tanto, inicia com uma revisão bibliográfica sobre a Automação Residencial, seguido da contextualização da mesma na atualidade, relacionando informações importantes sobre a caracterização dos sistemas empregados para, sequencialmente, apresentar os subsistemas envolvidos, sendo, por fim, expostas as conclusões vislumbradas com a realização dessa pesquisa.

2 REVISÃO BIBLIOGRÁFICA

2.1 Automação Residencial X Automação Predial

Cronologicamente, o desenvolvimento dos sistemas de automação residencial surge depois de seus similares nas áreas industrial e comercial. Por óbvios motivos econômicos e de escala de produção, os fabricantes e os prestadores de serviços, num primeiro momento, se voltam àqueles segmentos que lhes propiciam maior rapidez no retorno de seus investimentos. No mercado brasileiro isto não ocorreu de maneira diversa. Os primeiros sistemas automatizados de controle foram concebidos para aplicações especificamente industriais, ainda na década de 70.

Consolidada a automação industrial, o comércio foi em seguida contemplado com sua automação que até hoje vem evoluindo, principalmente com o rápido avanço da informática o que pode ser percebido com a utilização intensiva dos códigos de barra e os softwares de supervisão e gerenciamento que apresentam aspectos de grande sofisticação. Lojas de departamento, supermercados, hotéis, hospitais, entre outros, têm sua operação totalmente integrada, incluindo sua logística, vendas, finanças, etc. Até mesmo o pequeno comércio e prestadores de serviço se utilizam dos benefícios da automação.

Da mesma maneira, surgiram os chamados "prédios inteligentes", notadamente aqueles voltados ao uso comercial; seus sistemas automatizados privilegiam as últimas tecnologias no campo de telecomunicações, ar condicionado, segurança predial e controle de acesso. Apesar da natural diversidade entre estes sistemas automatizados eles possuem algumas características em comum, a destacar:

1. Seus conceitos de projeto são desenvolvidos a partir de estimativas sobre a utilização padrão de seus recursos.

2. A infraestrutura necessária para a automação é criada desde a prancheta, ou seja, prevista nos orçamentos iniciais das obras e incorporadas durante a construção.

3. Sua operação pode ser complexa, pois implica grande número de usuários e muitas variáveis de controle; sessões rotineiras de treinamento para seus usuários são sempre necessárias.

4. A necessidade de "supervisão" é crítica, por isso o monitoramento dos sistemas, acompanhado de relatórios de controle, auditorias, etc. são imprescindíveis.

Estes quatro pontos foram destacados para contrapor a eles as peculiaridades dos sistemas residenciais de automação e mostrar como estes se distanciam nestas características. Isto é

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de extrema importância para o profissional da área, pois exige uma adaptação consciente dos recursos de projeto a serem empregados. A estes se destacam:

1. Na automação residencial, em última instância, vale o estilo de vida e preferências de quem vai residir no local; por isso as soluções são muito pessoais e dirigidas.

2. Com relação à infraestrutura, basicamente cabeamento e definição de equipamentos, o projeto de residências ainda deixa muito a desejar; na maioria dos casos hoje vivenciados, as soluções de automação são desenvolvidas no decorrer da obra, e não apenas ao seu final.

3. A automação residencial tem que se valer de interfaces amigáveis, os clientes/usuários são totalmente avessos a programações complexas.

4. Na maioria das vezes, um bem projetado sistema de automação residencial não necessita de um "supervisor", ou seja, se o seu grau de confiabilidade operacional é elevado, o usuário se dá por satisfeito.

Esta comparação possibilita um novo viés para interpretar as peculiaridades da automação residencial quando comparada aos requisitos da automação industrial e comercial. Logicamente existem características comuns a ambas as áreas, e que são sempre consideradas em qualquer avaliação dotada de bom senso, a saber:

• Adequada relação custo/ benefício

• Confiabilidade

• Interatividade

• Atualização tecnológica (upgrades) simples

• Conforto e conveniência (Muratori, 1995).

2.2. CARACTERIZAÇÃO

A Automação Residencial se fundamenta na integração dos sistemas constituintes de uma residência, como por exemplo, seus eletrodomésticos, equipamentos de áudio, vídeo e informática, persianas, portões e portas automáticas, dentre outros, que são os sistemas autônomos, presentes hoje em dia nas residências.

Dessa forma, o termo Automação Residencial, também denominada Automação Doméstica ou Domótica, representa a utilização de processos automatizados em casas, apartamentos e escritórios [2].

Tais conceitos ainda são vistos com certo ceticismo, sendo apresentados como futuristas. O artigo de opinião “Estamos preparados para a automação residencial?”,escrito por José Roberto Muratori, membro fundador da AURESIDE, ilustra bem essa situação. Segundo ele, as estatísticas apontam que apenas uma parcela de 10 a 15% dos indivíduos consideram-se receptivos as novas tecnologias. Nesse sentido, é ressaltada a necessidade de o projetista de automação residencial possuir, além do conhecimento técnico necessário, informações que caracterizem a aceitação dessa tecnologia pelos usuários [3].

Assim, a preocupação em se desenvolver tecnologias que permitam uma interação natural com o usuário passa então a ser essencial, visando proporcionar uma maior confiabilidade. Além disso, com o novo despertar do interesse das pessoas pela tecnologia,

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proporcionado com o advento dos computadores pessoais e da Internet [5], a utilização dessas novas tecnologias no ambiente doméstico vem sendo cada vez mais adotadas.

Nos Estados Unidos, são aproximadamente 5 milhões de residências automatizadas e um mercado de US$ 1,6 bilhão de dólares em 1998 à US$ 3,2 bilhões para o ano de 2002 e previsão de 10,5 bilhões em 2008. No Brasil, segundo a AURESIDE, estima-se um potencial de 2 milhões de residências apenas para o estado de São Paulo e faturamento de US$ 100 milhões em 2004. [2]

Oliveira (2005) [1], enfatiza que os controles e processos presentes no ambiente da residência inteligente devem ser unificados, proporcionando a execução automática de tarefas diárias e precauções, como fechamento de janelas e irrigação de jardins. Para tanto, a implementação de um ambiente inteligente deve observar diversos novos fatores que terão implicações diretas no projeto das construções residenciais, como:

· A organização dos sistemas de informática;

· Os sistemas de gerenciamento da residência;

· A configuração das redes interna e externa de comunicações;

· Adaptação aos vários moradores;

· Conexão com serviços públicos de telecomunicações;

· Proporcionar flexibilidade;

· Introdução de novos equipamentos e dispositivos, que demandaram novos paradigmas de organização dos espaços interno e externo.

Atualmente, as pesquisas no setor de automação, incluindo a domótica, tendem para a área da inteligência artificial, visando acrescentar às residências a capacidade de “aprender” com os seus moradores e de se auto-configurar para proporcionar um maior conforto, segurança e praticidade (BOLZANI, 2004)[4].

É interessante fazermos um comparativo entre as principais características da infraestrutura dos ambientes domésticos atuais, sem automação residencial, com as novas tendências e propostas surgidas com o advento da automação residencial. As tabelas 1 e 2, a seguir caracterizam essas duas situações possibilitando tal comparação [1].

Tabela 1 - Situação atual da infraestrutura doméstica [1]Situação Atual ConsequênciaInstalações independentes Multiplicidade de redes e cabos.

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Redes incompatíveis Manutenção cara e complicada, dependência do fornecedor.

Falta de uniformidade Impossibilidade de automatização global.

Equipamentos limitados Dificuldade para integrar novos serviços e interligar redes, ampliação do uso de “adaptadores”, obsolescência em curto prazo.

Tabela 2 – Situação proposta da infraestrutura doméstica com automação residencial [1]Situação Proposta Consequência

Automação de Residências Maior conforto e automatização de serviços.

Integração dos serviços Barateamento dos equipamentos e processos.

Centralização de sistemas Simplificação da rede.Conexão com redes externas(internet e dedicadas)

Comando remoto, utilização de conteúdo digital sob demanda.

Monitoramento remoto de pessoas e equipamentos

Facilidade de integração de novos equipamentos e serviços, rapidez no envio de alarmes, homecare.

Eletrodomésticos inteligentes Acesso à informação de qualquer ponto da casa, diminuição do tempo de procura de defeitos, economia de energia.

Auditoria e controle de gastos Melhoria no funcionamento de sistemas, administração da residência, constante supervisão do conjunto.

Figura 1: Adaptação de ambiente Figura 2: Acionador fixo.Fonte: Decoesfera Fonte: Nicoshop (2009)

3 SISTEMA

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A abordagem sistêmica, estruturada a partir da década de 1950, sobretudo, da teoria geral dos sistemas – TGS encontra seus primeiros contornos no final do século XVII. Neste sentido, Foucault (1990) observa que o conceito de organização já se mostrava visível na Historia Natural do século XVII. Na literatura socialista, o enfoque sistêmico “foi argumentado filosoficamente por Carl Marx, a mais de cem anos e não só argumentado, mas, simplificado ao analisar a produção capitalista, cujo fruto se conhece em O CAPITAL”.

Foi, porém com estudos do cientista alemão Karl Ludwing Von Bertalanffy (apud Alves, 2002), após a década de 1920, que a concepção sistêmica, ou de sistemas, tal qual é conhecida atualmente no mundo acadêmico e da pesquisa, começa a incorporar a TGS. Portanto, baseada nas concepções de Bertalanffy (apud Alves, 2002), foi formulada a Teoria Geral dos Sistemas, visando à consecução de objetos comuns. A partir desta abordagem, o sistema pode ser caracterizado como sendo um “conjunto de partes relacionadas, apesar de independentes, sendo, cada uma delas dependentes entre si”.

3.1 O CONTROLE DO SISTEMA

Segundo Bolzano (2004, cap.4) [4], uma residência inteligente contém um sistema para gerenciar todo o tráfego de informação, bem como um sistema de controle de equipamentos, permitindo um maior conforto com menor gasto de energia. A centralização dos sistemas de controle diminui o tempo gasto com o projeto e o retorno do investimento em equipamentos mais modernos se dá em médio prazo. O cabeamento e acessórios são instalados de uma só vez e não separados para cada aplicação. A manutenção se torna mais fácil e a busca de erros, mais rápida, assim como o disparo das ações necessárias. Como resultado final, consegue-se atingir altos níveis de conforto e segurança a custos relativamente baixos. A figura 3 representa como ser constituído um sistema de uma residência inteligente.

Figura 3 – Sistema de uma Residência Inteligente. Fonte: Petrini Jr (2001)

3.2. SUBSISTEMAS DA AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL

Como vimos, o ambiente de uma “casa inteligente” apresenta diversos subsistemas, que deverão ser integrados e possuir um controle unificado. Isso vem sendo proporcionado devido à rápida evolução de produtos e equipamentos eletrônicos e da informática, concretizada no desenvolvimento de sistemas residenciais integrados, que podem controlar cortinas e persianas, áudio, vídeo, som ambiente, TV por assinatura, segurança (alarmes, monitoramento, CFTV), iluminação, climatização e telefonia, dentre outras utilidades. Na

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figura a seguir, podemos ter uma ideia da variedade de sistemas que podem coexistir nesse ambiente integrado. [6]

Figura 4 - Sistemas envolvidos no âmbito da Automação Residencial. [6]

1. Irrigação de jardim (horários programados e sensores de umidade);2. Cabeamento estruturado (dados, voz e imagem);3. Circuito fechado de TV;4. Controle de acesso (biometria, cartões de proximidade, tags para veículos);5. Controle de iluminação;6. Controle de utilidades;7. Controle de monitoramento de elevadores;8. Controle de monitoramento de medições (gás água e eletricidade);9. Controle e monitoramento do sistema de climatização;10. Entretenimento;11. Redes de dados condominial;12. Sistema de detecção e alarme de incêndio;13. Sistema de segurança.

Nas sessões a seguir, são descritos alguns dos principais sistemas que estão dentre os mais empregados atualmente no âmbito da automação residencial.

3.2.1. SISTEMAS DE SEGURANÇA

A concepção dos sistemas de segurança no âmbito da automação residencial se configura na implementação de um monitoramento e vigilância eletrônica no ambiente residencial. Com isso, objetiva-se proporcionar segurança e conveniência à residência e seus moradores.

Os sistemas de segurança e alarme também se integram ao sistema de controle, incluindo o CFTV (circuito fechado de TV) com câmeras monitoradas remotamente, sensores de presença, alarmes, controle de acesso, acionamento de portas e portões e ativação de funções da casa por meio da internet ou do celular.

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Além disso, o sistema de segurança pode estar integrado com um sistema de detecção de incêndio ou de vazamentos de gás, por exemplo.

3.2.2. ENTRETENIMENTO

O sistema de entretenimento engloba o controle das funções e equipamentos de áudio e vídeo distribuídos. Assim, existem aplicações voltadas ao controle de hometheater, integrando todos os comandos de áudio e vídeo (DVD, TV, CD player, videokê, Ipod, dentre outros), permitindo que tais equipamentos sejam controlados através de interfaces integradas com apenas um único toque na tela de um Ipad que funciona como controle universal da casa, por exemplo.

Além disso, é possível também a automatização de zonas de som ambiente em diferentes regiões e cômodos da casa, reproduzindo fontes de áudio a partir de servidores de música ou aparelhos de som.

3.2.3. CONTROLE DE ILUMINAÇÃO

São sistemas que podem prover diversas funções e controles para a iluminação da residência, podendo acentuar os detalhes arquitetônicos de uma sala ou criar um cenário específico, seja romântico ou festivo. Além disso, a iluminação da casa pode ser programada para ligar e desligar automaticamente, fazendo com que a casa parece ocupada mesmo na ausência de seus proprietários, protegendo assim contra a invasão de intrusos.

Outro fator relevante no controle de iluminação é a possibilidade de economia de energia proporcionada pela regulação da intensidade da luz conforme a necessidade (dimerização). Esses sistemas podem ainda estar integrados ao sistema de entretenimento, proporcionando a iluminação correta para cada caso, como: assistir a um filme no telão, ouvir música, dentre outros.

Existem vários tipos de sistemas de iluminação, sendo o mais simples chamado de sistema powerline, ou X-10, o qual utiliza a própria rede elétrica para acionar pontos de iluminação e tomadas. Para tanto, utiliza uma tomada especial, que substitui as tomadas convencionais, ou um módulo externo que é plugado às tomadas.

Nesse sistema, cada módulo recebe um endereço digital que será utilizado pelos controladores para identificar cada um dos módulos emitindo para eles os sinais de controle necessários.

Sistemas de iluminação mais sofisticados podem incluir ainda timers ou sensores de luz solar, permitindo que as lâmpadas sejam acesas conforme um horário programado ou quando a luz solar for insuficiente.

Há soluções baratas que trazem benefícios claros – como as fotocélulas, que podem ser aplicadas em empreendimentos com padrão mais baixo.

(Gerente de Desenvolvimento Tecnológico da Tecnisa, Eduardo Escobar). [8]

3.2.4. HOME-OFFICE

O home-office se configura na prática de trabalhar em casa, tendo como suporte um potencial escritório na residência a fim de realizar, no todo ou em parte, as tarefas do trabalho sem a necessidade de deslocar-se até o escritório da empresa. Atualmente, utiliza-se o termo “teletrabalho” (teleworking) para denominar esse tipo de atividade.

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Nesse sentido, se insere a criação de uma rede doméstica, integrando serviços de telefonia e redes, interconectadas com redes externas para o recebimento de serviços como Internet, TV a cabo e telefone, bem como proporcionando uma infraestrutura adequada, interligando computadores, impressoras, aparelhos de fax, telefone, dentre outros. Para isso, existem novas tecnologias em desenvolvimento e sendo aperfeiçoadas, como a PLC (Power Line Communication), VoIP (Voz sobre IP), dentre outras.

3.2.5. CLIMATIZAÇÃO

Esses sistemas deve proporcionar o controle da climatização do ambiente (aquecedores e condicionadores de ar) através de comandos integrados aos sistemas de comando central. Dessa forma, deve possibilitar o acionamento ou desligamento automático desses equipamentos também de maneira programada em horários definidos e, até mesmo, permitir seu controle remotamente através da própria Internet ou do celular.

3.2.6. CONTROLE DE PORTAS E CORTINAS

O objetivo desse sistema é proporcionar conforto e comodidade ao usuário, permitindo a utilização de funções como o acionamento remoto para abertura e fechamento de cortinas, persianas e portas.

A automação das cortinas e persianas torna mais confortável a casa de um idoso frágil, a convergência de vários aparelhos numa sequência pré-programada possibilita que alguém sem familiaridade com a eletrônica ou com limitações físicas possa assistir a um filme no home theater, a chance de acender luzes à distância aumenta a segurança.(Gabriel Peixoto, dono da empresa Neocontrol e professor no curso de Telecomunicação da PUC – MG) [7]

Além disso, a integração desse sistema ao controle central pode ainda possibilitar a detecção de janelas ou portas abertas durante a ausência do proprietário na residência, informando-o o acontecido por meio do celular com o envio de imagens do local garantindo também questões de segurança.

3.2.7. UTILIDADES

Aqui podemos citar a automatização de diversas atividades rotineiras de uma residência, como: acionamento de bombas e limpeza da piscina e caixa d'água, controle de sauna, irrigação automática do jardim, sistemas de aspiração central a vácuo, monitoramento de medições (água e gás), dentre outras aplicações.

4 CONSIDERAÇÕES FINAIS

A automação residencial se apresenta na atualidade como uma revolução nos ambientes domésticos por incorporar esse novo conceito de integração entre os diversos equipamentos e dispositivos de uma casa numa única central de comando. Apesar do

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ceticismo que ainda existe por parte dos consumidores, pode-se perceber que cada vez mais a sociedade e usuários demandam por soluções de automação em suas residências com vistas à automatização de pequenas tarefas diárias e repetitivas, aumento da segurança e entretenimento.

Dessa forma, percebe-se aí um crescente mercado consumidor, que ainda encontra-se dando passos iniciais aqui no Brasil. Mas a dificuldade de implantarem-se tais sistemas não se configura somente em questões de mercado. A própria heterogeneidade dos equipamentos envolvidos, cada um utilizando diferentes padrões, denota um fator que contribui para a complexidade desses sistemas, que demandam projetos flexíveis, bem como a compreensão, por parte do projetista, de uma vasta gama de diferentes tecnologias.

Com isso, podemos concluir que a automação residencial se configura num desafio do presente, devendo prover ao usuário interfaces amigáveis e descomplicadas, como também disponibilizar a informação e possibilidade de controle da residência a partir de qualquer lugar, através da Internet, de modo a utilizar a eletrônica como “pano de fundo” para colocar em primeiro plano a sociabilidade e bem-estar do usuário.

REFERÊNCIAS:

[1] OLIVEIRA, A. M.; Automação Residencial. Monografia apresentada ao Departamento de Ciências da Administração e Tecnologia, do Centro Universitário de Araraquara. 2005.

[2] TEZA, V. R.; Alguns aspectos sobre a Automação Residencial - Domótica. Dissertação submetida à Universidade Federal de Santa Catarina, 2002.

[3] Associação Brasileira de Automação Residencial - AURESIDE. Disponível em: <www.aureside.org.br>. Acesso em: 17 mai 2012.

[4] BOLZANI, Caio Augutus Morais, Residência Inteligentes, Domótica, Redes Domésticas, Automação Residencial, 1ª Edição, São Paulo, Editora Livraria da Física, 2004.

[5] BOLZANI, C.; Desmistificando a Domótica. AURESIDE. 2007. Artigo disponível em: <http://www.aureside.org.br/artigos/default.asp?file=01.asp&id=74>. Acesso em:18 mai 2012.

[6] MEDEIROS, H.; Casa do futuro. Revista Téchne. 2009. Disponível em: <http://www.aureside.org.br/artigos/techne.pdf>. Acesso em: 18 mai 2012.

[7] Revista Arquitetura & Construção; Especial Tecnologia (matéria da capa) Página 122. Abril/2012 Artigo disponível em: <http://www.aureside.org.br/imprensa/arq_constr_300.pdf>. Acessado em: 22 mai 2012.

[8] Revista Arquitetura & Construção, Diferencial Competitivo, Dezembro/2011. Artigo disponível em: <http://www.aureside.org.br/temas/artigo_construcao.pdf>. Acessado em: 24 mai 2012

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