Dissertacao Eng Automacao Residencial

1

ROBMILSON SIMES GUNDIM

DESENVOLVIMENTO E APLICAO DE METODOLOGIA PARA

AUXLIO DA ENGENHARIA EM AUTOMAO RESIDENCIAL

MAEAR

So Paulo 2007

2




MAEAR

So Paulo 2007

3




MAEAR

So Paulo 2007

Dissertao apresentada Escola Politcnica da Universidade de So Paulo para obteno do ttulo de Mestre em Engenharia rea de Concentrao: Departamento de Engenharia de Energia e Automao Eltricas Orientador: Prof. Dr. Sergio Luiz Pereira

4

DEDICATRIA

Dedico este trabalho a meus pais; Manoel e Jlia e aos filhos; Gabriela, Igor e Gustavo. Gerao e continuidade.

5

AGRADECIMENTOS

A Deus.

Ao Prof. Dr. Sergio Luiz Pereira e a secretria do Grupo de Automao Eltrica em

Sistemas Industriais - GAESI, Sra.Luzia, pela orientao e constante estmulo

transmitido durante todo o trabalho.

Existem pessoas que so especiais, pois cruzam o nosso caminho e nos auxiliam a

orient-lo em busca de nossos objetivos, fazendo com que ns possamos nos

transformar em pessoas melhores.

A todas estas pessoas,

Muito obrigado.

6

RESUMO

Este trabalho apresenta uma reviso bibliogrfica sobre a teoria e a prtica da

Automao Residencial (AR) e tambm apresenta uma proposta de uma

metodologia para auxlio da engenharia em AR intitulada MAEAR Metodologia

para Auxlio da Engenharia em Automao Residencial. Este trabalho apresenta

tambm uma anlise entre as principais teorias de controle desenvolvidas para a

automao industrial, e a correlao das mesmas sobre sistemas de automao

predial e residencial, assim como uma comparao dos nveis de automao

industrial e residencial existentes. Os testes de validao da metodologia MAEAR

proposta tambm so apresentadas neste trabalho.

Palavras chaves: Automao Residencial (AR). Nveis de automao. MAEAR

Metodologia para Auxlio da Engenharia em Automao Residencial.

7

ABSTRACT

This work presents a bibliographical revision about the theory and the practice of

Home Automation (HA) and also presents a proposal of a methodology for aid of

engineering in HA entitled MAEAR Methodology for Aid of Engineering in Home

Automation. This work also presents an analysis between the main theories of

controls developed to industrial automation, and the correlation it with systems of

building automation and home automation, as well as a comparative of levels of

industrial automation and home automation. The tests of validation of methodology

MAEAR proposal also are presented in this work.

Keywords: Home Automation (HA). Automation level. MAEAR Methodology for

Aid of Engineering in Home Automation.

8

LISTA DE ILUSTRAES

Figura 1.1 - Breve Histrico da Automao Residencial............................................18

Figura 1.2 - Estimativa das Receitas Anuais do Mercado de Automao Residencial

dos EUA..................................................................................................19

Figura 1.3 - Estimativa do Crescimento do Mercado de Solues de Comunicaes e

Redes nos EUA.......................................................................................20

Figura 1.4 - Estimativa do Crescimento dos Provedores de Redes de Banda Larga

nos EUA..................................................................................................22

Figura 1.5 - Teoria do Abismo .................................................................................25

Figura 2.1 - Classificao dos Sistemas Fsicos de Automao................................28

Figura 2.2 - Sistema de controle em malha aberta....................................................30

Figura 2.3 - Sistema com controle manual.................................................................31

Figura 2.4 - Sistema com controle automtico a programa........................................31

Figura 2.5 - Sistema com controle em malha fechada...............................................32

Figura 2.6 - Abrangncia da Automao Residencial................................................35

Figura 2.7 - Pirmide da Automao Industrial..........................................................36

Figura 2.8 Nveis de automao residencial segundo a HAA Home Automation

Association............................................................................................38

Figura 2.9 - Possibilidades de cargas para sensores de presena............................42

Figura 2.10 - Sensores de presena com tecnologia por raios infravermelhos.........43

Figura 2.11 - Sensor de presena com tecnologia por raios ultra-snicos................44

Figura 2.12 - Sensor de presena com tecnologia dual.............................................45

Figura 2.13 - Sensores com fotoclula.......................................................................45

Figura 2.14 - Sensores de presena com fotoclula..................................................46

Figura 2.15 - Minuterias e dimmers...........................................................................46

Figura 2.16 - Rel Eletromagntico............................................................................47

Figura 2.17 - Projeto do 1 rel de impulso 1950 Piero Giordanino - Patenteado

pela empresa Finder.............................................................................48

Figura 2.18 - Exemplo de seqncia de rel de impulso...........................................48

Figura 2.19 - Modelos de rels de impulso................................................................49

Figura 2.20 - Mdulos de controle X10......................................................................50

9

Figura 2.21 - Rede Internet pela rede eltrica............................................................51

Figura 2.22 - Modelo de central de controle iluminao.............................................53

Figura 2.23 - Modelo de central de controle...............................................................55

Figura 2.24 - Conceito do sistema de automao centralizado IHC..........................56

Figura 2.25 - Conceito da rede de comunicao BUS instabus EIB.......................60

Figura 2.26 - Conceito da expanso da rede de comunicao BUS instabusEIB..62

Figura 2.27- Mdulos de sensores e atuadores IHouse.............................................66

Fig. 2.28 - Topologia de rede distribuda SCS...........................................................74

Fig. 2.29 - Exemplo de configurao de dispositivo SCS...........................................74

Fig. 2.30 - Princpio de comunicao entre dispositivos SCS....................................75

Figura 3.1 - Fluxograma da Metodologia para Auxlio da Engenharia em Automao

Residencial - MAEAR..............................................................................82

Figura 4.1 - Possibilidades de metodologia para a implantao de projetos

residenciais com AR..........................................................................91

Figura 4.2 - Planta Baixa para simples visualizao da Edificao 6......................101

10

LISTA DE TABELAS

Tabela 2.1 - Classificao da automao residencial I..............................................40

Tabela 2.2 - Classificao da automao residencial II.............................................41

Tabela 2.3 - Quadro comparativo entre as tecnologias apresentadas I...................77

Tabela 2.4 - Quadro comparativo entre as tecnologias apresentadas II..................78

Tabela 3.1 - Tabela de referncia para avaliao mtrica proposta dos nveis de

automao versus sistemas de integrao........................................85

Tabela 3.2 - Tabela resumo para determinar a magnitude e o ndice de integrao

em edificaes residenciais..................................................................88

Tabela 4.1 - Tabela de relao das residncias que serviram de objeto de

estudo...................................................................................................93

Tabela 4.2 - Determinao do ndice para a medio da integrao dos sistemas de

servios na edificao - MSIR Edificao 6.......................................98

Tabela 4.3 - Tabela de cargas da Edificao 6 Pavimento Trreo.......................102

Tabela 4.4 - Fatores de Demanda e Potncia da Casa Edificao 6 Pavimento

Trreo.................................................................................................103

Tabela 4.5 - Tabela de Cargas da Edificao 6 Pavimento Superior....................104

Tabela 4.6 - Fatores de Demanda e Potncia da Edificao 6 - Pavimento

Superior..............................................................................................105

Tabela 4.7 - Dimensionamento da Entrada Consumidora.......................................105

Tabela 4.8 - Fatores de Demanda e Potncia da Edificao 6 Dimensionamento

da Entrada Consumidora....................................................................106


servios na edificao MSIR - Edificao 1........................................122









11





Tabela 4.16 - Tabela integrada para comparao das edificaes residenciais

inteligentes..........................................................................................129

12

SUMRIO

1 INTRODUO..................................................................................15

1.1 HISTRICO DA AUTOMAO RESIDENCIAL..................................................16

1.2 ESTGIO ATUAL DA AUTOMAO RESIDENCIAL..........................................18

1.3 JUSTIFICATIVAS PARA A ADOO DA AUTOMAO RESIDENCIAL...........26

2 CARACTERSTICAS GERAIS DOS SISTEMAS DE AUTOMAO

RESIDENCIAL...................................................................................28

2.1 RESUMO DA TEORIA GERAL DA AUTOMAO..............................................28

2.1.1 Classificao dos sistemas de automao pela natureza das variveis

controladas....................................................................................................28

2.1.2 Classificao dos sistemas de automao pela arquitetura em malha

aberta ou malha fechada teoria de controle............................................30

2.2 DEFINIO DE AUTOMAO RESIDENCIAL...................................................32

2.3 CLASSIFICAO DOS NVEIS DAS AUTOMAES INDUSTRIAL, PREDIAL E

RESIDENCIAL...................................................................................................36

2.4 EXEMPLOS DE TECNOLOGIAS DESTINADAS A SISTEMAS DE AUTOMAO

RESIDENCIAL......................................................................................................42

2.4.1 Tecnologia de sensores de presena atuadores, dimerizadores e

interruptores minuterias...............................................................................42

2.4.2 Tecnologia para acionamento de cargas por meio de rels de impulso...47

2.4.3 Tecnologia com comunicao de dados por meio da rede eltrica I......49

2.4.3.1 Tecnologia de comunicao por meio da rede eltrica II.........................51

2.4.4 Tecnologia para automatizao de persianas, cortinas e toldos..............52

2.4.5 Tecnologia de sistemas de controle de iluminao e outros

subsistemas..............................................................................................................53

2.4.6 Tecnologia de controle central para automao residencial......................54

2.4.7 Tecnologia centralizada para sistemas de automao residencial............55

2.4.7.1 Tecnologia IHC (Intelligent Home Control)...............................................55

2.4.7.2 Tecnologia IBM Home Net Center............................................................57

2.4.8 Tecnologias Descentralizadas para Sistemas de Automao

Residencial................................................................................................................58

13

2.4.8.1 Tecnologia Instabus EIB..............................................................................58

2.4.8.2 Tecnologia Lonworks...................................................................................63

2.4.8.3 Tecnologia modularizada para automao residencial e predial............64

2.4.8.4 Tecnologia Ihouse........................................................................................65

2.5 TENDNCIAS TECNOLGICAS DE SISTEMAS DE AUTOMAO

RESIDENCIAL E PREDIAL.............................................................................67

2.5.1 Tecnologia Batibus.........................................................................................68

2.5.2 Tecnologia CEBus (Consumer Eletronics Bus)...........................................68

2.5.3 Tecnologia EHS (European Home System)..................................................69

2.5.4 Tecnologia KONNEX.......................................................................................71

2.5.5 Tecnonogia My Home.....................................................................................73

2.5.6 Quadro Comparativo entre as tecnologias apresentadas...........................75

3 FUNDAMENTAO TERICA E APRESENTAO DA

METODOLOGIA MAEAR METODOLOGIA PARA AUXLIO DA

ENGENHARIA EM AUTOMAO RESIDENCIAL........................80

3.1 INTRODUO.....................................................................................................80

3.2 FLUXOGRAMA DA METODOLOGIA MAEAR.....................................................81

3.2.1 Descrio da metodologia MAEAR................................................................83

3.2.1.1 Avaliao mtrica do nvel de automao.................................................84

4 APLICAO DA METODOLOGIA MAEAR - METODOLOGIA

PARA AUXLIO DA ENGENHARIA EM AUTOMAO

RESIDENCIAL.................................................................................90

4.1 INTRODUO.....................................................................................................90

4.2 CONSIDERAES INICIAIS...............................................................................90

4.3 ESTUDOS REALIZADOS PARA VALIDAO DA MAEAR................................92

4.3.1 Consideraes iniciais ao projeto por meio da MAEAR.............................94

4.3.1.1 Incio da aplicao da metodologia MAEAR..............................................95

4.3.1.2 Introduo ao desenvolvimento do projeto baseado na metodologia

MAEAR.........................................................................................................99

4.3.1.3 Desenvolvimento do Projeto - Caractersticas gerais...........................100

4.3.1.4 Avaliao mtrica do nvel de automao/integrao proposto no

projeto........................................................................................................102

4.3.1.5 Apresentao da proposta de projeto ao usurio para avaliao........ 107

14

4.3.1.6 Implementao do projeto e consideraes............................................107

4.3.1.7 Testes e start-up assistido do projeto de estudo de caso.....................109

4.3.1.8 Entrega final do projeto de estudo de caso.............................................109

4.3.1.9 Consideraes finais da implantao do projeto de estudo de caso...110

5 CONCLUSO..............................................................................112

5.1 Anlise Global................................................................................................... 112

5.2 Sugestes para trabalhos futuros......................................................................112

Referncias Bibliogrficas.................................................................114

APNDICE A DESCRIO EXEMPLO DE UMA CASA INTELIGENTE...........119

APNDICE B TABELAS DE DADOS DOS ESTUDOS DE CASO......................122

15

1 INTRODUO

Os projetos das edificaes residenciais no Brasil at o presente momento

no so orientados, na sua maioria, para a melhoria de eficincia energtica, da

segurana, do conforto e principalmente para o pleno emprego das possibilidades

que a Automao Residencial pode proporcionar. Tal fato se deve a muitos fatores e

os principais so listados a seguir:

a) desinformao do consumidor em relao a preos, benefcios e configuraes

possveis;

b) falta de ferramentas de engenharia que auxiliem no projeto e na anlise tcnica

econmica ;

c) uma maior integrao entre as grandes empresas produtoras de tecnologia da

respectiva rea e os profissionais, e;

d) uma maior integrao entre os profissionais e consumidores envolvidos no

processo de construo de uma edificao.

medida que se pesquisam implantaes de Automao Residencial no

Brasil ou sob a denominao domtica, como tambm chamada essa rea do

conhecimento, percebe-se a dificuldade de obter informao tcnica integrada e

organizada. Nota-se que ainda hoje a AR no Brasil considerada

preponderantemente um artigo de luxo. A MAEAR pretende contribuir para o

processo de popularizao da AR.

Este trabalho tem dois objetivos:

Auxiliar na ruptura do paradigma de que automao residencial

exclusivamente artigo de luxo, contribuindo para a popularizao do conhecimento,

e;

Apresentar o desenvolvimento de uma metodologia de anlise tcnica para

servir como ferramenta de engenharia na definio e especificao de projetos de

automao residencial.

Este trabalho est organizado em cinco captulos.

O Captulo 1 composto por esta introduo e pela descrio do histrico da

Automao Residencial, o estgio atual e as previses de desenvolvimento

mercadolgico e tecnolgico. Este captulo apresenta tambm a Teoria do Abismo

16

de Geoffrey Moore (1991), assim como, os conceitos de um ndice de avaliao dos

edifcios inteligentes, criados por uma associao da Amrica do Norte, as quais

justificam em parte do por que a automao residencial ainda no ter atingido um

alto grau de popularizao. Este captulo tambm descreve as possibilidades e

justificativas tcnicas para implantao de sistemas de automao residencial e

estabelece a correlao com o atual estado da arte da rea em questo.

O Captulo 2 apresenta a teoria geral da automao. Descreve uma viso

global das caractersticas gerais dos sistemas atuais de automao residencial.

Apresenta uma matriz de sistematizao e classificao dos nveis de Automao

Residencial. Aborda tambm aspectos de arquiteturas e de caracterizao dos

sistemas, redes de comunicaes de dados e seus protocolos de comunicao.

O Captulo 3 apresenta a fundamentao terica que embasa a criao de

uma metodologia para auxiliar a implantao da automao residencial. Este

captulo apresenta tambm a metodologia de anlise tcnica, intitulada: Metodologia

para Auxlio da Engenharia em Automao Residencial MAEAR.

O Captulo 4 apresenta a aplicao da ferramenta de auxlio para o

planejamento da implantao da automao residencial denominada MAEAR e

relata o desenvolvimento de um projeto do sistema eltrico de uma residncia,

orientado pela prpria metodologia.

Este captulo apresenta tambm alguns estudos de caso e relatos de visitas

tcnicas em edificaes residenciais com diferentes nveis de automao,

proporcionando a comparao da avaliao mtrica proposta na MAEAR.

O Captulo 5 apresenta a anlise global deste trabalho de pesquisa e prope

novos desenvolvimentos nesta rea do conhecimento.

1.1 HISTRICO DA AUTOMAO RESIDENCIAL

Os primeiros produtos e sistemas de Automao Residencial remontam ao

final da dcada de 70 nos Estados Unidos. A tecnologia pioneira deste seguimento

foi o lanamento de pequenos mdulos, (denominados X10 devido ao protocolo de

comunicao utilizado na transmisso dos dados), que se interligavam pela rede

eltrica existente nas casas e podiam acionar luzes e eletrodomsticos distncia.

17

Estes produtos, de fcil instalao, podiam e podem ser adquiridos at hoje

em lojas de departamentos, em hipermercados, e atualmente tambm pela internet,

sendo que so colocados para funcionar pelo prprio usurio, sem grandes

complicaes tcnicas.

Porm, sua confiabilidade limitada pela qualidade da energia eltrica e pela

caracterstica da instalao eltrica existente. As aplicaes bsicas so isoladas,

sem nenhuma integrao entre os diversos sistemas residenciais que o mesmo est

instalado.

No final dos anos 80, os computadores pessoais passaram a ser uma

realidade e a sua crescente capacidade de processamento e de velocidade, e

tambm o seu barateamento, auxiliaram o emprego dos mesmos em aplicaes de

automao domstica.

A popularizao dos microcomputadores permitiu o desenvolvimento e o

aumento de aplicaes de softwares para acionar e monitorar equipamentos de uso

residencial.

Comearam ento a surgir as primeiras casas inteligentes que empregavam

computadores para controlar vrios sistemas.

Para citar um exemplo, a empresa americana Echelon, desenvolvedora de

tecnologia de controle em rede para automao de sistemas, mantm uma

demonstrao disponvel para livre consulta e interao em seu site:

http://demo.echelon.com/layout.htm.

Trata-se da simulao de uma sala instalada na prpria sede da empresa em

San Jos, Califrnia, com alguns dispositivos, como luminrias, persiana e ar

condicionado, podendo ser controlados e monitorados por meio da rede mundial de

computadores (Internet).

No site tambm possvel acompanhar a potncia eltrica demandada, a

potncia eltrica mxima, a potncia eltrica consumida total e a potncia eltrica

em uso.

A figura 1.1 ilustra um breve histrico do desenvolvimento cientfico

tecnolgico da Automao Residencial

18

1970

1980

1982

1984

1986

1988

1990

1992

1994

2000

1998

1996

Mdulos X10

1s casas

"inteligentes"

PC's e

Softw

ares

Alarm

es

Sistemas de

Segurana

Portes

Automticos

Telefonia

Celular

Internet

Tecn. da

Inform

ao

Eventos

Anos

1.2 ESTGIO ATUAL DA AUTOMAO RESIDENCIAL

Apesar dos conceitos de Automao Residencial, para muitas pessoas,

apresentarem-se como futuristas, o potencial de mercado enorme. Nos Estados

Unidos, so aproximadamente 5 milhes de residncias automatizadas. Entre 1998

e 2002, segundo dados da AURESIDE - Associao Brasileira de Automao

Residencial, as receitas anuais no mercado americano de Automao Residencial

aproximadamente dobraram, resultando num aumento de US$ 1.6 bilho de dlares.

O crescimento anual at o ano de 2002 ficou em torno de 19% ao ano. De 2002 ao

final de 2003, de acordo com pesquisas o mercado dobrou novamente, crescendo

para US$ 3.2 bilhes de dlares. E para 2008 est previsto alcanar US$ 10.5

bilhes de dlares, o que se traduzir em aumento de US$ 7.3 bilhes, num perodo

Figura 1.1 Breve histrico da automao residencial Fonte: Aureside (2003)

19

0,8 1,0 1,11,3 1,6

3,24,1

5,1

6,5

8,3

10,5

0,0

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

Anos

US$ bilhes

de 5 anos, ou seja, um crescimento anual de aproximadamente 27% para o novo

perodo. Veja figura ilustrativa:

De acordo com a Parks Associates, uma das empresas lderes na rea de

pesquisa de tecnologias emergentes, a procura por solues de comunicaes e

redes vai continuar crescendo fortemente nos prximos anos, alavancando vrios

tipos de negcios na rea residencial, de pequenos escritrios e solues mveis.

Na promissora rea de solues para entretenimento, constatou-se que os

usurios esto buscando solues modernas, alm da TV e do rdio tradicional.

Msica e vdeos pela Internet esto ganhando espao.

Perguntados sobre a importncia das opes de entretenimento domstico da

lista abaixo, os chefes de famlia responderam na seguinte ordem:

1) Ouvir msica - 59%

2) Usar o PC - 53%

3) Assistir TV - 51%

4) Assistir filmes - 38%

5) Ver fotos digitais - 31%

6) Ver filmes domsticos - 16%

Figura 1.2 Estimativa das Receitas Anuais do Mercado de Automao Residencial dos EUA Fonte: Aureside (2006)

20

Com os provedores de servios despertando para o mercado domstico, o

nmero de casas conectadas partiram de 100.000 em 2002 devendo alcanar mais

de 6 milhes at o final de 2007, de acordo com o In-Stat MDR (mercado norte-

americano). A pesquisa tambm indica que a capacidade dos provedores de

oferecer mais servios aos equipamentos conectados rede e banda larga poder

multiplicar as oportunidades de negcios neste mercado.

As projees da pesquisa podem ser vistas na figura 1.3.

No mercado brasileiro infelizmente ainda no se dispe de dados confiveis.

No entanto podem-se alinhar as projees junto da construo civil,

inicialmente apenas para os imveis de alto padro, mas em seguida avanar em

nveis de automao diferentes, alcanando as demais classes sociais. Nota-se um

crescente nmero de reportagens na mdia, eventos, congressos e um aumento

significativo de empresas especializadas nessa rea do conhecimento. Atualmente

existem diversas empresas no Brasil divulgando o desenvolvimento de projetos e de

tecnologias por meio de seus sites especializados na Internet.

Nesta linha de raciocnio, espera-se que a indstria da construo civil,

principalmente por meio de incorporadores e construtores, oferea seus prximos

lanamentos imobilirios com projetos de automao incorporados, assim como

tambm os pequenos consumidores descubram e planejem suas residncias

aproveitando para analisar as possibilidades de implementar alguma das tecnologias

existentes. Como proposta, pode-se ainda aproveitar para esclarecer e estimular a

instalao de dispositivos de proteo e de segurana que atuam automaticamente

Figura 1.3 Estimativa do Crescimento dos Provedores de Redes de Banda Larga nos EUA Fonte: In-Stat/MDR (2002)

21

em possveis falhas ocorridas e que inclusive so exigidos por Normas, mas

infelizmente na maioria dos projetos em residncias populares no so instalados

por falta de informao e orientao.

Mesmo com um nmero significativo de sites e empresas especializadas em

AR surgindo a cada dia no Brasil, verifica-se ainda o paradigma de que sistemas de

Automao Residencial so, para a maioria da populao brasileira, artigos de luxo.

Analisando um pouco mais as razes das dificuldades para o pleno emprego

das possibilidades que a automao residencial pode proporcionar, constata-se,

alm dos fatores j citados, que:

as grandes companhias se especializam na manufatura dos produtos, mas sua

inrcia operacional dificulta que alguns desses produtos cheguem ao projeto

final de um pequeno consumidor de automao residencial, onde normalmente

as solues devem ser customizadas s necessidades dos usurios;

os pequenos integradores (profissionais) tm um contato mais prximo com o

usurio e so capazes de especificar as solues por eles desejadas; no

entanto, para que isso ocorra, estes profissionais necessitam conhecer em

detalhes os produtos e saibam como utilizar ao mximo suas caractersticas

originais. Normalmente, torna-se complicado efetuar adaptaes ou alterar as

propriedades de um produto fabricado em srie; e

a automao residencial, por definio ainda no um mercado de massa,

devido aos estgios de desenvolvimento do mercado de produtos de alta

tecnologia.

A seguir, apresentada a classificao dos estgios de desenvolvimento do

mercado de produtos de alta tecnologia, segundo Geoffrey Moore (1996).

Em 1991, ele popularizou uma tese, at hoje vlida, delineando os estgios de

desenvolvimento do mercado de produtos de alta tecnologia. Ao longo do tempo,

segundo ele, o mercado destes produtos se compe de consumidores com as

seguintes caractersticas, em ordem cronolgica:

1. os inovadores (entusiastas da tecnologia);

2. os pioneiros (visionrios);

3. a maioria imediata (pragmticos);

4. a maioria posterior (conservadores); e

5. os retardatrios (cticos).

22

Para cada grupo deve existir uma abordagem especifica de marketing. Os

consumidores dos grupos 1 e 2, por exemplo, esto dispostos at a servir de

cobaias para o desenvolvimento dos produtos, pois aceitam isto como o preo de

serem vanguardistas. No entanto, muitas vezes representam um grupo pequeno em

volume de demanda e no obtm dos fornecedores a ateno merecida.

J os consumidores nos grupos 3 e 4 representam o mercado de larga

escala, para os quais j no se admitem testes; os resultados devem ser os

desejados, sem falhas. nesta fase que os fornecedores conseguem maximizar o

retorno do investimento.

Esta classificao, bastante oportuna e realista, no entanto, no a mais

valiosa contribuio do estudo de Geoffrey Moore (1996). Sua principal constatao

a existncia de um abismo entre as fases 2 e 3, ou seja, uma descontinuidade

entre a introduo do produto no mercado e a sua consolidao como um produto

de larga escala.

neste abismo, diz ele, que a maioria das empresas falha por no dispor do

instrumental de marketing ou de engenharia para lidar com a situao.

A figura 1.4 ilustra os estgios de desenvolvimento do mercado de produtos

de alta tecnologia, segundo Geoffrey Moore (1996).

Figura 1.4 Teoria do Abismo Fonte: Geoffrey Moore (1996)

23

A importncia dessa discusso no caso do mercado brasileiro de automao

residencial exatamente o fato de que algumas das tecnologias podem estar

atualmente a beira do abismo, segundo dados da prpria AURESIDE. Ou seja,

existe uma necessidade de enfrentar essa transio de um mercado incipiente e

baseado apenas no pioneirismo de alguns consumidores para o mercado de larga

escala. O tamanho deste mercado e a sua taxa de crescimento sero definidos na

razo direta da competncia dos profissionais e de seu empenho ao enfrentar os

desafios.

Segundo o prprio Geoffrey Moore (1996) uma proposta vivel a do

marketing de nichos, ou seja, efetuar a transio do abismo atacando nichos

especficos, consolidando as posies nesses nichos ao mesmo tempo em que

diminuem os riscos para conquistar os nichos seguintes. Essa situao lembra a de

uma jogada de boliche, quando se precisa derrubar um pino para, a seguir, derrubar

os adjacentes. A evoluo da telefonia celular pode fornecer um exemplo ideal desta

ttica.

Esses nichos devem ser escolhidos atravs de certos critrios. Podem ser

puramente geogrficos (concentrados nas reas de maior densidade de novas

construes), de modismos (atualmente comenta-se bastante os home offices),

tecnolgicos (por meio de inovaes) ou, ainda, por meio de eventos que auxiliem a

estimular o mercado de automao residencial. Certos produtos emergentes podem

ser eleitos para concentrar as aes de mercado, como aconteceu com o

lanamento dos DVDs (com um nico produto, estimulou-se a reformular todo o

conceito dos home theaters). Tambm pode se citar como outro exemplo o acesso

ultra-rpido Internet.

No mercado de automao residencial, pode-se dizer que esses primeiros

nichos a serem conquistados dependem de um eficiente trabalho de reconhecimento

dos benefcios oferecidos. Embora os primeiros consumidores se contentem com o

status e a modernidade representados pela automao de seus lares, os

pragmticos e os conservadores s se deixaro conquistar se estiverem certos de

obter convenincia, conforto, segurana e economia em um grau elevado. E para

estes consumidores que as empresas devem realmente se voltar, pois nesta fase

que os lucros so maximizados, podendo haver uma demanda maior, uma

conseqente reduo de preos, e tambm auxiliar na popularizao da AR.

24

Para que se consiga isto, por raciocnio lgico, os consumidores de um

mesmo nicho esto em busca de uma soluo tecnolgica comum. Se produtos e

servios forem introduzidos com sucesso nesse determinado nicho, podero se

beneficiar do valioso efeito da propaganda boca-a-boca.

Mas ainda assim, segundo o presidente da AURESIDE preciso convencer

os consumidores relutantes. Alm da exposio de todos os benefcios da AR,

devem ser combatidos os trs aspectos que criam a resistncia s novidades: o

medo, a incerteza e a dvida. Cada produto ou servio apresentado deve conter

intrinsecamente as caractersticas que anulem estes efeitos negativos. E, neste

particular, uma grande vantagem oferecer produtos de alta tecnologia, desde que

adequadamente acompanhados por servios de apoio. Portanto, no basta um

produto domstico ser sofisticado, ele deve ser de fcil operao e manuteno. Por

isso, esse mercado proporciona tantas e to estimulantes alternativas de servios

compartilhados, como projeto, programao, instalao e assistncia tcnica.

O nicho escolhido deve ter potencial suficiente para atender aos objetivos dos

fabricantes e usurios, mas a estratgia de marketing deve ser adequadamente

planejada para poder se ter o domnio sobre o assunto e aproveitar deste beneficio.

Um esforo equivalente desenvolvido para auxiliar os projetos de Edifcios

Inteligentes na Amrica do Norte, pode ser comparado. Trata-se de um conscio

entre trs empresas respeitveis, so elas: Sustainable Environmental Solutions Inc.,

ECD Energy and Environment Canada e IBI Group, que desenvolveram uma

associao e a mesma uma ferramenta de identificao e comparao dos nveis de

integrao e de automao dos projetos dos edifcios inteligentes. A Associao

denominada CABA Continental Automated Building Association e o ndice de

avaliao dos edifcios denominado BIQ Building Intelligent Quotient.

Cabe salientar que a CABA no tem fins lucrativos, trata-se de uma

associao da indstria que promove e estimula o desenvolvimento de tecnologias

avanadas para a automatizao dos edifcios na Amrica do Norte. Outra

informao adicional a de que o processo de avaliao do edifcio se faz on-line

via Internet.

O ndice, denominado BIQ Building Intelligent Quotient, utiliza uma

metodologia que pode auxiliar nos projetos e implantaes dos edifcios inteligentes;

pois:

25

1. fornece uma avaliao inicial do perfil do edifcio;

2. ajuda na articulao para atingir os objetivos de edifcios com alto

desempenho operacional;

3. permite uma anlise da lacuna e das possibilidades existentes entre a

avaliao inicial do edifcio elementar e do edifcio inteligente com alta

performance; e

4. apresenta quais os passos devem ser seguidos para atingir os objetivos do

projeto escolhido.

A figura 1.5 ilustra o conceito do ndice BIQ Building Intelligent Quotient

No Brasil no se tem conhecimento de metodologia especfica para o

desenvolvimento e implantao de projetos em AR, existem em geral mtodos

empricos seguindo normalmente a seguinte ordem:

1. Coleta de informaes (levantamento de necessidades) com o usurio;

2. Apresentao de possibilidades e de equipamentos;

3. Elaborao de projeto e;

4. Programao/cronograma de implantao.

comum, segundo os integradores de sistemas de automao, se deparar

durante a implantao da AR com diversas situaes conflitantes, como por

exemplo, para citar os mais simples, no estarem previstos ao projeto eltrico as

Alto Desempenho de objetivos dos edifcios inteligentes

Avaliao inicial do perfil do edifcio

Anlise entre a lacuna existente Orientao ao projeto do edifcio inteligente

Figura 1.5 Apresentao do conceito BIQ Building Intelligent Quotient Fonte: CABA (2005)

26

caixas de passagem ou tubulaes necessrias para a instalao de seus

dispositivos.

Assim sendo, este trabalho apresenta no captulo 3 a proposta de uma

metodologia denominada MAEAR - Metodologia para Auxlio da Engenharia em

Automao Residencial.

1.3 JUSTIFICATIVAS PARA A ADOO DA AUTOMAO RESIDENCIAL

O emprego de sistemas de automao nas residncias pode tornar-se um

fator positivo para o emprego mais racional da energia eltrica.

A automao residencial tambm oferece uma gama de servios e de

integrao de sistemas, como:

udio, vdeo, som ambiente, TV por assinatura;

segurana (alarmes, monitoramento, CFTV - Circuito Fechado de TV);

controle de iluminao;

telefonia;

redes de dados e informtica;

ar condicionado e aquecimento;

persianas e cortinas automticas;

eletrodomsticos comandados distncia;

utilidades, (irrigao, bombas, aspirao central, gs, energia alternativa, etc.);

gerenciamento da energia eltrica, etc.

A automao residencial pode assumir as funes de supervisionar,

comandar, controlar e otimizar os equipamentos e sistemas da edificao, que opera

automaticamente, segundo parmetros predefinidos, pelo usurio. A operao

automtica ou semi-automtica da edificao possibilita um funcionamento confivel,

com reduo de atos falhos ou possveis esquecimentos.

Os sistemas de automao residencial tambm podem oferecer servios de

apoio aos mtodos recentes de acompanhamento energtico. A automao ser de

grande utilidade se houver um gerenciamento da energia em comunicao com as

tcnicas de monitorao utilizadas pelas concessionrias, como o Sistema Argos

exigida pela Aneel Agncia Nacional de Energia Eltrica.

27

Existem ainda os medidores capazes de controlar demanda e consumo de

energia eltrica por meio de tarifao diferenciada, que podero, reunidos estes

conceitos, exercer um papel fundamental para o aumento da eficincia energtica.

Cabe aqui mencionar um recente trabalho de mestrado efetuado no Departamento

de Engenharia de Energia e Automao Eltricas da Escola Politcnica de So

Paulo, intitulado Desenvolvimento de medidor eletrnico de energia de custo

competitivo associado a estudos sobre medies de energia eltrica (Garcia D. A.

de A. 2000).

A automao residencial, conforme afirmado anteriormente, oferece uma

grande variedade de servios, de acordo com o tipo de configurao sistmica

implementada. Entretanto, cada consumidor apresenta diferentes nveis de

necessidades.

O que se verifica, portanto, que uma das dificuldades de se implantar

sistemas de automao residencial com sucesso tcnico e comercial no est

somente no custo ou no momento correto da deciso da implantao, mas tambm

na anlise individualizada da edificao e no perfil do consumidor.

Assim, necessrio que o profissional de automao residencial disponha de

uma metodologia e de uma ferramenta de engenharia que o auxilie a especificar um

sistema de automao residencial adequado, levando em conta diversos

parmetros, inclusive o perfil do consumidor.

Neste trabalho de pesquisa so apresentados os principais fatores que

devem ser observados para o projeto e implementao de sistemas de Automao

Residencial.

28

2 CARACTERSTICAS GERAIS DOS SISTEMAS DE AUTOMAO

RESIDENCIAL

2.1 RESUMO DA TEORIA GERAL DA AUTOMAO

A engenharia da automao pode lidar com processos de diversas naturezas.

A classificao desses processos pode ser efetuada de vrias maneiras: pela

natureza das variveis controladas segundo Cassandras (1992), pela arquitetura em

malha aberta ou fechada (Teoria de Controle), pelo nvel de automao (HAA), e

outras.

2.1.1 Classificao dos sistemas de automao pela natureza das variveis

controladas

SISTEMAS

ESTTICO DINMICO

VARIVEIS NO TEMPO INVARIVEIS NO TEMPO

LINEAR NO LINEAR

ESTADO CONTNUO ESTADO DISCRETO

TIME-DRIVEN EVENT-DRIVEN

DETERMINSTICO ESTOCSTICO

DISCRETOS NO TEMPO CONTNUOS NO TEMPO

SISTEMAS DE EVENTOS DISCRETOS

Figura 2.1 Classificao dos sistemas fsicos de automao Fonte: Cassandras (1992)

29

- Sistemas estticos e dinmicos em um sistema esttico, a sada independe

dos valores anteriores das entradas. Em um sistema dinmico o contrrio, ou

seja, a sada depende dos valores anteriores das entradas, assim como tambm

dos valores atuais das variveis de entrada.

- Sistemas variveis e invariveis no tempo o comportamento de um sistema

invarivel no muda com o passar do tempo. Esta propriedade, tambm

chamada estacionria, significa que, ao se aplicar um sinal a uma entrada

especfica, o sistema sempre apresenta a mesma resposta. Assim, o sistema

varivel tem o conceito inverso. Com o passar do tempo, pode haver respostas

diferentes em funo das alteraes das caractersticas intrnsecas do sistema.

- Sistemas lineares e no lineares so sistemas cujas funes que

representam o reconhecimento entre as variveis de entrada e as variveis de

sada so lineares, ou seja, possuem as propriedades das funes lineares.

Exemplo:

x(s) = g (a1.u1 + a2.u2) = x(s) = u1.g1.(a1) + u2.g2.(a2),

onde:

x(s) o resultado da funo g, g1 e g2;

a1 e a2 so variveis de entrada; e

u1 e u2 so nmeros reais constantes.

- Sistemas de estados contnuos e discretos em um sistema contnuo, o

estado das variveis pode assumir genericamente qualquer valor real ou

complexo. No sistema estado discreto, os estados das variveis so elementos

fixos.

- Sistemas time-driven e event-driven no sistema time-driven, o estado muda

continuamente no decorrer do tempo. No event-driven, somente muda o estado

quando existir uma ocorrncia gerada de forma assncrona por meio de um

evento que force a transio do mesmo. Entre a ocorrncia e o evento, o estado

fica inalterado.

- Sistemas determinstico e estocstico um sistema torna-se estocstico

quando uma ou mais variveis de sadas variam randomicamente. Neste caso, o

estado do sistema torna-se um processo, e o estudo probabilstico se faz

necessrio para descrever o comportamento do sistema. J o sistema

determinstico, como o prprio nome diz, tem como caracterstica as variveis

predeterminadas.

30

- Sistemas discreto e contnuo no tempo um sistema contnuo no tempo

aquele cuja todas as variveis de entradas, sadas e estados so definidas

prevendo todas as possibilidades de valores. Em um sistema discreto no tempo,

uma ou mais variveis so definidas pontualmente. normalmente utilizado, por

exemplo, em processos de amostragem para o controle da qualidade.

Como mostrado na figura 2.1 para efeito de identificao de sistemas, foi

destacado o sistema de eventos discretos que desenvolve automao em funo

das possveis naturezas das variveis a serem controladas.

Percebe-se, no entanto, a complexidade envolvida e a necessidade de reunir

os conceitos sobre a automao, a fim de analisar, e em seguida planejar, avaliando

a implementao de acordo com a classificao adequada aos tipos de sistemas.

2.1.2 Classificao dos sistemas de automao pela arquitetura em malha

aberta ou malha fechada teoria de controle

- Sistemas de controle em malha aberta segundo Ogata (2003), so aqueles

em que a sada no tem nenhum efeito automtico sobre a ao de controle. O

controle em malha aberta pode ser usado, na prtica, somente se a relao entre

a entrada e a sada for conhecida e se no houver distrbios internos e externos.

A figura 2.2 ilustra um sistema em malha aberta.

- Sistemas com controle manual segundo Castrucci (2001), so aqueles que

implicam em ter um operador presente no processo criador de uma varivel

fsica. De acordo com alguma regra de seu conhecimento, ele opera um aparelho

qualquer (vlvula, alavanca, chave, elemento de controle), que, por sua vez,

ATUADOR PROCESSO MEDIDOR

Figura 2.2 Sistema de controle em malha aberta Fonte: Ogata (2003)

31

produz alteraes naquela varivel. A figura 2.3 ilustra um sistema com controle

manual.

- Sistemas de controle automtico a programa segundo Castrucci (2001), so

aqueles que envolvem a existncia de um programa de aes, que se cumpre

com base no decurso do tempo ou a partir de modificaes eventuais em

variveis externas ao sistema. No primeiro caso, tem-se um programa temporal

e, no segundo, um programa lgico. A figura 2.4 ilustra um sistema de controle

automtico a programa.

- Sistemas de controle em malha fechada tambm denominado sistemas de

controle realimentados, segundo Ogata (2003), so aqueles em que a sada tem

efeito automtico sobre a ao de controle. O sinal de erro atuante, que a

ENTRADA

ATUADOR PROCESSO MEDIDOR SADA

Figura 2.3 Sistema com controle manual Fonte: Ogata (2003)


CONTROLADOR PROGRAMA

TEMPO OU VARIVEIS EXTERNAS

Figura 2.4 Sistema com controle automtico a programa Fonte: Ogata (2003)

32

diferena entre o sinal de entrada e o sinal realimentado (que pode ser o prprio

sinal de sada e suas derivadas), introduzido no controlador, de modo a reduzir

o erro e trazer a sada do sistema a um valor desejado. A figura 2.5 representa

um sistema em malha fechada.

A explanao mostrada por meio das figuras anteriores, trazendo os

conceitos relacionados teoria de controle, tem como efeito identificar a

abrangncia dos sistemas de automao de forma genrica.

Mas tambm aqui se percebe a complexidade envolvida e a importncia de

reunir tais conceitos sobre a automao, para analisar e, em seguida, planejar,

enquadrando a implementao de acordo com a classificao adequada aos tipos

de sistemas a serem adotados em uma residncia.

apresentada, na seqncia, uma forma de sistematizar e classificar essas

informaes. Porm, existe a necessidade de definir antes o que automao

residencial.

2.2 DEFINIO DE AUTOMAO RESIDENCIAL

Existem diversas definies vigentes para automao residencial, tambm

conhecida, em ingls, como home control, intelligent home ou smart home, entre

outras. Algumas das definies aceitas so:


CONTROLADOR

VALOR DESEJADO

Figura 2.5 Sistema com controle em malha fechada Fonte: Ogata (2003)

33

conjunto de equipamentos, sistemas e subsistemas que mantm certas

habilidades de interao entre si, permitindo o estabelecimento de funes

independentes. Isto possibilita que proprietrios de residncias possam controlar

funes proporcionadas por equipamentos ou sistemas de uso individual ou

coletivo, segundo representante de fabricante de produtos para automao

residencial.

viver numa grande cidade implica trabalhar para se conseguir ter uma

residncia segura; dispor, se possvel, de entretenimento sem sair de casa; e,

conforme uma tendncia atual, provavelmente tambm nela trabalhar pelo

menos algumas horas por semana. Para tal, condminos residenciais esto

passando a incluir em seus projetos a infra-estrutura bsica para automao,

segundo a Aureside Associao Brasileira de Automao Residencial; e

processo ou sistema utilizando diversos mtodos ou equipamentos, que

provem facilidade para melhorar o estilo de vida das pessoas, fazendo os lares

mais confortveis, seguros e eficientes, segundo a Associao Americana HAA

Home Automation Association.

A Instituio Americana Intelligent Building Institution localizada em

Washington, definia na dcada de 80 o termo intelligent building, edifcio

inteligente, ou casa inteligente, como:

um edifcio inteligente aquele o qual integra vrios sistemas para efetivamente

gerenciar recursos de modo coordenado visando maximizar desempenho

tcnico, investimento e operao com custo econmico, e tambm deve ser

flexvel.

Na dcada de 90, em um Congresso Internacional em Tel Aviv, Israel, um

grupo de trabalho de pesquisa da rea em estudo, denominado CIB Working Group

W98, definiu edifcio inteligente, ou o termo em ingls intelligent building, como:

um edifcio inteligente uma arquitetura que fornece resposta de forma

dinmica a cada ocupante com produtividade, com efetivo custo e condies

ambientalmente aprovadas por uma interao contnua entre quatro elementos

bsicos: lugar (tipo da edificao, estrutura, facilidades), processos (automao,

controle, sistemas), pessoas (servios, usurios) e gerenciamento (manuteno,

desempenho), e a inter-relao entre eles.

Reunir os conceitos de tais definies e opinies profissionais na tentativa de

expressar poeticamente tecnologia torna-se difcil. Existem outras definies, mas

34

todas enfatizam a integrao dos processos, com respostas adequadas aos usurios

e aos espaos, e gerenciamento dos negcios (automao predial), e a

customizao dos ambientes (automao residencial), de forma flexvel.

Mas o que significa o termo inteligente? Uma opinio aquela em considerar

a inteligncia como algo inato, uma habilidade cognitiva implcita a todos os

processos do raciocnio convencional. J. Piaget define no como um atributo, mas

como um complexo hierrquico da habilidade de processar informaes, implcito na

adaptao e equilbrio entre o indivduo e seu ambiente.

Existem outras opinies a respeito, mas Piaget tem definido algo que pode ser

estendido para entender como pessoas trabalham ou moram em edificaes e

interagem com seus micro climas, na construo do edifcio e no ambiente externo.

Sem discutir profundamente o argumento sobre a validade da inteligncia artificial,

existe atualmente um sistema, denominado em ingls knowledge-based systems,

utilizado para realizar tarefas que requerem percia, mas no demandam

introspeco ou originalidade, prprias do ser humano.

Uma edificao inteligente demanda inteligncia aplicada sobre conceitos

como desenvolver estgios de construo e operao dos projetos sob o

acompanhamento dos prprios clientes, consultores projetistas e contratantes, com

facilidades de gerenciamento.

Um iglu (habitao esquim em forma de cpula, construda em blocos de

neve), uma edificao inteligente? Para o esquim sempre foi, pois a forma e a

estrutura moderam o impacto climtico.

O layout interno e o uso trazem vantagem com relao ao gradiente de

temperatura, mas no poderia responder bem em condies extremamente maiores

de temperaturas ou outras condies variveis. O edifcio Helicon, construdo em

Londres, tenta suprir as necessidades na utilizao de escritrios, oferecendo

respostas de conforto e controle de energia para os ocupantes e administradores do

prdio.

O trio do edifcio Kajima Corporation em Tquio, tenta fornecer um ambiente

refrescante, de tal forma que respeite a necessidade do ciclo mental do ser humano,

contribuindo para concentrao e relaxamento, a fim de se trabalhar eficazmente.

Ento uma edificao inteligente pode ser simples ou tecnologicamente

sofisticada dependendo das circunstncias.

Contudo pode-se definir que, preferencialmente uma casa inteligente seja:

35

um espao residencial ecolgico e evoludo em termos de arquitetura e

construo, acompanhado de solues integradas tecnologia da informao,

permitindo aos seus usurios segurana, conforto e economia e, ao planeta,

eficincia energtica.

A figura 2.6 organiza e ilustra as possibilidades de servios a serem

executados, definidos pela AURESIDE Associao Brasileira de Automao

Residencial.

Dentro das diversas possibilidades existentes de automatizar uma residncia,

importante que o projetista avalie as vantagens de cada sistema em funo das

necessidades do usurio. Mesmo que o proprietrio queira instalar apenas um

subsistema, como segurana, deve ser uma preocupao do projetista deixar

alguma interface pronta para provveis integraes futuras. Assim, o proprietrio do

imvel poder agregar novas tecnologias sua residncia.

Figura 2.6 Abrangncia da Automao Residencial Fonte: Aureside (2002)

36

2.3 CLASSIFICAO DOS NVEIS DAS AUTOMAES INDUSTRIAL, PREDIAL

E RESIDENCIAL

Neste item sero apresentados os macros conceitos para a classificao dos

diversos nveis que as automaes industrial, predial ou residencial podem ter.

Segundo Moraes; Castrucci (2001) a automao industrial pode ser

classificada em cinco nveis conforme mostrado na figura 2.7:

Nessa figura cada nvel est associado a uma determinada classificao de

operao de equipamentos:

nvel 1 - o nvel das mquinas, dispositivos e componentes (cho de fabrica),

onde a automao realizada pelo controlador programvel. Para exemplificar

podem-se mencionar mquinas de embalagem, linha de montagem ou

manufatura;

nvel 2 - sua caracterstica ter algum tipo de superviso associada ao

processo. o nvel onde se encontram os concentradores de informaes sobre

Figura 2.7 Pirmide da Automao Industrial Fonte: Moraes, Castrucci (2001)

nvel 1

nvel 2

nvel 4

nvel 3

Gerenciamento dos recursos da empresa, vendas, finanas, custos

Logstica

programao/planejamento e controle de suprimentos

Superviso e Interface

Homem-Mquina

Controle do processo produtivo

Controladores programveis, comandos, mquinas, motores, inversores

nvel 5

37

o nvel 1 e as Interfaces Homem-Mquina (IHM). Para exemplificar pode-se

mencionar a sala de superviso de um laminador de tiras a fio;

nvel 3 - permite o controle do processo produtivo da planta. Normalmente,

constitudo por banco de dados com informaes dos ndices da qualidade da

produo, relatrios e estatsticas de processo, ndice de produtividade,

algoritmos de otimizao da operao produtiva. Para exemplificar, podem-se

mencionar a avaliao e controle da qualidade em processo qumico ou

alimentcio;

nvel 4 - o nvel responsvel pela programao e pelo planejamento da

produo, realizando o controle e a logstica dos suprimentos. Para exemplificar,

pode-se mencionar o controle de suprimentos e estoques em funo da

sazonalidade e da distribuio geogrfica; e

nvel 5 - o responsvel pela administrao dos recursos da empresa, em que

se encontram os softwares para gesto de vendas e gesto financeira.

tambm onde se realizam a deciso e o gerenciamento de todo o sistema.

Para a automao predial, a classificao dos nveis de automao pode ser

enquadrada na pirmide da automao industrial (figura 2.7) nos casos de edifcios

inteligentes corporativos, especialmente aqueles em que o incorporador do imvel

vende servios ou os prprios espaos. Um exemplo o edifcio localizado na

avenida Naes Unidas, na cidade de So Paulo, SP, de uma grande editora

brasileira.

Alguns dados operacionais mdios do edifcio, fornecidos pela prpria editora,

so:

3800 partidas de elevadores por dia;

12000 pessoas circulam diariamente;

consumo total de energia eltrica equivalente a uma cidade com 55000

habitantes; e

sistema de controle de acesso em todas as dependncias do edifcio.

Todo sistema implementado visa auxiliar no gerenciamento, produtividade,

manuteno e segurana de modo otimizado.

Assim, devido sua complexidade e interesses comerciais envolvidos, a

classificao dos nveis de automao industrial, descritos anteriormente, tambm

podem ser aplicveis em shoppings centers, hotis, hospitais, centros comerciais,

parques temticos, e outros.

38

J para condomnios residenciais ou residncias, especificamente, os nveis

de automao industrial, normalmente no so aplicveis.

Enquanto a Automao Industrial classificada por diversos autores em cinco

nveis, conforme j apresentado, a HAA Home Automation Association classifica

automao residencial em trs nveis, como mostra a figura 2.8.

A partir da figura 2.8, possvel fazer uma breve descrio de cada nvel:

nvel 1, sistema de automao independente o nvel que se aplicam

equipamentos individuais ou subsistemas que provem funes independentes e

no se relacionam diretamente com outros equipamentos ou subsistemas. Para

exemplificar pode-se mencionar a utilizao de um sensor de presena para o

controle automtico da iluminao de um ambiente;

nvel 2, sistemas integrados - este o nvel de aplicao quando existem

mltiplos sistemas de automao integrados entre si, utilizando-se um nico

controle. Entretanto, cada sistema ou equipamento opera de acordo com sua

Figura 2.8 Nveis de automao residencial segundo a HAA Home Automation Association Fonte: Aureside (2002)

Nvel 2

Sistemas Integrados, porm cada sistema opera de acordo com sua

fabricao

Nvel 1

Sistemas de Automao

Independentes

Nvel 3

Integrao Total dos Sistemas

39

fabricao. Um exemplo a criao automtica de uma ambientao luminosa e

de uma preparao de equipamentos de udio e vdeo, (dimerizao da

iluminao, fechamento de cortinas, acionamentos de equipamentos de udio e

vdeo e outros). Ao se acionar um nico comando, de modo convencional ou a

partir de uma central por meio de controle remoto, todo o ambiente de

determinada sala automaticamente preparado para assistir a um filme; porm

os equipamentos interagem entre si, somente por meio de interfaces e

adaptaes entre os dispositivos/equipamentos;

nvel 3, sistemas totalmente integrados, casa inteligente h uma completa

interao entre todos os sistemas, com possibilidade de superviso. Para

exemplificar, pode-se mencionar uma automao residencial utilizando sistemas

abertos de comunicao entre os dispositivos e equipamentos, para o controle

de modo descentralizado, por meio de pontos, (ns) inteligentes; tambm podem

ser supervisionados todos os sistemas de automao integrados via computador

ou via controlador centralizado.

Independentemente do nvel de aplicao de cada sistema de automao

residencial, cabe salientar que os projetos devem ser customizados para atender as

necessidades especficas de cada usurio.

Preferencialmente, no momento do projeto, o arquiteto, o tcnico ou o

engenheiro, enfim, o profissional integrador de sistemas, em conjunto com o

proprietrio, descreve as funes e define as melhores aplicaes dentro das

possibilidades tcnicas e econmicas que permitam a implantao adequada ao uso

dos produtos, individualmente ou como sistema.

Outro fato importante a ressaltar: determinar a classificao dos nveis de

cada uma das diversas possibilidades mostradas na figura 2.6 (abrangncia da

automao residencial) depende da definio do sistema de automao que ser

escolhido, pois sempre existir uma vasta gama de tecnologias para cada aplicao,

que podem estar englobadas em qualquer um dos nveis mencionados

anteriormente.

Portanto, com a apresentao da teoria geral da automao, da definio de

automao residencial e das possibilidades de suas classificaes, este trabalho

prope, por meio das tabelas 2.1 e 2.2, uma forma de sistematizao tecnolgica e

conceitual de alguns dos principais produtos existentes no mercado atual, divididos

40

em grandes reas, que pode, de acordo com a necessidade, ser adaptada a

quaisquer outras tecnologias. As informaes nelas contidas so resultados de

estudos realizados na oportunidade, e podem, portanto, serem atualizadas a

qualquer momento.

Tabela 2.1 - Classificao da automao residencial I

Nas tabelas 2.1 e 2.2 verificam-se a existncia de vrias demarcaes com

relao s classificaes de um mesmo sistema. Por exemplo, quando em um

determinado tipo de sistema representado na tabela 2.1 ou na tabela 2.2 se

encontrar assinalados tanto malha aberta como malha fechada porque o sistema

permite duas possibilidades operacionais.

Aber-

to

Proprie-

trio 1 2 3Tipo

Sensores

PIR x x x

Ultras-

nicox x x

Dual x x x x x x x xFotoclula LDR x x x x x x x x

Atuadores

Conven-

cionalx x x x x x

"inteli-

gente"x x x x x x x x

Anal-gica x x x

Digital x x x x x

Automaco de

CortinasSomfy x x x x x x x x x x

Rels de

ImpulsoFinder x x x x x x x x x x

Sistemas de

Iluminao

Lutron x x x x x x x x x x

Home-

worksx x x x x x x x x

Home-

servex x x x x x x x x

Radio RA x x x x x x x x x

ComunicaoClassifi-

caoClassificao dos sistemas de automao pela natureza das variveis

Classificao dos sistemas de automao pela

arquitetura - Teoria de Controle

Malha

Fech.

Estocs-

tico

Malha

AbertaLinear

Controle

Manual

Estado

Contnuo

Estado

Discreto

Automao a

Programa

Event

Driven

Controle de

Iluminaao

Dimerizao

Interruptores

Minuteria

Tecnologias

Sensor de

Presena

Varivel no

tempo

Determi-

nstico

Tabela I - Sistematizao da automao residencial

Nveis ARProtocoloNo

Linear

Invarivel

no tempo

Est-

tico

Din-

mico

Time

Driven

41

Tabela 2.2 - Classificao da automao residencial II

As tabelas 2.1 e 2.2 apresentam as principais tecnologias disponveis e

empregadas atualmente no mercado de AR. Entretanto, vrios artigos indicam que

em um perodo de aproximadamente cinco anos diversos fabricantes de produtos e

de sistemas de AR estaro oferecendo arquiteturas sistemticas baseada em

wireless ou outras, pois se trata de uma rea de conhecimento em pleno

desenvolvimento.

A metodologia MAEAR poder tambm ser aplicada como ferramenta de

auxlio de engenharia para sistemas de AR baseada em qualquer tecnologia. Na

seqncia apresentada uma breve descrio dos princpios de funcionamento das

tecnologias citadas nas tabelas de sistematizao/classificao.

Aber-

to

Proprie-

trio 1 2 3

Equip. de

Redes Eltr.Tipo

X10 Teleco-

mandox x x x x x x x x x

X10 CFTV x x x x x x x x x

Supervisrio

Panja AMX x x x x x x x x x x

Creston x x x x x x x x x x

Controla-dores

IHC x x x x x x x x x x x x x x xHNC IBM x x x x x x x x x x

EIB x x x x x x x x x x x x x x xLonworks x x x x x x x x x x x x x x xIHC Bus x x x x x x x x x x x x x xHeading x x x x x x x x x x x x x xIhouse x x x x x x x x x x x x x x

Batibus x x x x x x x x x x x x x x x x

EHS x x x x x x x x x x x x x x x xCebus x x x x x x x x x x x x x x x xHBS x x x x x x x x x x x x x x x xKonnex x x x x x x x x x x x x x x x xMy Home x x x x x x x x x x x x x x x x

Tabela II - Sistematizao da automao residencial

Classificao dos sistemas de automao pela natureza das variveis ComunicaoClassifi-

cao

Classificao dos sistemas de automao pela

arquitetura - Teoria de controle

Nveis ARMalha

Aberta

Controle

Manual

Automao a

Program.

Malha

Fech.

Determi-

nstico

Estocs-

tico

Varivel no

tempo

ProtocoloInvarivel

no tempoLinear

No

Linear

Estado

Contnuo

Estado

Discreto

Time

Driven

Tendncias

Tecnolgicas

Tecnologia

Descentrali-

zada

Event

Driven

Est-

tico

Din-

mico

PLC - Power

Line Carrier

Tecnologias

Integrao de

Sistemas

Central de

Controle de

Automao

42

2.4 EXEMPLOS DE TECNOLOGIAS DESTINADAS A SISTEMAS DE

AUTOMAO RESIDENCIAL

Os itens a seguir apresentam a descrio de alguns sistemas e topologias dos

fabricantes de controle e automao residencial disponveis atualmente, assim como

as tendncias tecnolgicas do setor e a relao com seus respectivos nveis de

classificao segundo a HAA Home Automation Association.

2.4.1 Tecnologia de sensores de presena atuadores, dimerizadores e

interruptores minuterias

Desenvolvido atualmente por diversos fabricantes os sensores de presena

atuadores, dimerizadores e as minuterias controlam a iluminao do ambiente de

forma independente de outros sistemas de automao residencial. Os sensores de

presena atuadores foram desenvolvidos pensando na otimizao de energia e na

comodidade para o usurio. Ao detectar a presena de uma pessoa na rea

controlada, os sensores de presena atuadores comandam um circuito comutador

que por sua vez est conectado luminria. Porm, os dispositivos sensores de

presena no so necessariamente somente conectados a sistemas de iluminao.

Os mesmos podem enviar sinais de deteco em outros processos de comando,

como, sistemas de segurana, acionamento de portas, climatizao e outros.

As principais tecnologias existentes so:

- Raios infravermelhos passivos;

- Ultra-snica;

- Dual.

Sensor de Presena

Sistemas de Iluminao

Sistemas de Segurana

Acionamento de

portas

Outros sistemas

Sistemas de Climatizao

Figura 2.9 Possibilidades de cargas para sensores de presena

43

Os sensores com tecnologia por raios infravermelhos passivos (PIR), reagem

somente a determinadas fontes de energia, como o corpo humano. Eles detectam

presena atravs da diferena entre o calor emitido pelo corpo humano e o espao

ao redor.

Os sensores PIR utilizam uma lente Fresnel que distribui os raios

infravermelhos em diferentes zonas, obtendo assim uma melhor rea de cobertura a

controlar. Quando acontece uma mudana de temperatura em alguma dessas

zonas, detecta-se presena, e a carga acionada.

A fim de aumentar a confiabilidade do funcionamento, normalmente esta

tecnologia utiliza, tambm, um filtro de luz que elimina a possibilidade de falsas

deteces causadas pela luz natural (raios solares), assim como, circuitos especiais

para maior imunidade a ondas de rdio freqncia.

A tecnologia PIR permite definir com preciso a rea de cobertura desejada.

A figura 2.10 ilustra alguns modelos de sensores de presena em diferentes modos

de instalao, como teto, parede ou de embutir, respectivamente.

A tecnologia ultra-snica utiliza o princpio Doppler, ou seja, so sensores de

movimento volumtricos. Esses sensores emitem ondas de ultra-som na rea a

controlar, essas ondas rebatem nos objetos presentes, e retornam ao receptor do

sensor de presena.

O movimento de uma pessoa na rea faz com que as ondas ultra-snicas

retornem com uma freqncia diferente da recebida com objetos em repouso, o que

interpretado como deteco de presena.

Figura 2.10 Sensores de presena com tecnologia por raios infravermelhos Fonte: Catlogo Bticino (2004)

44

Os sensores ultra-snicos funcionam com um transmissor e um ou dois

receptores. Eles transmitem as ondas em alta freqncia, gerada por um oscilador

de cristal de quartzo. Esta freqncia to alta que no pode ser percebida pelos

seres humanos.

A cobertura ultra-snica no necessita viso direta da rea de cobertura,

podendo estar sensvel atravs de portas e divisrias. Contudo se faz necessrio

instal-lo em uma localizao adequada, a fim de evitar possveis deteces fora da

zona desejada.

As reas com carpetes e materiais antiacsticos absorvem a onda ultra-

snica e podem reduzir a cobertura. A eficincia do sensor tambm pode ser

alterada por fluxo excessivo de ar (provocado por ar-condicionado, ventilador,

calefao ou outros).

A tecnologia dual combina as tecnologias PIR (raios infravermelhos passivos)

e ultra-snica, proporcionando assim o controle da iluminao nas reas onde os

sensores de apenas uma tecnologia poderiam apresentar falhas na deteco.

A combinao de raios infravermelhos com ultra-snicos permite que o sensor

aproveite as melhores caractersticas de cada tecnologia, oferecendo assim uma

maior sensibilidade e adaptabilidade de funcionamento em funo do ambiente e

caractersticas de aplicao.

Esta tecnologia apresenta diferentes configuraes de operao. A

configurao padro aciona a iluminao quando as duas tecnologias detectam

presena simultaneamente, mantm acesa a luz desde que uma das tecnologias

continue detectando presena, e a apaga quando a rea desocupada. Segundo as

caractersticas da rea a ser controlada, possvel alterar essa configurao.

Um exemplo de aplicao de um sensor de presena com tecnologia dual

pode ser de uma sala de computador: o fluxo de ar (gerado pelo ar-condicionado)

Figura 2.11 Sensor de presena com tecnologia por raios ultra-snicos Fonte: Catlogo Bticino (2004)

45

poderia provocar uma falsa deteco por um sensor ultra-snico, assim como o

baixo ndice de atividade/movimento na rea (digitao) poderia provocar o

desligamento indesejado da iluminao por um sensor PIR. Este tipo de problema

pode ser resolvido com a tecnologia dual, j que, para o acendimento das luzes, na

configurao padro, necessria deteco de presena das duas tecnologias

(podendo-se entender como confirmao de presena na rea), e, para manter as

luzes acesas, necessrio que apenas uma das duas tecnologias detecte o

movimento, por menor que este seja.

Cabe citar ainda um dispositivo que se utiliza da tecnologia sensvel

variao da luz, como o (LDR) Lighting Dependent Resistor, para em conjunto com

outros componentes controlar a funo liga e desliga da iluminao de acordo com o

amanhecer e o anoitecer, comum este dispositivo tambm ser denominado

fotoclula.

A fotoclula encarregada de medir a quantidade de luz natural do ambiente

e controlar as cargas automaticamente desligando-as quando houver luz natural

suficiente e ligando-as quando for insuficiente. O sensor tambm possui uma chave

para anulao, que atua no caso da necessidade de iluminao constante.

Assim como na tecnologia dual a combinao destas tecnologias (raios

infravermelhos com ultra-snicos e fotoclulas) permite que o sensor aproveite as

caractersticas destas tecnologias. Pode oferecer uma maior sensibilidade e

flexibilidade de funcionamento. Pode-se citar como exemplo, o acionamento da

Figura 2.12 Sensor de presena com tecnologia dual Fonte: Catlogo Bticino (2004)

Figura 2.13 Sensores com fotoclula Fonte: Catlogo Bticino (2004)

46

carga (lmpadas) somente quando detectar presena e houver a falta de luz natural

no ambiente. A figura 2.14 apresenta alguns modelos de sensores de presena com

fotoclula para instalao em teto, parede, ou teto/parede, respectivamente.

Existe tambm, alm da dimerizao convencional (controlador de

intensidade luminosa por meio da eletrnica), da minuteria (mantm a carga

acionada por um tempo pr-estabelecido aps comando), a dimerizao digital

programvel ou interruptor denominado inteligente, com funes integradas, como:

- a funo com um perodo pr-ajustado; a luz diminui a intensidade gradualmente;

- a funo temporizador; aps o tempo pr-estabelecido, desliga automaticamente;

- a funo simulador de presena; mantm a lmpada ligada por um tempo,

desligada por outro, alternando-se sucessivamente nesses intervalos; e

- a funo dimerizao; que controla a intensidade luminosa com modelos tanto

para lmpadas incandescentes como para fluorescentes.

Como se pode verificar existem caractersticas diversificadas entre as

tecnologias apresentadas, ou seja, diferentes aplicaes. Contudo, como em

qualquer situao similar, deve-se verificar qual a que mais atender as

necessidades em funo das caractersticas do ambiente e das circunstncias.

Estas tecnologias de controle de iluminao podem ser consideradas nvel 1

de automao residencial, pois se aplicam em sistemas individuais ou subsistemas

Figura 2.14 Sensores de presena com fotoclula e Fonte: Catlogo A. Santos (2004)

Figura 2.15 Minuterias e dimmers Fonte: Catlogo A. Santos (2004)

47

que provem funes independentes que no se relacionam diretamente com outros

equipamentos ou subsistemas.

comum no serem previstos em projetos residenciais populares a

instalao das tecnologias citadas principalmente por falta de informao aos

usurios finais. Normalmente, criam-se alguns paradigmas como: custo, crena que

haver dificuldade na instalao/manuteno, ou at por acreditar-se em uma

dificuldade de encontrar tais dispositivos para aquisio.

Entretanto, tais tecnologias atualmente esto disponveis no mercado nos

mais diversos modelos e marcas e com instalao que exige apenas a interpretao

de instrues que acompanham os dispositivos.

2.4.2 Tecnologia para acionamento de cargas por meio de rels de impulso

Os rels so componentes eletromecnicos capazes de chavear circuitos de

potncias elevadas a partir de pequenas correntes ou tenses, tornando-se um

componente fundamental nos equipamentos eltricos.

Um rel eletromagntico se compe de um eletrom (ou bobina), uma base

montada e os contatos.

Figura 2.16 Rel Eletromagntico Fonte: Palestra Finder (2004)

48

Algumas caractersticas do rel eletromagntico:

um rel pode controlar sinais DC por meio de sinais AC ou vice-versa;

a tenso de controle da bobina menor que a dos contatos;

sinais de sada so completamente isolados e independentes dos sinais de

entrada;

pode haver o acionamento de um circuito ao mesmo tempo com um nico

sinal.

Dos rels tradicionais eletromagnticos que devem ser acionados por sinais

liga/desliga, foram desenvolvidos rels que so acionados por pulsos denominados

rels de impulso. A figura 2.17 ilustra o projeto do primeiro rel de impulso

desenvolvido.

Com a programao atravs de came, o rel pode efetuar diferentes

seqncias de acionamento compostos por at dois contatos. Portanto, podem-se

controlar diversos circuitos ao mesmo tempo utilizando um conjunto de botes

pulsadores, controlando a quantidade de pulsos. A figura 2.18 apresenta um modelo

de rel de impulso e suas possibilidades.

Figura 2.17 Projeto do 1 rel de impulso 1950 Piero Giordanino - Patenteado pela empresa Finder Fonte: Palestra Finder (2004)

Figura 2.18 Exemplo de seqncia de rel de impulso Fonte: Manual Finder (2006)

49

Alm de rels de impulso pode ser planejada a utilizao de rels

programveis, rels com a funo de minuteria, rels associados a sensores

crepusculares (fotoclulas) ou a controles de dimerizao, rels com a funo SELV

(Segurana Extra em Baixa Tenso), entre outros. A figura 2.19 mostra alguns tipos

de rels de impulso.

Assim como os sensores, e de acordo com a definio dos nveis de AR,

segundo a HAA, esta tecnologia de controle de iluminao pode ser considerada

nvel 1 de automao residencial, pois se aplicam em sistemas individuais ou

subsistemas que provem funes independentes que no se relacionam

diretamente com outros equipamentos ou subsistemas. Mas, se desenvolvido as

devidas interfaces, torna-se possvel alcanar o nvel 2 de AR.

Tambm comum no serem previstos em projetos a instalao das

tecnologias citadas por falta de informao aos usurios finais e at mesmo a uma

parte de alguns projetistas e executores, e tambm normalmente por alguns

paradigmas: como custo, crena que haver dificuldade na instalao/manuteno,

ou at por acreditar-se em uma dificuldade de encontrar tais dispositivos para

aquisio.

De fato, os rels de impulso e dispositivos correlatos no so amplamente

encontrados em quaisquer lojas de materiais eltricos. Entretanto, o principal

fabricante com representao em suas filiais, mantm e disponibiliza seus produtos

por meio de rede de distribuidores especficos. Os dispositivos so de fcil

instalao, tendo como condio ideal, o planejamento prvio da instalao.

2.4.3 Tecnologia com comunicao de dados por meio da rede eltrica I

A tecnologia X10 PLC (Power Line Carrier) existe h mais de vinte anos e foi

criada inicialmente para integrar baixo custo e controle de equipamentos.

Figura 2.19 Modelos de rels de impulso Fonte: Manual Finder (2006)

50

Originalmente unidirecional, hoje em dia possvel encontrar equipamentos

bidirecionais. Os mdulos transmissores do X10 so adaptadores que conectados

tomada de energia eltrica enviam sinais aos mdulos receptores para controlar

equipamentos simples: interruptores, controles remoto, sensores de presena, entre

outros.

A modulao utilizada por amplitude - AM (Amplitude Modulation). Para

diferenciar os sinais, a portadora utiliza a passagem por zero volt da onda senoidal

(60Hz ou 50 Hz) da linha eltrica de corrente alternada (CA), tanto no ciclo positivo

quanto no negativo.

A transmisso na passagem por zero justifica-se por ser este o instante de

menor rudo e interferncia de outros equipamentos ligados rede. O um binrio

representado por um pulso de 3 a 5V, com durao de aproximadamente 1ms, no

primeiro ponto do cruzamento pelo zero e pela ausncia desse pulso no segundo

zero.

O zero binrio um inverso: ausncia no primeiro pulso e presena no

segundo. Dessa forma, cada bit precisa de um ciclo completo de 60Hz para ser

transmitido, limitando a taxa em 60 bits por segundo.

Um comando completo do X10 consiste de dois pacotes com um intervalo de

3 ciclos entre eles, e cada pacote leva 11 ciclos para ser transmitido. No total so

necessrios 47 ciclos para se transmitir um comando, o equivalente a 0,8s. Essa

limitao de velocidade acabou restringindo a tecnologia ao controle de aplicaes

simples como iluminao e segurana.

O protocolo de comunicao X10 em si, no proprietrio, no sentido de que

qualquer fabricante pode produzir dispositivos X10 e oferec-los ao consumidor,

porm no se comunica com outro tipo de protocolo de comunicao. A figura 2.20

ilustra alguns mdulos X10: transmissor, controle remoto, acionamento de cargas e

acionamento de lmpadas tipo soquete, respectivamente.

Figura 2.20 Mdulos de controle X10 Fonte: Catlogo X10 (2006)

51

Contudo, alm dos exemplos citados at aqui existe tambm atualmente uma

vasta gama de possibilidades de dispositivos que se comunicam por meio do

protocolo X10, como por exemplo, na rea de segurana (cmeras e correlatos)

utilizando o mesmo princpio de funcionamento. Esta tecnologia pode ser

considerada nvel 1 de automao residencial ou quando o sistema permitir

superviso e programao por meio de interfaces utilizando o computador, nvel 2.

2.4.3.1 Tecnologia de comunicao por meio da rede eltrica II

A tecnologia PLC denominada (Powerline Communication) assemelha-se a

tecnologia X10, porm sob outros propsitos e abrangncias. Assim como o X10 a

topologia da rede ser a mesma utilizada para distribuio de energia eltrica,

tornando cada tomada um ponto potencial para transmisso de dados,

transformando desta maneira a rede eltrica de prdios e residncias em uma

verdadeira rede de comunicao local.

A diferena do X10 que o padro da tecnologia PLC aqui apresentada

prope utilizar a prpria rede eltrica para conectar computadores em rede, ou

dispositivos de telemetria, ou a prpria internet, e no somente dispositivos sensores

ou atuadores. A figura 2.21 ilustra a proposta da tecnologia PLC (Powerline

Communication).

Figura 2.21 Rede Internet pela rede eltrica Fonte: Vargas (2004)

52

Existem projetos utlizando a tecnologia PLC no exterior e no Brasil, entretanto

este trabalho de pesquisa no tem como foco analis-los mais detalhadamente. Um

trabalho de pesquisa, Vargas (2004) que apresenta um estudo apropriado foi

desenvolvido por pesquisadores da Universidade Federal do Rio Grande do Sul,

denominado Comunicao de dados atravs da rede eltrica.

Conclui-se que a tecnologia PLC (Powerline Communication) ou (Power Line

Carrier) so ambas uma comunicao por rede eltrica, que tem cada qual o seu

propsito. As mesmas podem permitir aplicaes por uma simples tomada eltrica,

ou seja, transformam cabos de cobre das redes convencionais de distribuio de

energia eltrica em potencial meio de transmisso de dados, voz, e imagens.

Assim, pode-se enquadrar essa tecnologia a nvel 2 da AR, podendo alcanar

o nvel 3, pois futuramente os prprios computadores pessoais podem se tornar os

dispositivos de controle da residncia.

A diferena, comparados outras tecnologias, de que os dados e

comandos, de maneira integrada, podero utilizar da prpria rede eltrica.

2.4.4 Tecnologia para automatizao de persianas, cortinas e toldos

Existem diversos fabricantes desta tecnologia. um sistema de motorizao

de cortinas, persianas e toldos que tem como caractersticas de aplicao a

utiliza7o de pequenos motores (110/220VCA ou 24VCC). Os motores so

comandados por impulsos em controle remoto ou botes pulsadores e acionados por

rels eletromagnticos ou dispositivos eletrnicos, e podem ser interligados s

principais tecnologias de automao residencial disponveis.

As ltimas inovaes so sistemas de motorizao de cortinas utilizando

baterias, e outras com sensor solar, permitindo a instalao de modo individual

mesmo sem a prvia instalao eltrica, normalmente necessria no modo

convencional.

O nvel de automao residencial para esta tecnologia dependendo da

aplicao pode ser nvel 1, sistema independente, ou nvel 2, pois permite a

integrao de comando por meio interfaces com outros dispositivos ou sistemas de

controle.

53

2.4.5 Tecnologia de sistemas de controle de iluminao e outros subsistemas

Existem diversos fabricantes de sistemas de controle de iluminao. Incluem

itens variados desde simples controles instalados em parede que ajustam a

luminosidade em uma sala, como os dimerizadores citados anteriormente, at

sistemas mais sofisticados para o controle de toda residncia, escritrio ou grandes

instalaes.

Trata-se de sistemas de controle de iluminao com programao da

ambientao luminosa com interface amigvel. Existem por exemplo, dispositivos

que controlam a iluminao e criam uma ambientao luminosa em at oito pontos,

podendo totalizar at 48 zonas de iluminao, considerando a potncia permissvel

de cada ponto.

Os mesmos permitem incluir o controle de outros equipamentos como parte

desta ambientao, como telas de projeo e cortinas automatizadas. Comportam

ainda 16 possibilidades de ambientao em sua memria.

A figura 2.22 mostra um modelo de um sistema de controle de iluminao.

Existem tambm outros dispositivos que apesar de terem os mesmos

objetivos mencionados nos outros modelos, contam com painis de dimerizao e

atendem aplicaes de maior porte, possibilitando a integrao com sistemas de

automao predial. Estes modelos podem chegar a atender de 128 a 512 zonas de

iluminao.

Como exemplo de inovao em um evento denominado Habitar 2003

realizado em So Paulo, duas empresas em parceria programaram e

implementaram, em um modelo de casa inteligente, um sistema de controle de

iluminao por meio do comando de voz.

Figura 2.22 Modelo de central de controle iluminao Fonte: Manual Lutron (2001)

54

Existem ainda sistemas de controle de iluminao voltados especificamente

para residncias, e permitem trs possibilidades de utilizao:

- totalmente cabeado (Homeworks);

- totalmente por radiofreqncia/wireless (Homeserve); ou

- ambos conforme as necessidades da infra-estru

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