1 Introdução

Todo aquele que ouve pela primeira vez o termo domótica, reage de

forma semelhante, no sentido de desconhecer tal palavra, porém basta uma

breve explicação para em seguida passar a acreditar que é algo relacionado à

histórias de ficção científica ou um desenho animado futurístico, onde existem

máquinas e computadores de alto nível, que estão destinados a executar

trabalhos domésticos feitos diariamente por pessoas comuns.

Para considerar o que seria um ambiente doméstico automatizado

podemos pensar em uma construção onde um conjunto de máquinas teria a

função de trabalhar, sem pausa nem descanso, para os habitantes de uma

casa, devendo cobrir todas as necessidades que esta possa ter. Esse sistema

deve ser transparente para seus moradores, para que assim tudo esteja em

harmonia, como um verdadeiro lar. Assim, pode-se afirmar que uma casa

automatizada deve ter uma aparência tão normal quanto qualquer outra.

Até pouco tempo atrás, os sistemas que existiam em casas

automatizadas trabalhavam de forma independente e sem interação entre eles.

Como exemplo pode-se citar segurança, aquecimento, posição cortinas ou

persianas e iluminação. E esses sempre desempenharam suas funções de

modo isolado, e sem estar relacionados entre si, de modo que só agiam

conforme requisitado, por exemplo com um controle remoto o usuário poderia

modificar a posição de sua persiana.

Atualmente, existem sistemas que fornecem soluções para integrar e

vincular todos os elementos de uma casa, que proporcionam aos usuários uma

série de soluções e oferecem alta funcionalidade. Na Europa existem muitos

edifícios onde a automação é uma realidade, utilizando sistemas que

gerenciam a segurança, conforto, eficácia da energia e comunicações .

Para servir de exemplo da integração desse sistema, pode-se mencionar

que é totalmente possível fazer a iluminação de uma residência operar de

acordo com o tempo, o local, a quantidade de luz solar no ambiente ou a

orientação da casa, e de acordo com essas variáveis o sistema deve

determinar, em tempo real, se é necessário mais ou menos iluminação.

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Com a utilização da Domótica pode-se lograr detectar vazamentos de

gás e água, onde o sistema captaria a falha e desligaria o fornecimento,

prevenindo desta forma, inundações, acidentes ou danos materiais provocados

por este tipo de catástrofe; além de uma redução de custos, uma vez que os

vazamentos seriam eliminados.

Para os idosos e deficientes, a Domótica pode oferecer uma série de

vantagens para melhorar sua qualidade de vida. Onde cada local estaria

equipado de acordo com a necessidade de cada um, aumentando o conforto e

o bem estar de seus habitantes. Caso um morador tenha qualquer tipo de

problemas de caráter médico, somente com acionar um pulsador o sistema

domótico anunciaria, seu estado atual mediante uma ligação telefônica, à seus

familiares ou diretamente à seu médico.

Uma casa automatizada, pode ser considerada como uma casa “viva”,

que orienta seus moradores, que muda constantemente de acordo com as

necessidades de seus habitantes, e de acordo com seu sistema climático.

Deve ser uma casa como qualquer outra, apta a mudanças e reformas.

Em nosso país, estas tecnologias estão sendo progressivamente

implementadas, porém não se pode prever o quão longe chegará, pois não é

possível conhecer sabemos quais requisito serão solicitados pelo seu morador

a sua nova habitação, pois os usuários têm uma enorme imaginação e, esta é

a chave que fez com que esse desenho animado se tornasse possível.

A automação predial e residencial foi baseada principalmente pela

automação industrial, essa difundida há mais tempo. Tanto que em seus

primórdios, como não existiam equipamentos próprios, especialistas apenas

modificavam dispositivos usados na automação industrial para usá-los nas

primeiras automações prediais.

Porém, em virtude da diferente realidade arquitetônica desses

ambientes, e com o aumento gradativo da procura por dispositivos adequados,

muitas empresas começaram a desenvolver sistemas de automação predial.

Esse interesse se iniciou na década de 80 , alcançando em 1996 a marca de 4

milhões de edifícios e casas automatizadas, principalmente nos Estados

Unidos. O surgimento do computador pessoal, internet, e todas informações

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digitalizadas fez com que essa tecnologia se desenvolvesse de maneira

relâmpago nos países mais desenvolvidos.

Cada nova tecnologia traz consigo um novo vocabulário para seus

usuários. Quando o assunto é automação residencial, não poderia ser

diferente. Termos como Domótica, Casas Automáticas, Casas Inteligentes,

Digital Home querem dizer a mesma coisa: Conforto.

Conforto é o que todos os usuários esperam desse sistema. Além disso,

o usuário deseja praticidade, pois caso contrário, deixará o sistema de lado em

poucas semanas, logo que passar o entusiasmo por essa nova tecnologia, por

isso o sistema desenvolvido para cada casa deve levar em consideração os

desejos do morador. A automação residencial poderá ajudar o seu usuário a

desenvolver tarefas do seu cotidiano e evitar preocupações diárias, como o fato

de esquecer a janela aberta, sabendo poderá chover.

4

2 Domótica

O termo Domótica é a junção do latim Domus "casa" com o sufixo "tica"

que representa os meios informáticos, tal como a Robótica.

A Automação Residencial se desenvolveu a partir dos anos 80, e

encontrou seu mais importante avanço no Japão e nos Estados Unidos, porém

seu desenvolvimento nesses países não seguiram o mesmo rumo.

Atualmente a Europa é considerada como a mais desenvolvida no assunto,

com uma importância especial nos países nórdicos.

Em nosso país, até os dias atuais, a situação da Domótica é muito

diferente e, ainda não se desenvolveu como esperado, pode-se dizer que seu

status é um pouco confuso ou até mesmo incerto até o momento.

Diversas são as causas para a atual situação da Domótica no Brasil.

Entre elas, o alto grau de desconhecimento sobre o tema por parte dos

supostos usuários. Outra dificuldade é demonstrar todo o potencial dessa

tecnologia, pois atualmente são poucas as casas que temos como exemplo, e

ainda as existentes não estão automatizadas por completo.

Muito se pesquisa sobre o tema, e quase nada é encontrado, sendo que

muitas vezes, inclusive engenheiros nunca ouviram o termo Domótica. Por

outro lado, haverá pessoas que conhecem o tema, e outras algumas pouco

informadas diriam que essa tecnologia está relacionada somente a pessoas de

alto nível social. E ainda haverá profissionais que, possuem um certo

conhecimento sobre o assunto, porém não saberiam explicar todas as

possibilidades que este sistema poderia oferecer.

Questões como estas poderiam ser resolvidos através de uma

campanha publicitária, direcionada para os principais consumidores,

aumentando o interesse desses em relação a Domótica. Porém se essas

campanhas publicitárias não forem feitas de forma gradativa pode ocasionar

uma maior demanda do que o mercado atual está apto a suportar.

Ainda no âmbito nacional, a tendência é investir, porém de uma maneira

lenta e progressiva, assim dentro de pouco tempo esta se tornaria uma

tecnologia tradicional, tal qual como aconteceu com a telefonia móvel.

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Existem dois tipos de empresas atuantes no ramo da automação

residencial. Aquelas que se dedicam principalmente ao setor elétrico e criaram

departamentos ou filiais exclusivamente para automação residencial, como é o

caso da ABB, Siemens, BJC, Simon, etc. E as empresas recentemente

criadas, e cuja atividade é única e exclusivamente para domótica, estas foram

criadas como resposta às iniciativas e idéias dos estudiosos dessa tecnologia,

que viram neste setor suas perspectivas e possibilidades, porém estas não

investem em publicidade de seus produtos, ao contrario das grandes

empresas.

As construtoras civis possuem a chave para a divulgação dos sistemas

domóticos, e a maioria não demonstra interesse pela automação residencial.

Isso se deve ao fato de a maioria vendem seus projetos antes de serem

construídas, minimizando a questão de adicionar um sistema de automação

residencial, já que este elevaria os custos dessa construção.

A indústria da automação residencial acredita que sua tecnologia

ganhará perspectivas quando a indústria civil estabilizar, assim aumentaria a

concorrência, logo teriam de se esforçar para oferecer maiores benefícios aos

investidores.

Para um melhor entendimento do potencial dessa tecnologia,

exemplificamos a vida de uma família comum, de manha para acordar

programar o despertador, e este mesmo despertador também poderia informar

as condições climáticas do exterior da casa, tal como temperatura ambiente, ou

se está nublado, sol, chovendo, etc., assim como a previsão para todo o dia.

Com essas poucas informações, pode-se garantir um melhor aproveitamento

do seu dia, seja ele no trabalho ou na escola das crianças.

Logo após o despertar o usuário poderia, através de um painel

touchscreen, instalado em algumas partes da casa, com acesso ao sistema,

ligar a cafeteira, esquentar o leite no microondas, ou fazer um suco, ou uma

torrada, e logo que sair do banho, terá seu café da manha pronto e disponível.

E depois de uma manhã de muito trabalho o retorno ao lar, podemos

pegar nosso telefone e ligar para a nossa casa e definir a temperatura do forno,

tempo de funcionamento necessário para preparar o almoço. Antes de voltar

para a sessão da tarde do nosso trabalho pensaríamos em tirar uma soneca, e

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desejaríamos que nenhuma ligação nos incomodasse, ou a luz solar.

Problemas resolvidos escolhendo opções em seu painel touchscreen. E estes

seriam apenas alguns exemplos de praticidade e comodidade.

Assim, pode-se dizer que as melhorias e benefícios que a domótica

pode apresentar, seriam:

- Economia de energia, o que acarreta um menor custo, pois a gestão da

energia faz com que se consuma apenas o necessário.

- Um nível de conforto e bem estar superior.

- Uma melhor segurança pessoal e financeira.

- Homecare - prestação de cuidados a pessoas deficientes e idosas.

- O controle de sua casa através do controle remoto, telefone, rádio ou

por outros meios do sistema domótico.

- Uma maior potência da rede de comunicações, uma vez que adicionado

aos serviços telemáticos dá acesso a diferentes serviços de Internet.

2.1 Benefícios da Domótica

2.1.1 Conforto, Bem Estar e Qualidade de Vida

Na sociedade atual, procuramos cada vez mais melhorar o nível e a

qualidade de vida das pessoas que formam parte da nossa família, e é

exatamente isso que a Domótica vem oferecer.

Uma vez que uma residência dispõe de um sistema de automação,

pode-se garantir que esta família aumentará seu tempo livre em pouco mais de

uma hora, com isso teriam mais tempo para dedicar-se a atividades que

realmente apreciam, reduzindo o estresse que está sempre associado a uma

vida atarefada.

2.1.2 Segurança

Segurança é um dos benefícios mais importantes que a domótica pode

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oferecer, desde o ponto de vista familiar e financeiro.

Por exemplo, quando saímos de férias ou apenas um fim de semana,

pode-se programar o sistema para que este faça simulações de presença na

residência, com o propósito de evitar prováveis tentativas de invasões.

Ainda que esta simulação não impeça a entrada de ladrões, o morador

poderá saber se algo acontecesse em sua residência através de detectores

instalados nas portas e janelas, e ainda sensores de presença instalados

livremente pela residência. Esses sensores ativarão o alarme, podendo ser

acústico e visual, ou silenciosa e mediante uma chamada telefônica avisará a

polícia, ou alguma empresa de segurança contratada.

Outro tipo de sensores com grande importância são os que permitem

detectar fuga de gás ou água. E caso ocorra, se ativará imediatamente uma

eletroválvula, localizada na entrada da instalação de gás, eliminando

rapidamente o vazamento, e caso haja necessidade este sistema, enviará um

aviso aos bombeiros. O detector de vazamento de água funciona de maneira

semelhante, normalmente estão localizados no solo, e ativados quando a água

alcançar um certo nível, como conseqüência o sistema cortaria a alimentação

de água e avisaria as autoridades competentes.

Sensores e detectores são de grande importância em locais onde

residam idosos e ou com deficiência física. Normalmente essas pessoas

carregam com si um dispositivo e este consiste em um pulsador, que pode ser

ativado pelo usuário em caso de necessidade ou emergência, e emitirá um

aviso, escolhido pelo sistema, e o próprio sistema se encarrega de avisar a

assistente social, ou familiares.

Figura 01: Modelo de dispositivos desenvolvidos para HomeCare

Atualmente existe a possibilidade de avisos via webcam´s, simplesmente

enviando imagens às pessoas competentes, no caso médico ou enfermeiro,

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para que possa diagnosticar a doença. Essas câmeras, que funcionam através

da internet, também podem ser utilizadas como meio de comunicação com a

família do usuário, ou simplesmente para que estes possam estar em

constante vigilância, e viver sozinhos em suas casas. Entre outros:

- Detecção de intrusos mediante sensores de presença.

- Para quando a casa esteja desabitada, existe uma simulação

reproduzindo a vida normal que ocorre na casa.

- Se houver qualquer necessidade médica, será ativado indicação a

homecare.

- Controle de cortinas e persianas, de acordo com as necessidades de

segurança.

2.1.3 Eficiência e Economia de energia

Está se tornando comum o fato de que a iluminação também ser gerenciada pelo sistema de gestão de energia através de uma programação conjunta com os sensores de luminosidade e ocupação integrados, alcançando-se uma redução em torno de 30% e 50% no consumo. As luzes acendem-se e apagam-se segundo horários previstos e programados conforme a estação do ano, as horas, a luminosidade mínima, o tipo de ambiente, a previsão de horas de ocupação, etc. Em modo automático, acendem-se à entrada de um individuo onde a iluminação não é suficiente e apagam-se de forma temporizada quando não detectam a presença de alguém. (BOLZANI, 2004, p.80).

Entre os benefícios da Domótica, a economia de energia é a mais

atraente aos olhares do usuário do sistema. Um equivoco seria pensar que a

economia na conta de energia será bastante significativa, o que não é verdade

em grandes empresas ou escritórios, no âmbito doméstico a fatura elétrica será

praticamente a mesma. Então que vantagem vemos, a nível de economia,

estes sistemas podem nos proporcionar.

Alguns benefícios estão relacionados abaixo:

- Apagar todas as luzes da casa simultaneamente.

- Controle de cada luz individualmente, ou seja ajusta-se a luz mais

adequada para determinado momento.

- Controle e regulação do nível de iluminação em termos de quantidade

de luz presente no ambiente.

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- Automação de todas as instalações, sistemas e equipamentos que

existem na casa através da aplicação de um controle eficaz e possui

uma interface amigável para os usuários.

A maior utilidade de um sistema de automação, relacionado a economia

de energia, encontra-se na gestão e eficiência energética. Nas residências

atuais, pensamos quando ligar a calefação, quanto tempo até que a casa

esteja aquecida, e qual temperatura seria a ideal. No caso de estarmos em um

ambiente automatizado, pode-se simplesmente programar o sistema para que

a calefação seja ativada conforme certa temperatura, e desligada quando

alcançasse outra, e ativar via controle remoto o tempo que necessitamos da

calefação. Neste caso, houve uma redução no consumo de energia, porém

uma economia gerada pela razoável gestão e pelo eficiente consumo de

energia.

Também pode-se obter uma economia energética, programando alguns

eletrodomésticos somente funcionem em horário noturno, onde as tarifas são

mais baixas. Um sistema domótico persegue um tratamento mais lógico para a

economia de energia elétrica.

- Programação e distinção de zonas climáticas, que permite a

independência entre as diferentes divisões de uma casa de acordo com

as necessidades de cada usuário, por exemplo, não exigir ar

condicionado no banheiro na cozinha.

- Gestão de cargas elétricas, que desliga os computadores da rede cuja

utilização não é uma prioridade naquele momento, como conseqüência,

economia de energia.

- Gestão de tarifas de energia elétrica, fazendo com que certos aparelhos

funcionem apenas em horários em que a tarifa seja reduzida.

2.1.4 Integração de todas as comunicações

Um sistema domótico também pode oferecer vantagens na integração

das novas tecnologias, em especial as telecomunicações. Por exemplo, pode-

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se conectar a internet de qualquer ponto da casa, receber e-mails, notícias,

inclusive no banheiro. Onde este deverá dispor de computadores, para

conectá-lo através de uma rede local ou de uma internet própria. Abaixo,

alguns exemplos dessas integrações:

- Um controle remoto do sistema de automação residencial logo, controle

total da casa em suas mãos.

- Envio de alarmes, ativados se for o caso, e advertência ao proprietário

ou órgãos competentes, considerados necessários conforme

programação.

- Intercomunicaçoes, seja no interior da casa, entre todos os cômodos,

juntamente com todos os atuais serviços eletrônicos incluídos no

sistema.

Figura 02: Benefícios da Domótica

2.2 Características de uma Casa Inteligente

O conceito de automação e gestão de gastos são as características mais

comuns entre as residências inteligentes. As características fundamentais que

espera-se encontrar em uma Casa Inteligente são:

- Capacidade de integrar todos os sistemas: os sistemas

interligados por meio da rede domestica devem possibilitar o

11

monitoramento e o controle externo, também a atualização

remota de software e detecção de falhas.

- Atuar em condições adversas: o sistema deve ser capaz de

operar em diversas condições(clima, vibrações, falta de energia) e

dispor de interfaces aptas a diferentes usuários, inclusive para

portadores de deficiências, ou idosos.

- Memória: o sistema deve ser capaz de memorizar suas principais

funções inclusive na falta de energia, criando um histórico das

últimas funções realizadas.

- Noção Temporal: o sistema deve ter a noção de tempo, de

horários e estações climáticas a fim de possibilitar a execução de

processos e atividades afetadas por estes aspectos.

- Fácil interação com o usuário: prover de interfaces que facilitam o

acesso e seu uso por parte de seus usuários.

Entre essas principais características que devem possuir uma casa

inteligente, está a parte da gestão. A figura (3) demonstra algumas dessas

características integradas a gestão da domótica.

Segundo Caio Bolzani[1], um dos maiores especialistas em Automação

Residencial no Brasil, um ambiente inteligente é aquele que aperfeiçoa certas

funções inerentes à operação de administração de uma residência ou edifício.

Estabelecendo uma analogia com um organismo vivo, a residência moderna

parecerá ter vida própria, com cérebro e sentidos.

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Figura 03: Características de uma Casa Inteligente

2.3 Tipologia de uma Casa Inteligente

Pode-se dividir a tipologia de uma casa inteligente em duas classes:

casas a serem construídas e casas já construídas, e os serviços e produtos

existentes atualmente oferecem adaptação para ambas tipologias. Para o caso

de uma casa que necessite reforma, ou uma nova construção, o mais

recomendável é cabeamento feito pelo solo. Já para uma casa já existente,

deve-se aproveitar ao máximo a instalação elétrica já existente, ou usar as

novas tecnologias que utilizam radiofreqüência, como caminho para realizar

as comunicações necessárias para o bom funcionamento do sistema.

Em qualquer uma das situações, as tecnologias aplicadas são

atualmente possíveis e de fácil instalação, e seu custo diminuiu em grande

quantidade com respeito aos últimos anos.

Relacionando essa tipologia a seres humanos, é estritamente importante

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ressaltar os benefícios, que um sistema automatizado pode oferecer para

pessoas deficientes ou idosas. Para estas esses benefícios são

imprescindíveis para uma melhor qualidade de vida, e para alguns é apenas

considerado um luxo, a parte ainda temos os mecanismos de segurança com

uma importância particular que não deve ser ignorado.

2.4 Dispositivos de Instalação e Gestão da Domótica

São diferentes e variados os componentes que formam os sistemas de

gestão técnica e de automação de uma casa, variam desde simples controles

remotos à central, que comanda todo o sistema, à componentes como

sensores e atuadores, considerados de suma importância para a automação

Os sensores são os dispositivos do sistema que são utilizados para

avaliar o estado dos parâmetros tais como temperatura, um vazamento de gás

ou água etc. Os sensores mais comuns e utilizados são os seguintes:

- Termostato cuja função é registrar a temperatura de cada cômodo onde

se encontre, e perante qualquer mudança permitir alterar o estado de

acordo com o cronograma do sistema.

- Sensor de temperatura interior, cuja função é exclusivamente medir a

temperatura da sala em que você está localizado.

- Sensor de temperatura exterior, cuja missão é otimizar o rendimento do

sistema de climatização.

- Sensores de temperatura para o gerenciamento de calor, cuja função é

garantir uma eficácia no funcionamento do aquecedor elétrico.

- Sensores de umidade, que são dedicados a descobrir vazamentos de

água em banheiros, cozinhas, etc.

- Detector de fuga de gás, usado para inspecionar anomalias e possíveis

vazamentos no sistema de gás presente na casa.

- Alarme de Incêndio e/ou fogo, que nos informa os possíveis incêndios

que possam ocorrer.

- Detector de RF, notifica uma emergência médica, que provem de

emissor portátil de radiofrequencia acionado por alguma pessoas em

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dificuldades.

- Sensor de Presença.

- Receptor infravermelho, cuja função é reconhecer as ordens de

elementos, tais como controles remotos.

Os atuadores são os dispositivos que são utilizados pelos sistemas para

alterar as condições das instalações ou equipamentos em seu comando

dependendo da informação enviada por um sensor. Os atuadores mais comuns

no mercado são os seguintes:

- Contadores, ou relés de atuação, cuja função é atuar sobre elementos

que necessitam de um acionamento, como exemplo um equipamento de

ar condicionado, piscina etc.

- Contadores para tomada elétricas, estas ligam e desligam em função

dos parâmetros de economia de energia, que foram instalados no

sistema.

- Eletroválvulas de corte de gás e água, que atuam perante a detecção

de um sensor de umidade ou uma fuga de gás.

- Válvulas para diferenciação das zonas de aquecimento, adaptando o

nível de aquecimento, de acordo com as orientações do sistema.

Sirenes ou campainhas, que são utilizadas nos casos em que a detecção de

qualquer alarme do sistema e seja necessário sinalização sonora ou visual.

Figura 04: Exemplos de Dispositivos

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3 Sistemas Domóticos

3.1 Base dos Sistemas Domóticos

Inicialmente, para a escolha do padrão a ser utilizado para automatizar

uma casa, deve- se definir qual será a base desse sistema. Normalmente essa

escolha é feita de acordo com valor econômico que será investido.

3.1.1 Sistemas com Base em Computadores Sistemas que utilizam um computador pessoal como base do sistema, e

portando necessário que este esteja em funcionamento contínuo. Por isso

divide-se em duas categorias:

- Computador exclusivo, cuja única função é a Domótica, e não são

executados nenhum outro software.

- Computador compartilhado, que alem de servir como base para as

aplicações de automação, executam softwares para outras tarefas em

geral.

Ambos possuem pontos em comum, e são tratados como igual,

possuem diferenças apenas em situações específicas. Alguns desses

sistemas, com base em computadores, são: ActiveHome e Home DIrector,

CyberHouse, HAL2000, HomAtion 2000, Home Control Asistant, HomeSeer,

HomeVision-PC, Linux-Port, etc. Alguns desses são apenas software, e

necessitam de um hardware adicional para sua instalação, e outros podem ser

utilizados em conjunto com um hardware autônomo formando assim um

sistema híbrido.

Esse tipo de sistema possui uma extensa variedade de características

que são capazes de cumprir quase todas as necessidades do usuário, algumas

dessa características são:

- Reconhecimento de Voz,

- Acesso a internet,

- Correio Eletrônico (E-mail),

- Controle do sistema através de um computador,

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- Acesso a programas de computador em qualquer parte da casa,

- Personalização do software de acordo com o gosto do usuário.

Alguns desses software´s podem se comunicar com outros, facilitando

para o usuário pois este poderia programar suas próprias aplicações. Portanto,

ao escolher um sistema com base em um computador, o usuário deve verificar

o software incluído, e as possibilidades de ampliação, e se ele somente pode

ser comprado diretamente do fabricante ou de outros, ou também um software

programado pelo próprio usuário.

Esse sistema apresenta um número maior de problemas de

confiabilidade do sistema, pois qualquer problema que altere a rotina do

computador, alterará o funcionamento do sistema, por exemplo:

- Queda ou falta de energia;

- Problemas com o computador;

- Desligamento inapropriado do Software;

- Falhas no hardware do computador;

- Falhas no hardware de automação;

Esse tipo de sistema apresenta um custo razoável se forem instalados

em residências com poucos dispositivos, caso contrário, os custos serão

altíssimos, comparados aos outros sistemas.

3.1.2 Sistemas Autônomos

Sistemas Autônomos são os que funcionam sem a necessidade de um

computador pessoal conectado continuamente, mesmo que este sirva para

diagnosticar e programar o sistema.

Entre estes sistemas: CPU-XA/Ocelot, HomeBase, HomeVIsion,

HouseLIinc, JDS TimeCommander, TimeCommander Plus, Stargate Omni e

OmniPro. Alguns desse sistemas também podem ser considerados híbridos.

Possui as mesmas características de um sistema baseado em um

computador pessoal, apesar de este não realizar as mesma funções.

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Os sistemas autônomos estão livres da grande maioria dos problemas

que apresenta o sistema com base em computador pois incorpora-se aos

meios necessários para garantir a confiança máxima do sistema.

A maioria dos sistemas desse tipo apresentam um bom rendimento

energético, alguns como o caso do HomeVision que consume menos de 1 W

de potência, logo poderiam ser alimentados por um No-Break, e podendo

seguir em funcionamento, mesmo sem energia.

3.1.3 Sistemas Híbridos

Sistemas Híbridos funcionam sem computador, porém se faz necessário

seu uso para acrescentar funções ao sistema. Utiliza-se de sistemas

autônomos em conjunto com o software e computador pessoal, utilizando as

técnicas de ambos sistemas, aumentando seu rendimento. Dentro dessa

categoria temos os sistemas: CPU-XA/Ocelot, HomeBase, HomeVision, JDS

TimeCommander Plus e Stargate.

Um sistema que combina características dos outros dois sistemas: a

parte correspondente ao sistema híbrido proporciona as principais funções de

automação, e a parte relacionada ao sistema baseado em computadores

complementa o autônomo com as funções indicadas pelo usuário. Muito

considerado pelo usuários, pois é capaz de realizar as mesmas funções dos

outros por um custo menor e maior confiabilidade.

A confiabilidade do sistema híbrido é diretamente proporcional a

confiança do sistema autônomo, considerado confiável. A parte do sistema que

corresponde ao sistema com base em um computador terá os mesmos

problemas que este tipo de sistema, porém como uma vantagem, se o

computador falha, as funções fundamentais de automação, que se encontram

implementadas ao sistema autônomo, continuarão em funcionamento.

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Figura 05: Esquema de um Sistema Híbrido

3.2 Fatores predominantes em um Sistemas Domóticos

Pode-se avaliar um sistema domótico de acordo com dois pontos de

vistas, o do usuário e o técnico. Para o usuário existem os seguintes critérios

para tal avaliação:

- Que exista a opção de realizar uma pré instalação do sistema domótico

enquanto ainda esteja em construção a residência;

- Que seja relativamente fácil incorporar novas funções ao sistema, e que

esta ampliação seja rápida e não cause muitos transtornos aos usuários.

- O sistema domótico deve ser simples de utilizar e/ou programar;

- Os componentes que se instalam em nossos sistemas devem ser mais

padronizado possível, pois se tivermos que substituir um componente,

será mais fácil encontrar um com características similares no mercado.

- A existência de dispositivos de controle e atuação, bem como um grande

numero de funções disponíveis para este sistema;

- Disponibilidade de uma assistência técnica rápida e eficiente, que

responda aos defeitos ou as necessidades de ampliação do sistema.

Para um bom desenvolvimento do sistema, técnicos ou integradores,

estudam alguns fatores que podem definir o padrão a ser utilizado para

automatizar uma residência. Fatores esses que variam de acordo com:

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3.2.1 Tipo de Arquitetura

Em um sistema de automação residencial, ou bem como qualquer outro

sistema de controle, leva-se em consideração as bases, que definirão os

elementos de comando que o sistema irá fornecer. Baseado neste tema,

existem dois tipos de arquiteturas:

- Arquitetura Centralizada: Na qual os diferentes elementos de controle, que

terá o sistema, como por exemplo sensores, válvulas, etc., devem ser

conectados até o sistema de controle central da residência, podendo ser um

computador pessoal, para uma unidade de controle fabricada por alguma

empresa. O sistema de controle é o núcleo da residência, e se este falha, todo

o sistema deixará de funcionar. Essa instalação não é compatível com a

instalação elétrica tradicional, logo necessitará dispor de cabeamento na fase

da construção.

Figura 06: Esquema de uma sistema de Arquitetura Centralizada

- Arquitetura distribuída: Em que os elementos de controle estão fisicamente

dispersos entre toda a magnitude da residência, não sendo necessário o uso

de atuadores.

Figura 07: Esquema de um sistema de Arquitetura Distribuída

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3.2.2 Meios de Transmissão Em qualquer sistema equipado com uma arquitetura de automação

residencial distribuída, o sistema deverá intercambiar informações entre eles

por meio de um dispositivo físico, podendo ser: sistema de cabeamento por

par trançado, conexão sem fio, por radio freqüência ou infravermelho, correntes

portadoras ou fibra ótica.

a) Power Line, ou Correntes Portadoras, utilizam as linhas de distribuição de

energia para a transmissão de dados. Considerado pouco confiável, pois a

rede elétrica pode distorcer o sinal, alterando o sistema, que logo atuará de

forma errônea. Porém é uma grande alternativa para instalações que

necessitam um baixo custo, pois não necessita nenhuma fiação adicional, e

pode ser instalado em residências que não sejam de nova construção. Logo

pode-se citar algumas características:

- Custo nulo da instalação;

- Grande facilidade de conexão dos elementos do sistema;

- Baixa Confiabilidade na transmissão de dados;

- Velocidade de transmissão de dados reduzida.

b) Cabos constituídos de materiais metálicos, que atualmente constituem a

maioria das infra-estrutura das redes de comunicações, tanto em edifícios

como em residências. Existem duas diferentes famílias de cabos no mundo

dos sistemas domóticos: metálicos e coaxial.

Os cabos metálicos, formados por condutores de cobre, oferecem um

amplo suporte para aplicações residências domésticas. Por estes cabos, pode-

se circular dados, voz e corrente contínua para a alimentação dos diferentes

equipamentos que estão conectados na rede.

Os cabos são constituídos em pares, e podem apresentar qualquer tipo

de combinação dos tipos de condutores, como os quais:

- Aqueles que são formados por um único condutor e um isolamento

exterior de plástico, são utilizados na transmissão de sinais de telefone.

- Unshield Pair , ou Par de Cabos sem blindagem (UTP), formados cada

21

um deles por um isolamento em forma de hélice com vários fios de

cobre, são utilizados para propagação de sinal de áudio.

- Shielded Cable, constituído por dois fios cobertos um condutor trançado

em forma de malha, que tem por missão isolar os sinais de

interferências de origem eletromagnética, procedentes do exterior, são

utilizados na transmissão de sons de alta qualidade ou dados.

- Cabeamento de Par Trançado, Twisted pair, formados por dois fios de

cobre cada um, e cobertos por uma trança em forma de malha, que

serve para cancelar as interferências eletromagnéticas de fontes

externas e interferências entre cabos vizinhos, e são utilizados para

conexão de equipamentos de informática.

O cabo coaxial está formado por um fio de cobre condutor revestido por

um material isolante e rodeado de uma blindagem, capaz de conduzir sinais de

dados e vídeos, a uma alta velocidade. Para os sistemas de automação

residenciais, os cabos coaxiais são usados nos seguintes casos:

- Sinais de vídeo e televisão que são captados por antenas de televisão

ou radio em sua banda de freqüência modulada.

- Sinais de televisão e vídeo, que procedem das redes de serviços

telemáticos* por cabo.

- Sinais de controle e de dados em baixa e média velocidade.

*Telemática é a comunicação à distância de um conjunto de serviços informáticos fornecidos através de

uma rede de telecomunicações.

22

c) Fibra Ótica, formada por um material transparente de propriedades

dielétricas, formado por um núcleo que possui um índice de refração menor

que o índice do revestimento, assim os dois elementos formam um caminho

para que a luz de desloque

Algumas vantagens e desvantagens desse condutor:

- Alta confiabilidade para transferência de dados.

- Alto grau de proteção contra interferências de natureza eletromagnética

e freqüências de rádio.

- Alta segurança para transmissão de dados.

- Não apresenta problemas em termos de distâncias máximas entre

- Pontos de instalação.

- Alto custo das conexões e cabos.

- Largura de banda larga para transferência de dados.

d) Conexão sem fio, esta tecnologia pode servir à dois meios de transmissão:

radiofreqüência ou infravermelho. A tecnologia infravermelho, normalmente

usada em controles remotos, é feita através de um diodo emissor de luz,

localizada na largura de banda infravermelha, que se sobrepõe um sinal que se

modula de forma conveniente com a informação que necessitamos enviar, o

receptor atua um fotodiodo, e não faz outra coisa a não ser separar o sinal

infravermelho recebido da informação de controle recebida.

Os equipamentos que utilizam essa tecnologia possui duas principais

vantagens:

- Alto grau de comodidade e flexibilidade;

- Amplo ramo de aplicação.

Como é um meio de transmissão ótico, está livre de radiações

eletromagnéticas, que emitem muitos dos equipamentos domésticos existentes

em uma residência. Porém deve levar em consideração algumas dessas

situações:

- Interferência eletromagnéticas, afetam somente os extremos do meio de

comunicação infravermelha, ou seja, os dispositivos que estão

23

encarregados de produzir o sinal, o fotodiodo receptor e o diodo

emissor.

- Se faz necessário considerar outras fontes de infravermelho que possam

confundir o dispositivo que estamos controlando.

A tecnologia de Radiofreqüência, se aplica a transmissão de sinais e

dados, desde a entrada de aparelhos celulares e controles remotos, na

residência. Em principio, esse meio de transmissão pode parecer ideal para o

controle e transferência de dados de um sistema de automação residencial,

pois apresenta uma grande flexibilidade de uso.

Porém existe um inconveniente, possui alto grau de sensibilidade as

perturbações produzidas por ondas eletromagnéticas que produzem os

equipamentos domésticos, e os demais meios de transmissão.

Como vantagens e desvantagens, teremos:

- Alta sensibilidade as interferências;

- Possuem fácil intercepção às comunicações;

- Dificuldade para adaptar-se aos equipamentos que funcionam com

transmissão de dados de forma analógica.

3.2.3 Velocidade da Transmissão

A rapidez com que os diferentes dispositivos do sistema trocam

informações entre eles, é chamada velocidade da transmissão, e essa

dependerá do tipo de meio de transmissão. Cada uma das tecnologias

possuem um meio diferente, e um sistema domótico pode estar constituído de

vários meios de transmissão combinados. Assim poderiam existir partes do

sistema, em que se utilizem correntes portadoras e outras com cabos

metálicos, ou mesmo fibra ótica, uma situação normal na maioria dos sistemas

instalados.

Essa combinação de meio de transmissão, chamamos de ponto de

estrangulamento, pois cada meio pode transmitir os dados à uma velocidade

diferente e ao mudar de meio o sinal pode sofrer uma queda em sua

velocidade, tendo que esperar que o dispositivo de controle encontre uma

24

largura de banda disponível, para enfim enviar a informação ou comando ao

destino.

3.2.4 Protocolo de Comunicação

O protocolo de comunicação caracteriza um sistema domótico, pois será

a linguagem desse sistema, responsável pela comunicação entre os diferentes

equipamentos de controle. Esse protocolo definirá o formato das mensagens

de comunicação, para que cada elemento de controle possa dar e receber

ordens de uma forma coerente e eficaz.

Segundo Caio Bolzani[1], protocolo é um conjunto de comunicação. No

contexto de telecomunicações, protocolo é um conjunto formal de convenções

que regulam o formato e o sincronismo da troca de mensagens entre dois

sistemas de comunicação.

Pode-se classificar os protocolos de comunicação de um modo geral, de

acordo com a normalização destes:

- Protocolos Padrão, que são usados por empresas diferentes, ou seja

para que seus equipamentos fabricados possam ser integrados em

sistemas de controle de outras empresas.

- Protocolos com propriedade, que não são nem mais nem menos os que

foram desenvolvidos por uma única empresa, e se esta mesma desejar

não difundir este protocolo, somente esta empresa poderá fabricar

produtos de podem comunicar-se entre si, e ser utilizados no sistema

domótico.

3.2.5 Unidade de Alimentação

A unidade de alimentação é a encarregada de proporcionar a energia

necessária para o funcionamento dos diferentes equipamentos da rede de

sistema domótico. Ainda pode-se incorporar uma bateria, para uso de

segurança, no caso de uma queda, ou também poderia ser instalado um fonte

de alimentação redundante, e um sistemas de baterias para comutação

imediata entre elas perante a falha. Estes são sistemas utilizados em sistemas

25

que necessitam uma alta confiabilidade.

3.3 Classificação dos Sistemas Domóticos

3.3.1 De acordo com o Meio de Transmissão

3.3.1.1 Sistema Ponto a Ponto

Estes sistemas são caracterizados por unir, mediante um par de cabos,

os diferentes atuadores e sensores com a unidade central. A unidade central é

considerada como o controlador da automação residencial, por exemplo um

CLP (Controlador Lógico Programável) ou um computador, que administra,

monitora e controla o funcionamento de todo o sistema.

Como desvantagem pode-se dizer que se uma unidade cair, todo o

sistema deixará de funcionar. Porém pode-se dispor de duas centrais

redundantes, caso haja falha em uma unidades de controle ativa-se a outra

que estava em modo de espera.

Por outro lado, a grande vantagem deste sistema é a sua alta

semelhança com a instalação elétrica tradicional, instalação simples se

comparada com as baseadas em BUS ou de rádio freqüência.

3.3.1.2 Sistemas BUS

Um único canal de controle, usado e compartilhado com todos os

elementos que formam o sistema, ou seja, com a unidade de controle, com os

atuadores e os sensores.

Um caminho que permite que a unidade central possa comunicar-se com

um ou vários elementos do sistemas de uma só vez. Porém, se faz necessário

que todos usem a mesma linguagem de programação, para assim comunicar-

se com a garantia de compreender e ser compreendido. Esta programação

deverá ser fornecido pelo protocolo de transmissão utilizado.

Os sensores devem estar equipados de uma interface que converta o

26

sinal, para que a saída do sistema BUS possa ser lida pelo restante do

sistema.As conversões são feitas através dos módulos entrada/saída.

Para um sistema baseado em BUS, é necessário considerar uma série

de variáveis: largura de banda do sistema BUS, a distância máxima da rede, e

se este comprimento é suficiente para dispor de amplificadores e repetidores, e

número máximo que esta rede possa suportar. Os sistemas Bus apresentam as

seguintes vantagens:

- Possibilidade de utilizar dispositivos de vários fabricantes que utilizam o

mesmo protocolo de comunicações.

- O comprimento da rede pode ser maior.

- Sistema menos sensível a distúrbios que podem ocorrer na rede pelo

efeito eletromagnético.

E as seguintes desvantagens:

- Elevado preço, pois os elementos de controle necessitam de elementos

adicionais para a comunicação do sistema.

- Número de cabeamento reduzido, pois a maioria dos equipamentos do

sistema necessitam um alimentação 220V A/C, se comparado aos 15-

30V em corrente contínua que trabalha o sistema BUS.

Figura 08: Algoritmo de um Sistema Bus

27

3.3.1.3 Sistemas Wireless

Estes sistemas utilizam as mensagens de Radio Freqüência para a

comunicação entre os elementos do sistema com os diferentes módulos do

sistema. Devem ser incorporados aos emissores e receptores, ou ambos ao

mesmo tempo, estes podem ser alimentados por pilhas ou diretamente a rede

elétrica. Em estes sistemas utiliza-se modulação FSK (Frequency Shift Keying

– Modulação por Desvio de Freqüência) pois esta apresenta menor grau de

sensibilidade as condições impostas pelo clima.

A maior qualidade que dispõe este tipo de sistemas é a facilidade de

instalação e amplificação. Em contrapartida temos os aspectos econômicos,

pois teríamos que acrescentar um sistema de emissão e recepção em cada

equipamento, porém fatores como que com a utilização desse sistemas não

teríamos que instalar cabos, fios para BUS e alimentação, poderíamos garantir

que o preço final seria quase o mesmo de um sistema BUS.

3.3.1.4 Sistemas Power Line - (Correntes Portadoras em linha)

Estes sistemas utilizam a rede elétrica da residência como meio para

transmissão da informação, assim como para a alimentação dos equipamentos

que são instalados no sistema. Para a instalação de um novo dispositivo seria

necessário apenas conectá-lo a rede e atribuir-lhe um novo endereço lógico,

assim o sistema estaria apto a saber quando ou onde está processando a

informação a enviar.

De acordo com, Caio Bolzani (2004), esse sistema consiste em injetar

um sinal modulado no cabeamento secundário de distribuição de energia

elétrica próximo a uma subestação, e através de um dispositivo semelhante

aos cables modems usados no sistema de TV a cabo, demodular o sinal e

converte-lo em bits para que este possa ser entendido por um computador.

Basicamente existem seis componentes em uma rede PLC:

Transformador, acoplador PLC, comutador, caixa de entrada, caixa de

distribuição e modem. A Copel (Companhia Paranaense de Energia Elétrica) foi

a pioneira no Brasil a trabalhar com esse tipo de rede.

28

Este sistema parece ideal, porém possui um grande inconveniente, ele é

muito vulnerável as interferências que podem se manifestar num sinal elétrico.

Um sinal elétrico é altamente variável no sistema, assim como a influência de

quedas de tensão na rede elétrica.

Um sistema que tenha como base as correntes portadoras, deve dispor

dos seguintes elementos para seu funcionamento:

- Unidade de Controle, responsável por gerenciar todo os protocolos,

gestionar e armazenar as ordens dos diferentes equipamentos de

controle, e transmitir-las pela rede para que sejam recebidas por cada

um dos dispositivos que são destinadas.

- Interface ou dispositivo de conexão dos equipamentos, são os

elementos que recebem as ordens da unidade de controle e se

encarregam de executá-las.

- Filtros, são necessários para limpar o sinal recebido pela unidade de

controle, este elemento é necessário pois a rede elétrica pode alterar o

sinal de controle que receberá o sistema, ou seja, danificando o bom

funcionamento desse sistema.

Pode-se dizer algumas vantagens desse sistema:

- Preço reduzido das instalações, pois se reduz o cabeamento e a

alimentação do sistema se realiza diretamente da rede elétrica.

- Grande facilidade e flexibilidade para qualquer ampliação ou reforma do

sistema.

- Ausência de obras na instalação, ou simplesmente poucas, ou seja,

somente se necessário incorporar qualquer sensor ou atuadores nas

paredes.

3.3.2 De acordo com o Sistema de Controle

Ao planejarmos um sistema de automação residencial é preciso

considerar quais elementos do sistema terão a responsabilidade de exercer o

controle do sistema. Podendo ser feito de forma distribuída, ou seja, quando

29

diferentes elementos podem tomar decisões de controle, ou então de forma

centralizada, em que um único elementos se encarrega de tomar as decisões e

manipular todo o sistema.

3.3.2.1 Sistemas de Controle Centralizado

Nos sistemas de controle centralizado, todos os processos de controle

são realizados por um elemento único que coleta as informações fornecidas

por sensores, e as processa de acordo com a programação e diretrizes que

receberam do sistema, tomando decisões a partir destes dados e as faz chegar

aos atuadores , para que estes possam agir de forma consistente.

Para isso, é necessário que as instalações de todos os elementos do

sistema sejam ponto a ponto, tanto atuadores como sensores devem estar

conectados por cabos a unidade central.

3.3.2.2 Controle por CLP´s (Controlador Lógico Programável)

A família de elementos conhecidos como controladores programáveis,

ou simplesmente CLP´s, foi a primeira a ser implementado em sistemas de

gestão de edifícios. Possuem um desenho compacto e robusto, pois este tipo

de dispositivo foi criado para gestão de controle de máquinas industriais.

Para instalá-lo é necessário o uso de um trilho DIN, e equipado com uma

série de entrada e saída digitais e analógicas, e em seu interior também deve

dispor de conversores analógico e digital. Os CLP´s possuem memória RAM

para armazenar os dados, ou seja pode-se remover programas do sistema

operacional e o status do sistema não oscilar, sem perda do sistema.

3.3.2.3 Controle por Computador

Este sistema está formado por um computador central que supervisiona

toda a instalação, da mesma forma que um sistema SCADA(Supervisory

Control And Data Acquisition), usado em muitos sistemas industriais aplicáveis

30

a residências, para processar todos os dados adquiridos pelos sensores.

Considerado de alto custo para uso em residências, pois soma-se os

custos de um computador, os cartões para aquisições de dado, e ainda um

sistema redundante para proteger o sistema, em caso de falhas.

O controle das entradas e saídas se realiza através de um software

especifico, destinado a este tipo de aplicação, estes softwares normalmente

também trabalham em rede, normalmente em instalações onde possuem vários

computadores.

3.3.2.4 Centrais Domóticas

Ao planejar um sistema domótico, Centrais Domóticas, seria a opção

mais lógica, especificamente desenhada para comandar sistemas de este tipo.

No mercado, existem grande quantidade e variedade de centrais

domóticas, com características muito semelhantes e de muitos níveis de

automação, ainda possuem vantagens econômicos por serem bastantes

acessíveis. São formadas por módulos de entradas e saídas em quantidade

variável de acordo com o número de sensores e atuadores instalados, estes

módulos normalmente estão colocados em trilhos DIN, para comunicação com

o computador que se encarrega de fornecer o software necessário, uma

conexão RS-232, assim como uma tela portátil para comunicação com o

usuário, e também o sistema de controle por parte do usuário.

3.3.2.5 Sistemas de Controles Distribuídos

Estes sistemas não dependem de um elemento central de controle para

gerenciar o sistema, pois o controle é distribuído entre os vários dispositivos

que executam essas tarefas. Logo, os equipamentos instalados na rede devem

ser capazes de tomar decisões antes que as informações lhes chegue. Por

exemplo, um sensor deveria saber cada momento a que elemento deve enviar

a informação que está recolhendo, e para o caso dos atuadores, deveriam

captar na rede as mensagens enviadas e processá-las.

31

Pelo fato de este sistema não possuir um elemento central de controle,

ele é menos sensível a defeitos, comparado ao centralizado, estando somente

à serviço das funções do sistema que estavam executando, e o sistema segue

funcionando com as demais funções, que não são controladas pelo elemento

de controle defeituoso.

Outro aspecto a seu favor, é que não se faz necessário a interrupção de

todo o sistema, caso for necessária uma reparação ou mesmo uma

amplificação do sistema, pois somente teríamos que substituir o equipamento

defeituoso, ou adicionar um novo. Porém, com essas facilidades vem o fato de

termos que incorporar uma eletrônica adicional aos elementos do sistema, logo

aumentando o custo da instalação.

32

3.4 Gateways Residenciais

Por definição, um gateway residencial é um dispositivo que permite

conectar as redes de telecomunicações, rede de dados, controle, e automação,

com a residência a uma rede pública de dados, como qualquer rede de

intranet, ou mesmo com a internet. Um gateway residencial combina as

funções de um hub, um modem, uma LAN (rede local) e um roteador, com

acesso a internet para vários computadores. O gateway residencial (GR) é uma

plataforma para a implantação de serviços de acesso à Internet banda larga e

serviços integrados de voz, dados e vídeo utilizando a mesma rede de alta

velocidade e chegando a diferentes nós (aparelhos) pela residência.

O Gateway residencial permitirá a conectividade total do mundo exterior

com a residência, entre suas funções podemos destacar a capacidade de

controlar os eletroeletrônicos, sistemas de segurança, gestão energética do lar,

computadores pessoais, e equipamentos eletrônicos de consumo como

televisão, áudio e vídeo.

Em uma residência, os gateway´s residenciais podem oferecer

interfaces para o intercâmbio de informações entre qualquer dispositivo,

equipamento eletrônico, ou eletrodoméstico.

33

4 Tecnologias para Automação Residencial

Atualmente diversos estudos estão sendo conduzidos para a

implementação e modernização de tecnologias e sistemas de comunicações

direcionados a rede domiciliar. Uma rede domiciliar é um sistema de

comunicação que visa à interconexão de dispositivos encontrados em

residências, e que tem como objetivo a comunicação, o conforto, a economia

de energia, a segurança, a assistência e o lazer [11].

A fonte mais atualizada e completa sobre tecnologias e sistemas voltados

à Automação Residencial está disponível nos arquivos da CABA[19], entre os

principais pode-se destacar alguns:

- Padrão X-10;

- Padrão LonWorks;

- Z-Wave;

- Zig-Bee;

- EIB/KNX.

4.1 Padrão X-10

Seus primeiros estudos começaram em 1975, na empresa Pico

Electronics, logo tornando-se a General Instrument Microeletronics ou GI. Esse

projeto estudava uma tecnologia que pudesse usar da instalação elétrica

tradicional para servir de meio de transporte para os sinais necessários para o

controle de luzes ou eletrodomésticos [29].

Pelo fato de estar ser a pioneira em automação residencial, a maioria

das novas tecnologias que foram desenvolvidas foram baseadas no sistema X-

10. A primeira empresa que adotou este padrão foi a RadioShack, e continua a

fabricá-los e vendê-los sob o nome de Plug N´Power. Este sistema é formado

por um console que dispõe de 16 canais, um módulo para eletrodomésticos e

outro para lâmpadas. Posteriormente foram acrescentados diferentes

dispositivos, como um módulo para os interruptores, relógio automáticos etc.

34

Com a demanda, começaram a fabricar produtos X-10, inclusive produtos para

IBM, como o HomeDirector.

O sistema X-10 tornou-se satisfatório para uma parte importante do

mercado de automação de residências e também ganhou o respeito dos

usuários com sua qualidade, criando ainda uma linha na automação de

residências que serviu de base para o desenvolvimento de muitos dos sistemas

domóticos existentes hoje no mercado. Segundo Alves e Mota (2003), foi o

protocolo mais utilizado no mundo, bem desenvolvido e com uma vasta linha

de produtos, embora apresente algumas limitações que devem ser tratadas

com técnicas e recursos apropriado.

Os transmissores emitem um código especifico (de baixa voltagem), que é sobreposto à rede elétrica. Os receptores, por sua vez, captam o sinal e responde ligando ou desligando a carga. Os códigos são de 11 bits, os dois primeiros são códigos de partida, os quatro seguintes os da casa e os cinco finais são funções. Pelo fato de operar pela linha elétrica existente, é adequado para aplicações autônomas não integradas. Outra característica do X-10 é a limitação de funções: liga/desliga e dimerização de luzes. Não deve ser usado no controle de outros equipamentos, pois sua confiabilidade é limitada. (BANZATO, 2002, p. 30)

O sistema é de fácil utilização, além de possuir uma grande

flexibilidade para uma futura ampliação ou modificação, simplesmente

acrescentando os componentes desejados em cada momento. E quanto ao

ponto de vista do usuário, o sistema X-10 oferece as seguintes características

de funcionamento:

- Conforto e diversão;

- Conectar e ligar, ou “Plug and Play”;

- Fácil manipulação.

Em relação aos instaladores, o sistema proporciona as seguintes

características:

- Flexibilidade, moldável, e apto para ampliações;

- Soluções Inteligentes;

- Reformas de residências existentes, pois não necessita instalação de

nova fiação ao dispor da instalação elétrica convencional.

35

Para os construtores também proporciona algumas vantagens:

- Em comparação com outros sistemas de automação, a inversão de

custo é razoável;

- Ao instalar ou reformar uma residência com um sistema domótico, a

construtora melhora sua imagem em relação a inovação tecnológica, ou

seja, mostra que a empresa está em constante aperfeiçoamento com o

futuro.

Figura 09: Modelo de disposição de equipamentos com X-10

4.1.1 Funcionamento do Padrão X-10

Esse sistema foi projetado para comunicação entre transmissores e

receptores através da rede elétrica usando módulos, estes normalmente

colocados no lugar das tomadas ou interruptores.

Estes módulos possuem um endereço digital programado, que será

utilizado pelos controladores para identificar-se e comunicar-se com

dispositivos. O controlador define o uso que se pretende fazer do sistema, e

36

também pode-se dizer que é o equipamento de maior custo em um sistema X-

10.

Pode-se definir um controlador como um elemento transmissor X-10,

programável mediante um software, onde exclui-se os micro-controladores.

Existem três categorias de controladores X-10:

- Controladores Básicos: Controlador mais antigo no mercado, com isso

possui algumas características que não são oferecidas por outros

controladores.

Por ser o mais antigo controlador do mercado, não se permite a

comunicação bidirecional, perdendo êxito diante dos fabricantes de software, e

portando não possui muitas aplicações desenvolvidas para os novos sistemas

operacionais.

- Controladores Médios: São os mais utilizados, pois apresentam uma ampla

base de aplicação e ainda existem muitas empresas que fabricam produtos

para este tipo de controlador. Controladores da categoria ActiveHome, Link-10

Kit e CPU-XA/Ocelot. Oferecem soluções para o controle de residências de

médio porte.

- Controladores Complexos: A maioria das funções que realizam o sistema

estão implementadas a nível de hardware, ou seja sem estes controladores

necessitariam de dispositivos de controle auxiliar. Com esse tipo de

controlador, se ganha em velocidade de trabalho, são considerados

controladores profissionais, logo possui valor de custo elevado. Categorias

como JDS TimeComander Plus ou Stargate.

4.2 LON WORKS

À mais de dez anos a tecnologia LonWorks vem ganhando vida,

desenvolvida pela empresa americana Echelon Corporation. Propõe um

sistema supervisório remoto, que utiliza a internet para supervisão e atuação à

distancia de uma rede. Possui grande velocidade de transmissão de dados na

rede de controle, e está apto para uma ampla expansão em diferentes tipo de

edifícios públicos, casa e inclusive trens.

37

Essa tecnologia proporciona uma plataforma completa para o controle

de redes, desde redes de silício à redes de software, passando pelas redes de

controle do edifício ou residência. Assim, em aplicação a residências essa

tecnologia nos oferece uma plataforma completa, que inclui desde um

protocolo ou transceptor, passando por um padrão de inter-operabilidade e um

conjunto de APIs de aplicações de software universal, funcionando em conjunto

oferece um sistema sólido e altamente confiável.

Segundo Marlon Gripp Chermont, “o processamento de uma rede

LonWorks, não é centralizado, isto é, parte é realizada em cada nó. É isso que

caracteriza a comunicação ponto a ponto, logo, aumentando a confiabilidade

por minimizar o numero de pontos simples de falha. Ou seja, não existe uma

unidade de processamento central responsável pela lógica de controle, e sim

várias centrais”.

Figura 10: Rede de controle LonWorks

4.2.1 O meio físico

Para residências de nova instalação é mais econômico e rentável

realizar a instalação do sistema mediante um cabo Bus, e para residências já

construídas seria utilizar correntes portadoras que circulam utilizando a rede

elétrica tradicional.

Sendo totalmente possível instalar diferentes modos de transmissão de

dados num mesmo sistema, parte da rede funcionaria com correntes

portadoras, outra com bus. Somente deverá dispor de um sistema de

tranceptores (emissor-receptor), ou conversores, para a transição de uma rede

a outra.

Uma das características mais importantes de um sistema domótico é sua

confiabilidade. O transceptor elétrico para suportes de correntes portadoras

através da rede elétrica, em sua quarta geração PLT-22, fabricado pela

38

mesma empresa americana que a tecnologia LonWorks, a Echelon, possui

uma taxa de confiabilidade de 99,7% na cobertura de qualquer tipo de

residência domestica, sem ter que instalar nenhum elemento a mais, como

nesse caso seria um acoplador de fases.

4.2.2 O Protocolo LonWorks

A empresa Echelon desenvolveu e desenhou este sistema com a

intenção de que este fosse uma plataforma universal para qualquer sistema de

controle. O protocolo e o seu meio de propagação foram desenhados para

interagir com os variados tipos de controle, independente das necessidades ou

problemas especiais que apresente o sistema a ser controlado.

O protocolo desse padrão é o LonTalk, que atende por completo as 7

camadas que oferece o modelo OSI e especificação EIA-709, também

normalizado por grupos padrões como IEEE (Instituto de Engenheiros

Eletricistas e Eletrônicos), ANSI (American National Standards Institute) , IFSF

(International Forecourt Standars Fórum), ASHRAE, CEN (European

Committee for Standardization), SEMI e AAR.

Para implementação desse protocolo são utilizados os chamados chips

Neuron, atualmente fabricados por empresas como Toshiba, Ciprés

Semiconductors ou Motorola. Estes chips são integrados aos equipamentos e

são responsáveis pela comunicação desses com o sistema. Atualmente,

produzidos em grande escala, por seu baixo custo (cerca de US$3,00)

alcançou a marca de 8,5 milhões de dispositivos que estão adaptados com um

Chip Neuron.

O protocolo LonTalk , implementa o conceito inovador de variáveis de

rede (network variables), que segundo Chermont, é um item qualquer de dados

representando uma variável do mundo real (temperatura, pressão, estado de

um interruptor, etc.) que um dispositivo em particular espera receber de outro

dispositivo para tomar uma decisão, ou então, que pretende disponibilizar na

rede para que outros nós utilizarem, ou seja, as variáveis de rede são as

grandes responsáveis por permitir a interoperabilidade entre os nós produzidos

por empresas diferentes. Entre as principais características desse protocolo

estão:

39

- Suporta diversos tipos de meio de comunicação. Sendo necessário

apenas utilizar o transceiver apropriado.

- Suporta redes compostas por diferentes tipos de canais com diferentes

taxas de transmissão.

- Suporta entrega de mensagens curtas, otimizando o uso da rede para

aplicações de sistemas de controle.

- Oferece tempos de respostas independentes do tamanho da rede.

- Suporta implementações de baixo custo para dispositivos, ferramentas e

aplicações.

- Permite flexibilidade e fácil reconfiguração dos dispositivos.

- Comunicação ponto a ponto, tanto em arquitetura distribuídas quanto

centralizadas.

- Eficiente interoperabilidade com produtos de diferentes fabricantes.

O software operacional do sistema LonWork é chamado de LonWork

NetWork Services ou LNS. O LNS possui um servidor de rede e uma interface

de programação e aplicação (API), de grande potencial para o gerenciamento

de rede, diagnósticos, controle e supervisão. O LNS também possui suporte

para protocolo IP, ou seja, a integração da rede domestica pode ser feita pela

internet, e permite total controle e supervisão da residência, dentro ou fora

dela.

4.3 Z-Wave

De acordo com Caio Bolzani[1], esta é uma tecnologia desenvolvida

especialmente para automação residencial, e considerada uma das grandes

tendências nessa área. Criada e desenvolvida pela empresa dinamarquesa

Zenzys, é um protocolo sem fio que usa uma largura de banda estreita para

enviar comandos de controle e dados, e segundo David Dritsas[6], não possui

largura de banda suficiente para transmissão de áudio e vídeo, porém permite

comunicação de mão dupla, ou seja, envia e recebe sinais.

40

Assim como o padrão LonWorks, possui arquitetura distribuída, onde

cada equipamento é dotado de um chip Z-Wave. Considerado a inteligência de

seu sistema, pois esse é capaz de escolher o melhor caminho para o

transporte de dados para outros dispositivos.

Atualmente empresas como Intel e Cisco, estão trabalhando no

desenvolvimento desta tecnologia visando integrar dispositivos Plug and Play

com o chip Z-Wave, pois utiliza a topologia Mesh NetWork. Equipamentos que

usam esse protocolo consomem pouca energia e a possuem alta flexibilidade,

permitindo que os usuários adquiram novos dispositivos, conectando esses a

rede domestica em qualquer situação, sendo ampliação ou reforma da rede.

4.3.1 Mesh NetWork - Topologia Z-Wave

A rede Z-Wave possui topologia em forma de malha, composta por

vários nós, onde cada nó atua como um repetidor de sinal, dessa forma é

possível transmitir mensagens de um nó a outro por diferentes caminhos,

garantindo assim alcance ilimitado. A rede Z-Wave pode dispor de até 232

dispositivos colocados a uma distancia máxima de 30m.

Figura 11: Exemplo de Topologia Mesh NetWork

De acordo com Evandro Teruel[8], aluno de Mestrado do Centro Paulo

Souza que trabalhou na pesquisa desse protocolo, os dispositivos aprendem

um melhor caminho para a troca de dados e informações, pelo fato de possuir

um topologia Mesh NetWork, em outras palavras, essa tecnologia as rotas são

otimizadas, como exemplo, um comando de desligar todas as luzes de uma

residência em um primeiro teste demoraria cerca de 1 minuto, apos uma

semana de uso esse mesmo comando levaria apenas 10 segundos.

41

Figura 12: Modelo de um Chip Z-Wave

Os dispositivos utilizam largura de banda digital em 908,42 MHz para

assim garantir a confiabilidade do protocolo Z-Wave, sempre em banda

estreita, possibilitando baixo consumo, portabilidade e custo reduzido.

4.4 ZigBee

Esse padrão surgiu há pouco tempo no mercado, desenvolvido para ser

concorrente do Z-Wave, com as mesmas propostas, apenas com algumas

novidades extras. Para Caio Bolzani[1], uma vantagem do sistema híbrido

WiFi/ZigBee é permitir que os controles comandem sistemas de automação e

sistemas de áudio e vídeo. Pelo fato de este possuir maior largura de banda,

semelhante ao padrão Wi-Fi, consome mais energia elétrica. Ainda segundo

Bolzani, os padrões com características RF são mais eficientes, pois possuem

o modo “sleep” sem necessidade de fechar a conexão.

Esta tecnologia não esta sendo comercializados por nenhuma empresa

em território nacional, porém empresas como Philips, Samsumg e Motorola já

estão defendendo este padrão.

O protocolo ZigBee foi desenvolvido por um grupo de empresas de

diferentes seguimentos, designada ZigBee Alliance, para atender requisitos

como baixo custo e consumo de energia, pois seus módulos podem funcionar

por cerca de seis meses apenas com baterias comuns.

De acordo com Dritisas[6], o padrão ZigBee cria uma rede em forma de

malha onde dispositivos trabalham juntos para enviar dados. É uma rede

Wireless (RF) de baixa largura de banda que opera de acordo com o padrão

42

americano IEEE 802.15.4, e possui 26 freqüências que podem ser escolhidas

nessa banda. Quando a rede é montada, escolhe-se o canal mais tranqüilo que

encontrar e estabelece a comunicação, não sendo necessário o uso de um

operador para mudança de canal.

Entre as freqüências, pode-se dizer:

- 68-868,8 MHz: Europa

- 902-928 MHz: América do Norte

- 2400-2483,5 MHz: Mundial

O protocolo ZigBee, assim como o Z-Wave, é capaz de suportar redes

do tipo Mesh NetWork, e também projetado para transmissão de dados

inclusive em ambientes contrários a RF. E este também pode oferecer:

- Ciclo de “Standby” configurável, aumentando a vida útil da bateria;

- Baixa latência;

- Suporte para múltiplas topologias de rede: estrela, árvore e mesh;

- Modulação DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum);

- Suporta até 65 mil unidades na mesma rede;

- Redução na colisão de pacotes;

- Criptografia AES de 128 bits; entre outras.

4.5 EUROPEAN INSTALLATION BUS (EIB) - KNX

A Europa sempre foi considerada, pelas multinacionais, como um amplo

mercado a se investir. E em resposta, a União Européia incentivou o

desenvolvimento de um sistema europeu, ao qual designou-se European

Installacion Bus, EIB, Essa especificação está sob regimento de uma associação

independente, denominada EIBA. Composta por fabricantes de produtos

elétricos, como Siemens, ABB, Legrand, Bosch, Simon,e etc., junto com

associações de engenharia, universidades etc. A principio a EIB visava atingir

43

somente o continente europeu porém recentemente foi homologada nos EUA e

aprovada pela norma ANSI EIA.776.

Nesse sistema, a comunicação entre os dispositivos se estabelece por

um barramento (BUS), um sistema distribuído, onde cada dispositivos tem seu

próprio controle. Nesse caso necessita apenas de um software para definir ou

alterar sua configuração, e uma vez configurado esse sistema de dispositivos

atualiza-se automaticamente.

Para o funcionamento desse sistema é necessário que todo elemento

instalado, de entrada ou saída, esteja equipado com uma unidade de controle

capaz de realizar tarefas de codificação e decodificação dos sinais enviados ou

recebidos pelo sistema.

Quando um dispositivos instalado emite uma mensagem, esta é

recebida por todos os que estão conectados aquela linha, mas somente o

destinatário (podendo ser vários se compartirem a mesma direção lógica)

responde a quem a emitiu mediante um reconhecimento, se a resposta ou o

reconhecimento não se realizar em um tempo previamente fixado pelo sistema,

o emissor enviará um sinal de erro à sua memória. Se esta mensagem é

destinada a um dispositivo situado em outra linha ou zona, os acopladores (não

importa o modelo) instalados permitem que a informação seja dirigida ao

caminho adequado até que chegue ao destinatário.

Como exemplo, para controlar lâmpadas dispostas no teto de uma sala,

deve-se conectar um acoplador, que será conectado ao Bus, ou linha de

alimentação da lâmpada. O acoplador capta a energia necessária para o

funcionamento do sistema Bus (sistemas Bus necessitam dois fios para

funcionamento e dois fios para alimentação), e também se ocupa da gestão da

rede elétrica, para que chegue na lâmpada a corrente de acordo com a

situação de funcionamento que se pretende, seguindo as ordens do sistema.

Esse mesmo processo de instalação pode ser aplicado em qualquer sistema de

acionamento que deseje controlar.

44

Figura 13: Automatização de uma lâmpada pelo padrão EIB Instabus

A instalação de um sistema Bus em uma construção nova, é mais

simples que a instalação elétrica tradicional, que nesta faz-se a associação dos

interruptores com os elementos a operar e ao local a operar, e utilizando o

protocolo EIB, ou qualquer outro sistema domótico, somente teríamos que

dispor de um cabo Bus para cada elemento da instalação, sem necessidade de

saber a função de cada, e repartir a linha de alimentação elétrica para os

elementos que a necessitam.

Mediante o software de configuração ETS, faz-se a associação dos

elementos do sistema aos espaço físico, ou cômodos que eles representam e

devem atuar, ao dispositivos que devem controlar. Uma configuração

totalmente dinâmica, ou seja, em qualquer momento podemos mudar a

configuração do sistema, e ainda quantas vezes se faça necessário.

Figura 14: Funcionamento de um sistema EIB/KNX

45

Para as empresas que desejam integrar seus equipamentos em aplicações

baseadas em especificações EIB, deve se adaptar as normas, e ao

desenvolvimento do software e hardware de seus equipamentos para que

estes sejam compatíveis com a norma. Outra maneira, para o desenvolvimento

de equipamentos com esta especificação, é utilizando circuitos integrados que

se adaptem aos sinais do Bus ao funcionamento do equipamento da empresa

em questão e vice-versa, também poderiam desenhar placas com

microprocessadores incorporados.

4.5.1 Direcionamento

Todos os dispositivos em conformidade com a norma EIB, dispõe de

dois endereços de 16 bits, um físico e um lógico, estes endereços são

atribuídos para configurar a instalação com o software de configuração.

Essas direções possuem diferentes funções, se utiliza uma ou outra,

nunca as duas ao mesmo tempo, o que significa que são mutuamente

exclusivas.

A direção física somente é utilizada pelo software, e só terá vigência

enquanto se programa a instalação, a qual tem a função de identificar a cada

um dos elementos disposto no sistema, de forma que se possa diferenciar um

do outro. Este endereço está definido em relação à posição que o dispositivo

ocupe na matriz da conexão, assim dessa maneira qualquer dispositivo

conectado ao sistema terá seu endereço físico formado por uma máscara de

bits com o seguinte formato: os quatro primeiros correspondem a localização,

os quatro seguintes à linha que estão conectados, e os oito restantes a

identificação do dispositivo, em total o sistema 64 opções de endereçamento.

Nesse protocolo, o endereço lógico não é exclusivo para um dispositivo

e pode ser compartida por vários, essa característica serve para associar os

grupos de elementos que deveram atuar juntos, por exemplo em uma sala

onde se pode ativar todas as luzes, ou mesmo todas as tomadas elétricas.

46

4.5.2 Topologia de uma rede EIB

A topologia de uma rede, define a forma em que deverá dispor os cabos

de controle Bus, assim como a forma de conexão à rede de diferentes

dispositivos.

Em principio foram criadas as linhas do barramento, onde cada

equipamento deve estar conectado à rede, seja em conexão bus, ou outra. Em

cada linha, pode-se conectar 64 dispositivos, para cada linha estão reservados

4 bits, e cada linha deve estar equipada de sua própria fonte de alimentação.

Em principio cada linha poderia ter uma extensão máxima de 1000m, incluindo

seus ramos, para respeitar as limitações da fonte de alimentação e este

sistema admite até 12 linhas de dados.

Então, em uma extremidade da linha pode-se conectar um acoplador de

linha LC ou Line Coupler, como ponte, e cuja função é permitir que uma linha

possa se “pendurar” em outras, com um máximo de 16 bits, para assim formar

uma matriz, denominada área, e que possui um direção física de 4 bits.

Figura 15: Topologia de uma rede EIB/KNX Instabus

As áreas podem se interconectar entre si, também com um valor máximo

de 16 bits por vez, seguindo a mesma estrutura que as linhas, onde cada uma

47

deverá estar equipada de um acoplador BcC, BackBone Coupler, que permite

que cada zona se conecte ao sistema bus, considerado a espinha dorsal do

sistema. O sistema pode ser conectado a outros sistemas mediante um router,

bridge, etc., correspondente, estes sistemas podem ser iguais ou diferentes,

como por exemplo podem ser rede Ethernet, ou linhas RDSI/ISDN*, etc.

4.5.3 Protocolo

O sistema bus EIB utiliza todos os níveis do modelo OSI (Open Systems

Interconection), e por ser um sistema aberto, qualquer empresa também pode

desenhar novos protocolos que se adaptem aos sete níveis já existentes desse

sistema.

Camada OSI Objetivo Serviços Oferecidos

7 Aplicação Compatibilidade de aplicação Objetos e tipos padrões, propriedades

de configurações, transferência de arquivos e serviços de rede

6 Apresentação Interpretação de dados Varáveis de rede e mensagens de

aplicação 5 Sessão Controle Autenticação

4 Transporte Confiabilidade ponto a ponto

Confirmação de recebimento de pacotes fim-a-fim. Sequenciamento de

pacotes. Detecção de pacotes duplicados.

3 Rede Endereçamento e Roteamento Enderaçamento dos dispositivos.

Roteamento de pacotes.

2 Enlace Empacotamento e acesso ao

meio físico

Empacotamento, codificação dos dados, detecção de erros por código

de erros, detecção de colisões. Prioridades.

1 Física Conexões elétricas Interface elétrica para o meio físico de

comunicação.

Figura 16: Modelo OSI de arquitetura de protocolos de rede.

*O RDSI (Rede Digital de Serviços Integrados) é a versão nacional do ISDN (Integrated Services Digital Network). linha

RDSI básica é formada por três canais. Dois canais do tipo "B", de 64 Kbps cada e um canal do tipo "D", de 16 Kbps,

utilizado para controle. Com isso, podemos obter comunicações entre 64 Kbps e 128 Kbps através do RDSI.

48

Inicialmente, o EIB usava apenas um cabo do tipo telefônico para fazer o

suporte físicos das comunicações, porém hoje se baseia no nível Mac, que

esta localizado na camada Enlace do modelo OSI. Este pode funcionar sobre

os seguintes meios físicos:

- EIB.TP: Protocolo de comunicação CSMA-CA (Carrier Sense Multiple

Acess whit Collision Avoidance), evitando colisões e maximizando a

largura de banda;

- EIB.PL: Transmite o sinal por correntes portadoras comunicando a

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

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

distância máxima sem repetidor é de 600 metros.

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

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

telegramas EIB através do protocolo IP entre instalações muito

afastadas. Anteriormente este problema era resolvido utilizando modems

EIB e a rede telefônica comutada.

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

distâncias até 300 metros em campo aberto. Para maiores distâncias

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

casas ou dos edifícios.

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

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

distância em salas ou salões onde se pretende controlar os dispositivos

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

do limite indicado.

- EIB.MMS: permite adicionar serviços multimídia dedicados.

O padrão EIB e EHS, estão gestionadas por EIBA e EHSA

respectivamente, atualmente é considerado o mais competitivo, graças a

contribuição do grande número de empresas, fabricando e desenvolvendo

uma grande diversidade de dispositivos no mercado domótico, superando

qualquer outro sistema. Uma série de variedades de eletrodomésticos podem

49

ser conectados pelo sistema EIB e EHS, ser controlados por esse sistema, ser

programados, ajustados e instalados em qualquer ponto da residência ou da

rede.

Embora esse sistema possua uma forte presença no mercado, o sistema

EIB foi convergido, juntamente com os sistemas BatiBus e EHS, para um

padrão único, denominado KNX da Associação Konnex.

50

5 Exemplo de uma Aplicação – Case

A norma dominante no Brasil, que trata do assunto de Cabeamento

Residencial, é a ANSI/TIA/EIA 570A (Residential Telecommunications Cabling

Standard - 1999), de origem norte-americana, a qual define padrões e

referências para o correto dimensionamento de um cabeamento residencial.

Como exemplo de aplicação de um dos padrões, será demonstrado o

EIB/KNX, muito popular na Europa, e vem se destacando no Brasil. Atualmente

um padrão em grande desenvolvimento, pois seria a união de vários outros.

Com isso, o mercado atual está fabricando grande números de equipamentos

que seguem este padrão. E a partir desse padrão a Siemens vem fabricando

diversos equipamentos em parceria com a EIB/KNX, onde denominou-se

sistema Instabus EIB.

Figura 17 : Padrão EIB/KNX

51

5.1 Instalação Convencional X Instalação EIB

Em maioria, outros protocolos utilizam para suas instalações

convencionais cabeamento por par trançado, pela facilidade, que pode ser

encontrada em qualquer loja de equipamentos elétricos, outro fator relevante é

que os atuais técnicos estão adaptados a trabalhar com eles.

Figura 18: Cabeamento Convencional X Cabeamento EIB/KNX

Os cabos Instabus GAMMA EIB, composto apenas por dois fios, são

capazes de conectar os equipamentos da casa e se comunicar entre eles.

Solução desenvolvida pela EIB, considera todo o sistema como uma única

rede, a parte apenas a rede de alimentação.

Figura 19: Comparando o acionamento de um Interruptor

52

As ligações Instabus EIB podem ser feita basicamente de duas

maneiras, os atuadores podem estar ligados diretamente a carga ou

equipamento, ou podem estar ligados diretamente ao quadro de distribuição.

Figura 20: Instalação EIB: atuadores conectados ao QD

Figura 21: Instalação EIB: atuadores conectados diretamente a carga

Poucos os que podem investir em soluções tão modernas. O processo

de automação e integração não é barato e o investimento chega facilmente aos

R$ 100.000,00 (cem mil), e pode ir bem além. Apenas um home theater pode

custar mais de R$ 200.000,00 (duzentos mil). O valor depende de muitas

coisas. Como a quantidade de cômodos que se queira automatizar, as funções

escolhidas e os aparelhos encomendados.

53

No caso do sistema Instabus EIB/KNX, pode ser utilizado em automação

de grande e pequeno porte. Porém comparando o valor econômico, não vale a

pena instalá-lo em residências menores que 700m2. Talvez por essa razão,

ainda esteja pouco difundido no Brasil. O valor mínimo investido em uma

residência automatizada pelo padrão EIB/KNX é de R$ 200.000,00( duzentos

mil). Baseado nesse fato, pode-se afirmar que seriam casas avaliadas em

milhões. Como exemplo de casas automatizadas por este padrão temos o

ANEXO 2, que corresponde a estudo técnico e orçamentário de uma residência

de 2500m2.

5.2 Estudo Técnico e Orçamentário

A seguir, pode-se demonstrar os detalhes de um estudo técnico e

econômico das instalações realizadas numa casa para que esta se torne uma

Casa Inteligente. O design dessa, é desenvolvido de acordo com quatro áreas

relevantes:

1. Comunicações: Acesso permanente a internet de banda larga,

facilitando assim os serviços de vídeo-segurança, vídeo-conferência,

controle integral e acessos a serviços eletrônicos, etc.

2. Gestão Digital da Residência: Permitindo total interação com os

equipamentos de segurança e conforto, permitindo um alto grau de

comodidade para o morador.

3. Rede de Dados: Um rede interna, que permite a interação dos mais

variados equipamentos instalados na casa, tais como: computadores

pessoais, Consolas de videogames, equipamento de áudio e vídeo,

eletrodomésticos, sistemas de vigilância e etc. A rede interna também

está interligada as redes externas da residência.

4. Entretenimento: Infra-estrutura necessária para a difusão dos serviços

de entretenimento.

54

Todas as instalações estarão totalmente integradas entre si, porém

essas são divididas de acordo com funções:

- Instalação elétrica;

- Telecomunicações;

- Controle de Climatização;

- Controle de aquecimento do solo;

- Alarmes técnicos,

- Segurança e vídeo segurança remota;

- Telefonia, dados e vídeo porteiro;

- Distribuição de Áudio e Vídeo;

- Cinema em casa;

- Interface de Controle;

- Outros;

De acordo com a tecnologia IEB/KNX, que é encontrada na maioria das

automações residenciais na Europa, será feito o estudo técnico e orçamentário

de uma residência de 400m2, lembrando que para esse padrão esse projeto

não seria acessível em relação ao custo benefício.

Figura 22: Modelo da Casa - aproximadamente de 400m2

55

Figura 23: Desenho dos fundos da casa, com o jardim

5.2.1 Resumo de Orçamento Básico: 1. Instalação Elétrica R$ 29.957,00

2. Telecomunicações R$ 3.310,00

3. Controle de Climatização R$ 19.000,00

4. Controle Aquecimento do Solo R$ 2.200,00

5. Alarmes Técnicos R$ 1.500,00

6. Segurança e Vídeo Vigilância Remota R$ 12.000,00

7. Telefonia, Dados e Interfone R$ 13.500,00

8. Distribuição Áudio e Vídeo R$ 29.000,00

9. Cinema em Casa R$ 15.000,00

10. Interface de Controle R$ 45.900,00

11. Outros R$ 3.000,00

TOTAL R$ 174.367,00

Abaixo pode-se demonstrar os dispositivos usados em cada

instalação, bem como seu valor e quantidade. Porém para uma avaliação mais

56

precisa da quantidade de equipamentos a serem utilizados necessitamos das

plantas dessa casa.

Figura 24: Planta pavimento térreo

Figura 25: Planta Pavimento Superior

57

1. Orçamento da Instalação Elétrica

• Pontos de Luz:

Ponto de Luz Simples para controle domótico: 09 un.

Ponto de Luz Duplo para controle domótico: 02 un.

Ponto de Luz Triplo para controle domótico: 03 un.

Ponto de Luz com Tomada Simples: 07 un.

• Pontos de Tomadas para Persianas

Pontos para controle de Persianas ou similar: 07 un.

• Pulsadores Convencionais

Pulsador Simples para controle domótico: 01 un.

• Pontos de Tomadas Elétricas

Tomada simples (tipo C2) ou similar: 6 un.

Tomada dupla (tipo C2) ou similar: 20 un.

Tomada simples (tipo C3) ou similar: 2 un.

Tomada simples (tipo C4) ou similar: 2 un.

Eletro- calha alimentação 1,5 mm destinada a automação: 01 un.

Eletro-calha alimentação 6 mm destinada a calefação: 01 un.

Eletro-calha alimentação 6 mm destinada ao ar condicionado: 01 un.

• Quadros de Proteção e Elementos

Quadros de proteção: 01 un.

Quadro de embutir de 50 módulos mínimo: 01 un.

Disjuntor Automático de 50 A: 01 un

Disjuntor Automático de 25 A: 02 un.

58

Disjuntor Automático de 16 A: 08 un.

Disjuntor Automático de 10 A: 02 un.

Disjuntor Diferencial de 30 mA: 01 un

• EIB/KNX

Atuador EIB/KNX óctuplo Máster 8x10 A: 01 un.

Atuador EIB/KNX óctuplo Esclavo 8x10 A: 01 un.

Atuador EIB/KNX regulação universal 2x300 W: 01 un.

Atuador EIB/KNX quádruplo persiana Máster 4x8 A: 01 un.

Entrada Binária EIB/KNX óctuplo livre de potencial: 01 un.

Fonte de Alimentação 320 mA com bobina integrada: 01 un.

Interface EIB/KNX USB: 01 un.

Perfil de dados EIB/KNX 12 módulos: 01 un.

Acoplador ao Bus EIB/KNX para rail DIN: 01 un.

Sub-TOTAL R$ 6.372,00

• Programação

M.O. Instalação, programação e integração: 01 un.

• Pulsadores

Acoplador para Bus EIB: 22 un.

Pulsador EIB simple confort: 01 un.

Pulsador EIB doble confort: 17 un.

Pulsador EIB cuadruple confort: 02 un.

Pulsador EIB confort de cenas: 02 un.

Sub-TOTAL R$ 17.585,00

TOTAL da Instalação Elétrica: R$ 29.957,00

59

2. Orçamento de Telecomunicações

Antena Terrestre UHF e FM : 01 un

Amplificador e Filtro para TV convencional e FM: 01 un

Tomada TV-FM-Sat Completa: 04 un.

Tomada de dados Cat.5: 04 un.

Tomada de Telefonia RJ12: 06 un.

Painel de Telefonia e Dados: 01 un.

TOTAL R$ 3.310, 00

3. Orçamento do Controle de Climatização

Atuador de climatização de 3 velocidades, Auto, 2 ou 4 cabos: 05 un.

Cabos de Alimentação de 2,5 mm: 400 m

Pulsador quádruplo B.IQ com leitor temperatura e display: 05 un.

Programação e integração: 01 un.

TOTAL R$ 19.000,00

4. Orçamento do Controle de Aquecimento do Piso

Atuador para calefação de piso (máx. 8 áreas): 01 un.

Cabos de Alimentação de 2,5 mm: 400m.

Pulsador Quádruplo B.IQ, com leitor de temperatura e display: 04

TOTAL R$ 2.200,00

60

5. Orçamento Alarmes Técnicos

Sensor de Inundação controlado por EIB: 02 un.

Detector de Fumaça RM.1 controlado por EIB: 02 un.

Entrada Binária EIB/KNX: 01un.

Ponto de Tomada para eletroválvulas: 01 un.

TOTAL R$ 1.500,00

6. Orçamento Segurança e Vídeo Vigilância Remotas

Câmera visão dia/noite CC-5302: 02 un.

Vistabox V610 Plus (40 GB): 01 un.

Pontos de tomadas para Telecomunicações (T25): 09 un.

TOTAL R$ 12.000,00

7. Orçamento Telefonia, Dados e Vídeo Porteiro

• Telefonia

Central Panasonic KX-TES824: 01 un.

• Vídeo Porteiro

Vídeo Porteiro Siedle Vario 01 un.

Ponto de Acesso, IEEE 802.11g(54 MHz) D-Link: 01 un.

Tomada de Dados com cabo FTP CAT 5: 01 un.

TOTAL R$ 13.500,00

61

8. Orçamento Distribuição Áudio e Vídeo

• Equipamento de Áudio/Vídeo Xantech

Xantech pack 1 (MRC88TL) : 01 un.

Controle Remoto para MRC88TL: 04 un.

Amplificador de 4 canais com 35 W cada: 01 un.

Ponto de tomadas de telecomunicações (T25): 03 un.

Receptor de IR para varanda: 01 un.

Tomada Áudio/Vídeo e IR instalada em placa cega: 02

Ponto de Tomadas para Caixas de Som: 08 un.

Caixa de Som para interior KEF Ci 400QS: 5 un.

Caixa de Som para interior (áreas úmidas) KEF Ci 100QR (circular): 2 un.

Caixa de Som de Intempérie KEF Ci 500 AW: 01un.

TOTAL R$ 29.000,00

9. Orçamento Cinema em Casa

Equipamentos reprodutores e receptores de Áudio/Vídeo: 01 un.

Suporte para projetor de vídeo automático: 01 un.

Projetor de Vídeo (Sharp XR-20X): 01 un.

Tomada Áudio/Vídeo e IR instalada em placa cega: 02 un.

Tomada VGA instalada em placa cega: 01 un.

Tela de Projeção Elétrica 4:3 – 120” – 234 cm x 175 cm: 01 un.

Caixas de Som dolby digital 5.1 com subwoofer: 01 un.

Pontos de Tomadas para Caixas de Som: 04 un.

TOTAL R$ 15.000,00

62

10. Orçamento de Interface de Controle

Sistema de Controle Integral pack STI-CP2EPACKC17:01

Sonda emissora IR. 3 metros, conector de 2 pólos: 02 un.

Painel Táctil 5.7” colorido: 01 un.

Receptor remoto RF de um canal (freqüência local) :01 un.

Bateria NiMH para STI-1700C e STXI-1700C: 01 un.

Fonte de Alimentação de 24 V, 2 A, para TPS 6000, TPS 5000, TPS 4500, CP2

e CP2E: 01 un.

Base carregador para STI-1700C e STXI-1700: 01 un.

• Interface Creston –EIB/KNX

Interface entre Creston e EIB: 01 un.

• Sondas IR

Sonda emissora IR. 3 metros, conector de 2 pólos: 04 un.

TOTAL R$ 45.900,00

11. Outros

Concentrador Rack 19” para dados e telefonia: 01

Com: 09 Bandeja fixa de 400

02 Brida Metálica

01 Carcaça Metálica

01 Ventilação com termostato e piloto

01 Base de Chumbo com filtro de Sobretensao

01 Conjunto de Rodas

TOTAL R$ 3.000,00

63

Ao final dessa, pode-se entender o porque dessa tecnologia não ser

viável para pequenas residências. O sistema EIB/KNX, possui uma capacidade

para uso até 56mil equipamentos. Considerado um valor elevado. Logo, em

casas como esta, de apenas 400m2, seu orçamento final chegaria quase que

igual ao da casa em ANEXO 2, que corresponde a 2500m2.

Por isso, em padrões europeus é a tecnologia mais utilizada, não

importando o tamanha da residência.

5.3 Alguns dispositivos EIB/KNX

Fonte com Alimentação com Filtro: Cada linha

da rede de bus é alimentada em 24 V através

de uma fonte de 640 mA e de um filtro que

além da proteção contra curto-circuitos impede que

haja interferências da rede elétrica com a rede de

bus com um todo.

Figura 26: Fonte de

Alimentação com Filtro

Acoplador de Linhas ou de Áreas: Um total de 12

linhas de até 64 participantes podem sem ligadas

juntas numa mesma área através de um dispositivo

acoplador que também poderá unir até 15 destas áreas

permitindo que mais de 12.000 equipamentos se

comuniquem.

Figura 27: Acoplador de

Linhas ou de Áreas

64

Entradas e Saídas Binárias: Através de entradas e

saídas binárias é possível interagir os sinais (28V)

de comando e manobra existentes nas linhas de bus,

com as cargas da rede elétrica de instalação

(110/220V). Os dispositivos podem ser colocados em

quadros com encaixe no trilho DIN ou junto às

luminárias graças ao formato em balastro.

Figura 28: Entradas e Saídas Binárias

Acopladores de Bus: A conexão de pulsadores, sensores, displays e

muitos outros dispositivos do sistema Instabus EIB à rede é feita através

dos acopladores de bus que são verdadeiros microcomputadores dotados de

memória ROM, RAM e EEPROM. Atendem tanto aos pulsadores

convencionais como aos de padrão europeu.

Figura 29: Modelo de Acoplador Bus integrado a um sensor

Interruptores/Pulsadores Multi funções: Além dos

pulsadores convencionais da linha Duomo, podem

ser utilizados os pulsadores multi funções padrão

europeu que, oferecerem diferentes cores e

designes junto da opção de escolha do número de

canais por ponto (1, 2 ou 4 ).

Figura 30: Interruptores Multifunções

65

Interfaces RS 232: Através de interfaces “RS 232” utiliza-se um

computador para o projeto e programação do sistema, sem que o mesmo

tenha a necessidade de permanecer

conectado à rede após seu uso. As interfaces

podem ser colocadas nos quadros ou

mesmo na parede através de um acoplador

de bus. A comunicação com outros sistemas

pode também em alguns casos ser feita

através das interfaces.

Figura 31: Interface RS 232

Controle Remoto por Infravermelho IR: O controle remoto de 8 canais em

conjunto com receptores e decodificadores

de IR possibilita total conforto no comando

da iluminação, persianas e outros, além

de reduzir ainda mais a necessidade de

cabos, dutos e reformas nas instalações

elétricas. Receptores podem ser colocados

em paredes ou mesmo em luminárias.

Figura 32: Controle remoto por IR

Displays de Informações: Todas as atividades e

status do sistema, como avisos ou alarmes, podem

ser acompanhadas através de um display de 20

caracteres (2 linhas) com rotatividade das mensagens.

Figura 33: Display de Informações

66

Detectores de Movimento: podem ser utilizados pelo

sistema tanto com acionadores de cargas luminosas em

ambientes de pouca movimentação, como também em

conjunto com sistemas de segurança que acionam

alarmes e acedem lâmpadas além de fazer chamadas

telefônicas para a policia .

Figura 34: Detector de Movimento

Sensor e Controlador de Temperatura: Controle da temperatura de 0º a

40º C, manual ou automaticamente, podendo atuar em

conjunto com as demais informações recebidas por outros

dispositivos do sistema (como sensores de abertura de

portas) , visando o controle correto do sistema de ar

condicionado e gerando, além de conforto, a economia da

energia.

Figura 35: Sensor e Controlador de Temperatura

Sensor de Luminosidade: Regulam as cargas luminosas em função do

melhor aproveitamento da luminosidade natural dentro ou fora do ambiente,

mantendo assim, de uma maneira econômica, a correta iluminação para cada

local, podendo inclusive comandar persianas ou dimmerizar bancos de

luminárias.

Figura 36: Sensor de Luminosidade

67

Detector de Fumaça e Temperatura: Monitoramento da temperatura e

quantidade de fumaça no ambiente podendo acionar

sistemas de alarmes ou incêndio, bem como fazer

uma chamada telefônica para o corpo de bombeiros.

Além do conforto e segurança , também gera economia

com a redução do valor dos seguros de imóveis.

Figura 37: Detector de Fumaça e Temperatura

ETS 2.0 Software de Aplicação Instabus EIB: Para que todos os dispositivos

do sistema instabus EIB da Siemens “conversem” e atuem em conjunto,

existe um software de aplicação que permite, além do completo

controle da instalação, seu projeto programação, bem como a emissão de

relatórios sobre todas as atividades do sistema.

68

6 Mercado Atual

“Depois que o público conhecer uma residência automatizada, não haverá como retroceder, toda a cadeia de concepção da moradia, (arquitetura e construção), evoluirá e, principalmente, o ocupante do imóvel. Assim, deverão ser necessários vários profissionais que, interagindo, permitirão o real desenvolvimento das técnicas da domótica.” Silva Werneck (1999)[12].

Como todo estudo em desenvolvimento, o mercado dessa tecnologia

varia de acordo com o investimento possível. Infelizmente a automação

residencial ainda não é um mercado muito acessível a quem queira. Pode-se

dizer que o nível de automação existente em uma casa depende de dois

fatores cruciais: os sonhos e o bolso. De acordo com o seu orçamento o

usuário pode decidir as prioridades de sua casa.

A necessidade de se optar por um sistema escalável é crucial para o

bom aproveitamento dos recursos, pois permite, num futuro próximo expandir a

rede, adicionando equipamentos e atualizar as aplicações e softwares.

As soluções podem variar de acordo como uma casa em construção

como para uma já pronta. No processo de construção por exemplo, utilizar

sistemas cabeados, normalmente mais baratos que os se fio, pois os gatos

com dutos e caixas nesta etapa do projeto é menor, e o trabalho mais simples.

Casas antigas com pisos e azulejos fora de linha tornam inviável a quebra de

paredes para embutir o cabeamento. Nesses casos podendo apenas utilizar

tecnologia wirelless.

Segundo AURESIDE, nos EUA acredita-se que o investimentos em

sistemas de automação residencial corresponda em média a 10% do custo

total da obra, com um retorno médio prazo na forma de racionalização dos

serviços de manutenção e economia nos gastos com energia, água e gás na

ordem de 30%. Deste modo, o custo do sistema não é o principal problema,

mas sim a dúvida quanto a comodidade, por isso a necessidade de projeta-lo

como um todo. O ideal é planejar, saber o que vai ou pode ser instalado em

cada cômodo da casa é o caminho para evitar gastos desnecessários e

aborrecimentos. Mesmo que não possa instalar tudo que deseja logo no início,

69

deve haver a preocupação de prover todos os meios necessários para futura

instalação.

Como qualquer outro produto, os preços dos equipamentos variam

conforme a região. E ainda como a maioria ainda é importada (automação,

áudio e vídeo de última geração), a cotação do dólar e as taxas de importação

são as que mais influenciam em seu preço final.

De acordo o artigo publicado em 2005 pela Revista Exame, a próxima

grande disputa das empresas de tecnologia será pela automação residencial,

um mercado que deve movimentar duzentos e cinquenta bilhões de dólares

nos EUA nos próximo sete anos, e um trilhão de dólares em todo o mundo no

mesmo período. Gigantes como Intel, Motorola, Microsoft e Cisco estavam

empenhados em criar a casa do futuro, porem uns dos grandes problemas, era

que estes não sabiam o que esta precisava ter para agradar aos consumidores.

Uma pesquisa feita pela AURESIDE aponta que, entre 2007 e 2009,

houve um aumento de aproximadamente 40% nos projetos de automação

residenciais realizados no Brasil. “Hoje, é possível automatizar o sistema de

iluminação da sua casa com apenas R$ 1 mil”, afirma José Roberto Muratori,

membro fundador da Associação Brasileira de Automação Residencial

(AURESIDE).

Entre algumas das pesquisas feitas pela AURESIDE, uma delas mostra

o perfil do consumidor de sistema de automação:

- Casal com formação universitária e filhos adolescentes;

- Renda Anual familiar acima de US$ 75 mil;

- Faixa etária de 35 à 44 anos;

- Envolvidos em múltiplas atividades;

- Pessoas que viajam com freqüência.

O resultado é que, no Brasil, a AURESIDE contabiliza um crescimento

da ordem de 30% ao ano na procura por projetos de automação residencial.

Como no Brasil o número de lares com a tecnologia é muito pequeno, é natural

que a expansão seja maior nos Estados Unidos, onde o crescimento é de 19%

ao ano. É um mercado com grande potencial, pois existem cerca de um milhão

70

e 100 mil famílias ( considerando 1 família aproximadamente 4 pessoas) que

se encaixam no perfil do consumidor deste tipo de serviço, homens e mulheres

na faixa de 25 a 45 anos e com alto poder aquisitivo.

71

7 Conclusão

Atualmente alguns estudos tecnológicos buscam melhorias de vida para

o ser humano. Entre elas, nos deparamos com a Automação Residencial,

Domótica, que a principio possui grande destaque nos países de "primeiro

mundo".

Uma casa inteligente possui as seguintes premissas: fria no verão e

quente no inverno, economizar energia elétrica e obedecer as ordens de seus

ocupantes de acordo com suas vontades diárias.

Estes benefícios são possíveis porque a automação residencial

proporciona o controle de todos os equipamentos e dispositivos instalados em

uma casa inteligente.

As residências atualmente possuem, em média, 30 equipamentos

eletroeletrônicos, que podem ser comandados por um sistema domótico. E a

partir desse sistema, pode-se controlar qualquer um desses dispositivos por

meio de tecnologias e protocolos desenvolvidos especialmente para a

automação residencial .

No Brasil, poucas tecnologias são comercializadas, porém as mais

antigas e confiáveis já estão disponível no mercado brasileiro. Atualmente já

temos uma associação que se dedica inteiramente ao tema da Automação

Residencial.

A Associação Brasileira de Automação Residencial, denominada

AURESIDE, é a responsável pelas atuais normas para instalação de

residências automatizadas.Uma norma oficial ainda esta em estudo, junto com

a ANEEL, e para depois ser enviada ao Congresso Nacional. Atualmente

somente engenheiros devidamente certificado pela AURESIDE, pode servir de

integrador desse sistema.

Conclui-se que estamos vivendo o inicio da DOMÓTICA, e que nos

próximos anos seus conceitos estarão consolidados em todas as futuras

moradias ao redor do mundo.

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8 Referências Bibliográficas

[1] BOLZANI, Caio Augustus Morais, Residência Inteligentes, Domótica, Redes

Domésticas, Automação Residencial, 1ª Edição, São Paulo, Editora Livraria da

Física, 2004.

[2] CHAMUSCA, Alexandre, Domótica & Segurança Electrónica: A inteligência

que se instala, Editora: Ordem dos Engenheiros (Portugal), 2006.

[3] CHERMONT GRIPP, Marlon e DE MELLO CANOVAS, Sérgio Roberto:

Sistema Supervisório para rede LonWorks, Departamento de Engenharia de

Computação e Sistemas Digitais da Escola Politécnica de São Paulo.

[4] HARKE, Werner: Domótica para Viviendas y Edifícios, Editora: Marcombo.

[5] LORENTE, José e MEDINA, José Javier: El Hogar Digital, Editora:Coitt,

2005.

[6] DRITSAS, David: Beyond X10: The Future of Home Automation, Editora:

Dealercope, 2005

[7] MEYER, Gordon: Smarth Home Hacks.Tips & Tools for Automating your

house, Editora: Sebastopol, 2004.

[8] TERUEL, Evandro Costa e NOVELLI FILHO, Aristides: Principais

tecnologias de automação residencial comercializadas no Brasil e suas

características. Centro Estadual de Educação Tecnológica Paula Souza

(CEETEPS).

[9] BRUGNERA, Mauro Ricardo: Domótica, Centro Universitário FEEVALE.

[10] www.aureside.org.br, ASSOCIAÇÃO BRASILEIRA DE AUTOMAÇÃO

RESIDENCIAL. Publicações. Artigos, acessado em 14/05/2010.

[11] TEZA, Vanderlei Rabelo, Alguns Aspectos sobre Automação Residencial –

Domótica, Dissertação de mestrado, Santa Catarina, 2002, Programa de Pós-

Graduação em Ciência da Computação da Universidade de Santa Catarina.

[12] WERNECK, Silva Bianchi de Frontin. Domótica: União de arquitetura e

tecnologia da informação na edificação residencial urbana. Tese de Mestrado

em Arquitetura, Universidade Federal do Rio de Janeiro. Rio de Janeiro, 1999.

[13] www.casadomo.com: acessado em abril/2010

73

[14] www.truehtpc.com/ userfiles/x10_home.gif :acessado em maio/2010.

[15] http://www.bolzani.com.br/ :acessado em janeiro/2010

[16]http://www.institutodofuturo.com.br/artigos_caio.html:acessado em

janeiro/2010

[17] http://www.bolzani.com.br/docs/release.pdf :acessado em janeiro/2010

[18]http://www.aureside.org.br/artigos/default.asp?file=01.asp&id=74: acessado

em maio/2010

[19] www.caba.com : acessado em maio/2010

[20] http://www.knx.org/pt/knx/o-que-e-knx/ : acessado em maio/2010

[21]http://www.p2s.com.br/team/scanovas/files/sist_superv_lonworks.pdf:

acessado em maio/2010

[22] http://www.echelon.com/products/development/lns/ acessado em abril/2010

[23] http://pt.wikipedia.org/wiki/Z-Wave acessado em junho/2010

[24] http://www.fakro.es/htmles/30.php acessado em junho/2010

[25] http://www.aureside.org.br/imprensa/default.asp?file=31.asp acessado em

junho/2010

[26] http://pt.wikipedia.org/wiki/ZigBee acessado em junho/2010

[27]http://www.aureside.org.br/temastec/default.asp?file=teses.asp&menu=tem

as: acessado em maio/2010.

[28] http://www.proerg.com.br/equip.htm

[29] www.x10.com : acessado em Maio/2010.

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9 Glossário (fonte: Wikipédia)

Sensores: Um sensor é um dispositivo que detecta um estímulo físico (calor,

luz, som, pressão, campo magnético, movimento) e transmite um impulso

(mensurável ou operante) correspondente

Atuadores: Atuador é um elemento que produz movimento, atendendo a

comandos que podem ser manuais ou automáticos.

Controladores: é um dispositivo ou um grupo de dispositivos que gerenciam o

comportamento de um outros dispositivos

Interfaces: é conjunto de meios planejadamente dispostos sejam eles físicos

ou lógicos com vista a fazer a adaptação entre dois sistemas para se obter um

certo fim cujo resultado possui partes comuns aos dois sistemas, ou seja, o

objeto final possui características dos dois sistemas.

Interoperacional ou Interoperabilidade: É a habilidade de troca de dados

entre equipamentos de diversos fabricantes.

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

de engenharia das instalações em sistemas prediais.

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

sistemas de rede para automação residencial que significa compatibilidade

entre os produtos utilizados.

Router´s: Também chamado, Roteador é um equipamento usado para fazer a

comutação de protocolos, a comunicação entre diferentes redes de

computadores provendo a comunicação entre computadores distantes entre si.

Hub: é a parte central de conexão de uma rede. É o dispositivo ativo que

concentra a ligação entre diversos computadores que estão em uma ou LAN.

Chip: é um circuito eletrônico miniaturizado (composto principalmente por

dispositivos semicondutores), que tem sido produzido na superfície de um

substrato fino de material semicondutor.

Modem: Ele é um dispositivo eletrônico que modula um sinal digital em uma

onda analógica, pronta a ser transmitida pela linha telefônica, e que demodula

o sinal analógico e o reconverte para o formato digital original.

75

No-Break: fonte de alimentação ininterrupta, também conhecida pelo acrônimo

UPS (sigla em inglês de Uninterruptible Power Supply) é um sistema de

alimentação elétrico que entra em ação, alimentando os dispositivos a ele

ligado, quando há interrupção no fornecimento de energia.

Transceivers: ou transceptor é um dispositivo que combina um transmissor e

um receptor utilizando componentes de circuito comuns para ambas funções

num só aparelho.

Software: é uma seqüência de instruções a serem seguidas e/ou executadas,

na manipulação, redirecionamento ou modificação de um dado/informação ou

acontecimento.

Hardware: É a parte física do computador, ou seja, é o conjunto de

componentes eletrônicos, circuitos integrados e placas, que se comunicam

através de barramentos.

HomeCare: é uma especialização na área da saúde com uma visão bem

diferente, ao invés do paciente ir até o hospital ser tratado, os profissionais de

saúde vão até sua casa tratá-lo.

Touch Screen: tela sensível ao toque é um tipo de tela sensível à pressão,

dispensando assim a necessidade de outro periférico de entrada de dados,

como o teclado. Funciona também como filtro para as radiações do monitor e

elimina a eletricidade estática.

Modo “sleep”: modo de inatividade.

Standby: é o termo usado para designar o consumo de energia elétrica em

modo de espera

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10 Anexo 1

Abaixo segue uma relação de alguns dispositivos que obedecem ao

padrão X-10 e seus respectivos preços em dólar (fonte:x-10.com):

Home Control Interface (R$84): dispositivo que pode ser ligado a um

computador (PC, Mac, Apple II ou Commodore) via porta serial e que permite a

programação de até 128 eventos por 7 dias. Possui bateria e já vem com

software básico.

Mini-Controller (R$16): dispositivo transmissor colocado na parede e que

envia comandos simples aos dispositivos receptores. O comando é todo

manual.

Sundower (R$26): Igual ao Mini-Controller, sendo que liga 4 unidades assim

que o sol se põe e as desliga ao amanhecer.

Appliance Module (R$20): Receptor que atua em cargas de até 15 A, 500W.

Permite ligar e desligar.

Dimming Fixture Module (R$88): Efetua o efeito de dimmer em lâmpadas

incandescentes de até 300W.

Wireless Receiver (R$60): Recebe sinais de um transmissor sem fio e os

retransmite para a casa, podendo atuar em até 8 dispositivos diferentes.

Wireless Transmitter (R$26): Controla dispositivos pela casa através de

ondas de rádio. Funciona em conjunto com o Wireless Receiver.

Wireless Security Receiver (R$266): Recebe comandos do Wireless Security

Transmitter. Pode acionar sirene de 95dBs, piscar todas as luzes da casa e

fazer chamadas para até 4 números de telefone, transmitindo mensagens de

até 15 segundos.

Wireless Security Transmitter (R$52): Arma e desarma alarmes. Envia

comandos ao Wireless Security Receiver.

Motion Detector (R$76): Ao anoitecer, pode acionar até 4 outros dispositivos

assim que algum movimento for detectado próximo a ele.

System Amplifier (R$524): dispositivo que permite aumentar o alcance dos

comandos transmitidos no padrão X-10 (amplificando os sinais fracos que têm

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que percorrer distâncias longas dentro da casa). Permite ainda passar

comandos X-10 de uma fase para outras fases da casa.

Signal Bridge (R$66): Permite passar comandos X-10 de uma fase para outras

fases da casa. Possui alcance menor que o System Amplifier.

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11 Anexo 2

Orçamento demonstrativo de uma residência totalmente automatizada,

pela empresa espanhola NordTelecomunicaciones.