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FACULDADE DE ENGENHARIA DA UNIVERSIDADE DO PORTO

DISSERTAÇÃO DE MESTRADO EM ENGENHARIA ELECTROTÉCNICA E DE

AUTOMAÇÃO, MAJOR DE AUTOMAÇÃO

2011/2012

Sistema modular de comunicação e controlo de dispositivos sensores/actuadores: Um ensaio na

NextToYou - Network Solutions, Lda.

Orientador: Prof. Dr. José Ruela

Orientando: Luís Alberto Cerqueira de Sousa

Fevereiro de 2012

Sistema modular de comunicação e controlo de dispositivos sensores/actuadores

Luis Sousa Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto Página 2

Abreviaturas:

AA - acoplador de área

AC - Area Coupler

ACK - Acknowledgement (data networks)

AL - acoplador de linha

AM - módulo de aplicação

A-Mode - automatic mode

ANACOM - Autoridade Nacional de Comunicações

AP- programa de aplicação

BAU- Bus Access Unit

BCU - Bus Coupling Unit

BIM- Bus Interface Modules

BUSY- linha de bus ocupada

CEBus - Consumer Electronics Bus

CENELEC EN - European Committee for Electrotechnical

Standardization

CEN EN - European Committee for Standardization

CSMA/CA - Carrier Sense Multiple Access with Collision

Avoidance

DIN - Deutsches Institut für Normung

EEPROM - Electrically Erasable Programmable Read Only

Memory

EHS - European Home Systems Protocol

EIA - Electronic Industries Association

EIB - European Installation Bus)

EIBA - European Installation Bus Association

EIB/KNX - European Installation Bus/konnex

EIS - EIB Interworking Standard

EIS- EIB Interworking Standard

E-Mode - easy mode

EN - European standards

ETS Engineering Tool Software

Http - Hypertext Transfer Protocol

IP - internet protocol

IR - infra-red

ISO - International Organization for Standardization

ITED - Infra-estruturas de Telecomunicações em Edifícios

KNX- konnex

LC – Line Coupler

LAN - Rede de área local

MVC - Model-view-controller

Mysql - Structured Query Language

NACK - negative acknowledgement

PEI - Physical External Interface

PLC- Power Line Carrier

RAM – Random access memory

RF - rádio frequências

ROM – read only memory

RP - Repetidor de Linha

SCADA - supervisory control and data acquisition

SELV (Safety Extra Low Voltage

S-Mode - system mode

TRC- transceive

X-10 - protocolo de comunicação para domótica (USA)



Índice

Índice ................................................................................................................................. 2

1. Introdução .................................................................................................................. 4

1.1 Problema ............................................................................................................. 4

1.2 Motivação ............................................................................................................ 4

1.3 Estrutura do relatório .......................................................................................... 5

2. Estado da Arte em Domótica ....................................................................................... 6

2.1. História ................................................................................................................ 6

2.2. Objectivos da Domótica ....................................................................................... 6

2.3 Áreas de controlo ................................................................................................. 7

2.3.1 Gestão de energia: ........................................................................................ 7

2.3.2 Segurança: ................................................................................................... 7

2.3.3 Conforto: ...................................................................................................... 8

2.3.4 Comunicações: ............................................................................................. 8

2.4 Protocolos de comunicação .................................................................................. 8

2.4.1 X-10 .............................................................................................................. 9

2.4.2 KNX .............................................................................................................. 9

3. Sistemas KNX ............................................................................................................ 10

3.1 História .............................................................................................................. 10

3.1.1 Principais características e vantagens ......................................................... 12

3.1.2 Desvantagens .............................................................................................. 13

3.2 Arquitectura e Elementos KNX ......................................................................... 13

3.2.1 Modos de configuração ............................................................................... 13

3.2.2 Tipos de implementação ............................................................................. 15

3.2.3 Dispositivos ............................................................................................... 15

3.2.5 BCU (Bus Coupling Units) .......................................................................... 17

3.2.6 PEI (Physical External Interface) ................................................................ 19

3.3 Rede KNX e Endereçamento ............................................................................. 20

3.3.1 Topologia da Rede KNX ............................................................................. 20

3.3.2 Endereçamento........................................................................................... 22

3.3.3 Telegrama KNX ......................................................................................... 24

3.4.1 Troca de Dados e Inter-funcionamento ...................................................... 31

3.5 Instalação sistemas KNX ................................................................................... 35

3.5.1 Quadro eléctrico ......................................................................................... 35



3.5.2 Tipo de cabo ............................................................................................... 37

4. Planeamento do Projecto........................................................................................... 39

4.1 Arquitectura do Sistema a desenvolver .............................................................. 39

4.2 Diagrama de Gantt para a dissertação .............................................................. 40

5. Considerações finais .............................................................................................. 41

6. Bibliografia ............................................................................................................... 42



1. Introdução

1.1 Problema

O problema proposto pela empresa NextToYou sedeada no INESC Porto será o

tema para a dissertação a desenvolver no 2º semestre de 2011/2012. Este projecto é um

sistema do tipo modular e permite o controlo remoto de dispositivos sensores (estado

electroválvulas, intrusão, etc.) e actuadores (activar alarmes, gerar avisos SMS/Email, etc.). O

sistema tem de constituir uma arquitectura de software modular do tipo Model-view-

controller (MVC) e visa separar a lógica de negócio da lógica de apresentação,

permitindo o desenvolvimento, teste e manutenção isolado de ambos.

O modelo (model) será uma base de dados em Mysql ou Postgres usada para fazer

o registo no domínio dos dados do sistema, que permitirá armazenar, modificar e extrair

informação de um banco de dados mediante as necessidades do sistema. Esta será uma

representação detalhada da informação que a aplicação gera e necessita para o

funcionamento de todo o sistema.

A visão (view) tem como objectivo a representação do sistema de uma forma

gráfica ao utilizador, apresentando os dados de saída do sistema assim como os dados a

fornecer ao sistema pelo utilizador. Isso permite a interacção entre este e o sistema,

oferecendo para um mesmo modelo diferentes visões mediante as funcionalidades e

decisões tomadas pelo utilizador. Inicialmente será uma página Web e, mais tarde,

pretende-se a publicação da mesma como a possibilidade de acesso ao sistema, através

de internet e/ou PDA.

O controlador (controller) é um sistema baseado no protocolo HTTP que fará a

gestão da base de dados. Tais dados irão permitir actuar as saídas e actualizar a visão

gráfica apresentada ao utilizador. O controlador recebe-os e inicia a resposta ao

utilizador, invocando as funções do sistema de domótica adequadas à ordem efectuada e

apresentando a visão baseada nas entradas inseridas. Este também é responsável pela

validação e filtragem da entrada de dados.

O sistema de domótica a desenvolvido teve como base o protocolo aberto KNX.

Isso deveu-se à analise dos prós e contras efectuados pela empresa: visto ser o que

oferece mais e melhores vantagens para a empresa, para o produto e para o cliente

(mercado).

1.2 Motivação

A automação de edifícios sempre foi vista como um artigo de luxo capaz de

assegurar um maior conforto, autonomia e segurança a um edifício. Com o crescente

sedentarismo das pessoas, por motivos profissionais e devido às vantagens oferecidas

pela domótica, cada vez mais é vista aos olhos dos consumidores como algo apetecível.

Hoje em dia, e cada vez mais, existem equipamentos e dispositivos nas nossas casas que

melhoram a nossa qualidade de vida. Os electrodomésticos inteligentes e os sistemas de

controlo de iluminação são bons exemplos de equipamentos que aumentam o conforto.



Contudo, necessitam da interacção humana para poderem funcionar de acordo com as

suas pretensões, tendo de ser actuado de forma independente para satisfazer as

preferências de cada utilizador. Este comportamento não permite atingir uma boa

solução global em termos de eficiência energética. Com a necessidade de relacionar

factores como as condições ambientais, o consumo energético, a segurança e o conforto,

os sistemas de domótica vêm de encontro as necessidades dos utilizadores.

A grande motivação desta dissertação está na satisfação das necessidades de

mercado, no apelo comercial e futurista da domótica e visando uma versão comercial

mais avançada do produto já existente. Este trabalho vem dar continuidade a um

projecto já existente: um sistema de domótica. O âmbito da dissertação é a criação de

uma Página Web. Esta permite a gestão do sistema com a possibilidade de acesso

remoto através da Internet.

A NextToYou já comercializa o produto, mas pretende alargar a capacidade do

controlo domótico. Para isso será desenvolvida uma página Web para gestão do

condomínio com possibilidade de acesso remoto via internet ou através de PDA. Com

estes atributos, a empresa pretende criar um sistema capaz de rivalizar e superiorizar-se

aos existentes no mercado, de modo a conseguir tornar-se, quem sabe, líder de mercado. Para atingir esta meta, será necessário o desenvolvimento de um sistema que apresente

uma qualidade igual ou superior aos sistemas já existentes mas a um preço inferior. A

empresa não pretende desenvolver os seus próprios dispositivos (hardware), mas sim

utilizar dispositivos fornecidos por revendedores que possam comunicar com o sistema

a desenvolver. É necessário que seja um sistema de arquitectura modular e passível de

suportar a sua integração numa plataforma de serviços existente, tendo como fim um

sistema robusto e seguro, estando protegido de possíveis ataques que possam prejudicar

o bom funcionamento.

1.3 Estrutura do relatório

O relatório divide-se em 4 partes:

Introdução: é explicado o âmbito do projecto, a motivação para a

elaboração do projecto e a estrutura do relatório;

Estado da arte em Domótica: é feito um apanhado da evolução da

domótica (História) para que e a quem se destina a domótica (Objectivos

da Domótica). Um relato de que áreas a domótica abrange e especificação

de implementações tipo (Áreas de controlo) e uma breve explicação dos

protocolos existentes para sistemas de domótica (Sistemas de domótica

actuais (X-10, KNX));

Sistemas KNX: é contada a história da criação do protocolo KNX e a sua

evolução (Evolução histórica), explicada e exemplificados alguns tipos de

arquitecturas KNX e explicada a constituição dos dispositivos utilizados

num sistema KNX (Arquitectura e Elementos KNX). É explicado como se

elabora uma rede KNX e como os dispositivos interagem e comunicam

entre si (Rede KNX e Endereçamento) é explicado o funcionamento de uma

Gateway e a sua utilidade num sistema de domótica (Gateway IP/Bus



KNX) e explica-se os princípios e requisitos de uma instalação de

domótica com o protocolo KNX (Instalações KNX); Planeamento do projecto: apresenta uma arquitectura tipo do projecto

que será desenvolvido e tem uma distribuição do tempo necessário para a

elaboração da dissertação (Diagrama de Gant); Conclusão: é feita uma análise do relatório final e feitas as conclusões

obtidas do mesmo;

Bibliografia: são enumeradas as fontes de conhecimento nas quais foram

baseadas o relatório.

2. Estado da Arte em Domótica

2.1. História

Domótica é a integração de tecnologias e serviços, que permite a gestão de todos

os recursos de edifícios (habitações, escritórios, hospitais entre outros) de uma forma autónoma.

A palavra Domótica (domotique) surgiu na França, por volta dos anos 70, no século XX,

onde houve as primeiras experiências relacionadas com ela, um tanto por virtude da

aplicação de sistemas com origem nos Estados Unidos da América. A palavra Domótica

é a junção de domus do Latim (lar ou casa) com a palavra telemática (telecomunicações +

informática). Numa perspectiva mais abrangente, domótica é a utilização de um conjunto

de tecnologias e sistemas (electricidade, electrónica e tecnologias da informação), que deverão

funcionar de uma forma integrada, permitindo o controlo e uma gestão automática dos

diferentes recursos de um edifício, local ou de forma remota (internet) oferecendo uma

vasta gama de aplicações. Outro sinónimo para domótica é casa inteligente (smart house),

porém nesta dissertação será utilizado o termo domótica.

2.2. Objectivos da Domótica

A domótica tem como grande objectivo oferecer a automatização de uma vasta

gama de aplicações nas áreas da segurança, conforto, comunicações e gestão de energia

rentabilizando o sistema, simplificando a vida diária das pessoas, satisfazendo as suas

necessidades de comunicação, conforto e segurança. A domótica pode substituir o

homem em diversas actividades rotineiras de forma a propiciar uma optimização nas

condições de vida numa casa. O próprio sistema zela pela satisfação dos clientes, sem

que seja necessária a contínua intervenção do mesmo. A vantagem de um sistema de

domótica perante sistemas de alarme ou outros automatismos é o facto de ele próprio se

ir optimizando com base nas informações recolhidas pelos diversos dispositivos que

estão ligados ao sistema. Os sistemas de domótica deverão ter capacidade de

inteligência distribuída e de interacção com os diversos subsistemas de um edifício ou

de uma habitação (Ar Condicionado, Luzes, Segurança, electrodomésticos, aparelhos de multimédia,

etc.) mas de uma forma integrada, numa única central que gere todos os espaços

autónomos e todos os sistemas. A automatização de edifícios envolve questões técnicas

e funcionais. Sob um ponto de vista funcional devem-se analisar questões como "que

funções realizar" (comandos, medidas a obter, parâmetros a regular, etc.), "quando realizá-las"



(em tempo) e "como se realizam" fisicamente. Sob o ponto de vista técnico, á que planear

questões como a modularização do sistema, periféricos e a compatibilidade com

elementos de outros fabricantes. O grau de controlo domótico alcançado pode ser

variável, sendo uma função do custo, desejo pessoal dos clientes, estrutura do edifício e

tecnologia usada.

2.3 Áreas de controlo

A Domótica pode ser divida em quatro grandes áreas, a saber: a gestão de energia,

a segurança, o conforto e as comunicações. De seguida serão enumerados os benefícios,

as funções e as acções tomadas pela domótica, nas áreas em que foram divididas:

2.3.1 Gestão de energia:

Optimizar a relação conforto / consumo energético;

Ajuste automático de temperatura;

Gestão da iluminação;

Permitir um uso mais racional da água;

Controlo de electrodomésticos: ligar/desligar electrodomésticos como máquinas

de lavar, secar roupa e sistemas de aquecimento, quando as tarifas de energia

eléctricas são mais baixas;

Facilitar o uso de energias renováveis:

Aquecimento de água;

Produção de energia eléctrica;

Redução de desperdícios energéticos:

Iluminação: desliga automaticamente as luzes quando não houver

pessoas em determinado ambiente;

Reaproveitamento de águas pouco sujas para utilização sanitária;

Controlo de temperatura: poder controlar aquecedores e ar condicionado

de forma a minimizar o consumo de energia;

2.3.2 Segurança:

Vigilância e detecção de intrusão;

Simulação de presença: ligar música e luzes;

Detecção de situações de emergência;

Monitorização de pessoas e bens (sistemas de videovigilância ou circuito fechado de

televisão (CCTV));

Gerar alarmes técnicos em situações de emergência ou anómalas:

Inundação;

Fuga de gás e água;

Falta de energia;

Fogo e fumo: detecção rápida;

Forno, as luzes, o esquentador ou fogão está ou estão ligados;

Portas ou janelas abertas;

Alarme médico: monitorização e diagnóstico remoto de sinais vitais;

Enviar a informação dos alarmes técnicos para telefone, telemóvel, PDA, e-mail,

sistema SCADA e página WEB;



Corte automático da água e gás em caso de ocorrência de fuga;

Accionar automaticamente os serviços de segurança:

Alerta a moradores (sms, e-mail, chamada telefónica);

Fazer chamada para bombeiros e/ou polícia;

2.3.3 Conforto:

Permitir uma melhor qualidade de vida e maior autonomia;

Facilitar tarefas, automatizar procedimentos (Accionamento automático de tarefas de

rotina como ligar o aquecimento);

Controlar, monitorizar e administrar a casa à distância;

Auxiliar de memória (controlar a toma de medicamentos, etc.);

Apoio a pessoas idosas, doentes ou com deficiências (permitir maior autonomia e

telemedicina);

Entretenimento (Vídeo, áudio e multimédia);

Adequar a iluminação e climatização para as diferentes pessoas;

Ligar luz (por presença, som, hora ou luz ambiente);

Abrir/ fechar persianas (controlo automático por presença de luz ambiente, chuvas e pelo

despertador);

Abertura de portões ou portas por reconhecimento de pessoas ou outros

(matriculas, etc.);

Sistema de rega automática;

2.3.4 Comunicações:

Proporcionar uma comunicação eficiente com o mundo externo; Interligar a rede interna de uma casa (domótica, intranet) com a rede externa (por

Internet); Capacidade de controlar algum dispositivo remotamente;

Teletrabalho e Tele-formação;

Divulgação das redes domésticas (Home Networks);

Acesso à Internet em banda larga;

Expansão das tecnologias Wireless (IEEE 802.11x, Bluetooth, ZigBee, ...);

Maior largura de banda (rede IP global integrando dados, voz e imagem);

Centralização: ligar/desligar o sistema com um único botão remotamente.

2.4 Protocolos de comunicação

Existe uma grande variedade de protocolos de comunicação para sistemas de

domótica. Todavia, serão enumerados os mais conhecidos com uma breve descrição.

Posteriormente, será feita uma descrição mais exaustiva do protocolo escolhido.



2.4.1 X-10

O X-10 é o protocolo mais antigo usado nas aplicações de domótica. Foi

desenvolvido entre 1976 e 1978 com o objectivo de transmitir dados por linhas de baixa

tensão (110V nos EUA e 230V na Europa) a uma velocidade muito baixa (60 bps no EUA e 50

bps na Europa) e com custos muito baixos. Ao usar as linhas eléctricas da habitação, não é

necessário instalar nova cablagem para ligar os dispositivos. O protocolo X-10 é

proprietário mas a sua patente já expirou pelo que, actualmente, qualquer fabricante

pode produzir dispositivos X-10 e oferecê-los ao mercado. Graças ao seu

amadurecimento (mais de 30 anos no mercado) e à tecnologia implementada, os produtos X-

10 tem um preço muito competitivo e são líderes no mercado residencial Norte-

Americano, podendo as instalações ser realizadas por electricistas sem conhecimentos

de automação ou informática ou até pelos próprios utilizadores. O preço e a facilidade

de instalação são de facto os principais pontos fortes desta tecnologia.

Existem três tipos de dispositivos X-10: os que só podem transmitir ordens

conhecidos por controladores, os que só podem receber ordens conhecido por

receptores, e os dispositivos que podem receber e enviar ordens, que são na prática

receptores com capacidade de responder e confirmar a realização correcta de uma

ordem (feedback). Os controladores enviam sinais de comando para os receptores que,

por sua vez, fazem actuar o dispositivo eléctrico que lhe está ligado. Os receptores são

adaptadores que se instalam entre o dispositivo eléctrico que se pretende controlar e a

fonte de corrente eléctrica que o alimenta. Os receptores vêm dotados de dois pequenos

comutadores giratórios, um com 16 letras (código da casa) e o outro com 16 números

(código do dispositivo), que permitem identificar um dos 256 endereços possíveis. Numa

mesma instalação pode haver vários receptores configurados com o mesmo endereço,

todos realizam a função pré-designada, desde que um controlador envie um telegrama

com o seu endereço de destino. A pequena gama de endereços existentes nesta

tecnologia torna-a inadequada para grandes edifícios, dado que só permite a existência

de 256 dispositivos receptores independentes. Esta é uma importante limitação

relativamente às outras tecnologias existentes. Qualquer acção num sistema X10 implica

o envio de duas mensagens: mensagem de selecção do dispositivo e mensagem com a

ordem a executar. De forma a minimizar possíveis falhas de comunicação, as

mensagens são enviadas em duplicado. Este protocolo de comunicação torna o envio de

comandos para os dispositivos um processo demasiado moroso, sendo este outro ponto

fraco desta tecnologia. Por outro lado, dado que este protocolo não inclui qualquer

controlo sobre a correcta recepção de mensagens por parte dos dispositivos receptores,

esta tecnologia apresenta um baixo nível de fiabilidade. Concluindo, a tecnologia X10 é

uma tecnologia com bastante sucesso dado o seu baixo custo e facilidade de instalação.

No entanto apresenta bastantes limitações, comparando nomeadamente com o

EIB/KNX. O X10 é apenas dirigido para pequenos ambientes residenciais dado a sua

incapacidade para suportar muitos dispositivos, e a pouca fiabilidade, robustez e rapidez

do seu protocolo de comunicação.

2.4.2 KNX

KNX - o protocolo KNX foi publicado pela recente Associação KNX em 2002 - é

um protocolo de domótica aberto. Foi desenvolvido por 110 empresas líderes de

mercado e assenta num standard mundial para o controle de habitações e de edifícios

ISO/IEC 14543-3. Aprovado como Norma Europeia CENELEC EN 50090 e CEN EN

13321-1. Presentemente, existem centenas de fabricantes a produzir equipamento



certificado pela associação Konnex, disponibilizando aos clientes e instaladores. Com

mais variedade e opções para o desenvolvimento de soluções modernas e competitivas,

este protocolo permite ao utilizador o controlo local e remoto das aplicações existentes

na sua instalação. O protocolo KNX é a única norma global para domótica com uma

ferramenta de programação (ETS Engineering Tool Software) e concepção única e

independente do fabricante tem um conjunto vasto de meios de ligação suportados (par

torcido, linha de potencia, RF e IP /Ethernet) e inúmeros modos de configuração suportados.

EIB (European Installation Bus) - Protocolo concebido pela EIBA - European

Instalation Bus Association inicialmente pensado como sistema de gestão de

instalações eléctricas de edifícios.

LonTalk - Tecnologia LonWorks desenvolvida na Echelon Corporation nos EUA

em 1993 como uma tecnologia de automação distribuída. A maior parte dos sistemas até

então desenvolvidos eram de controlo centralizado. A Echelon desafia essa premissa

lançando um conceito inovador que em 1999 é definido como norma (Protocolo LonTalk).

CEBus (Consumer Electronics Bus) - Surgiu em 1984 como standard promovido pela

EIA (Electronic Industries Association).

Batibus – é um protocolo “open-source” dispõe de um sistema de controlo de

colisões, baseado numa hierarquia de prioridades. Nos dispositivos Batibus é possível

seleccionar o seu endereço na rede, à semelhança do Protocolo X-10. Todos os

dispositivos escutam todas as mensagens, mas apenas os invocados as executam.

EHS - o protocolo foi criado em 1992 por uma comissão de grandes empresas

europeias de produção electrodomésticos. Esta comissão criou este protocolo como um

protocolo aberto e com uma vasta gama de aplicações, permitindo que equipamentos de

diferentes fabricantes comuniquem entre si de forma a que possam compartilhar

recursos. Hoje em dia já existem produtos em hardware e software standard. As maiores

empresas europeias de produção electrodoméstica já incluem o protocolo EHS nos seus

produtos.

3. Sistemas KNX

3.1 História

O protocolo KNX nasceu do desenvolvimento e estandardização das

especificações de comunicação do antigo protocolo EIB (European Instalation Bus), já

anteriormente referido. Este protocolo surgiu de mais de 15 anos de experiência dos

antecessores deste protocolo ( EIB, EHS e BATIBUS) e da união de empresas ligadas

ao fabrico de materiais eléctricos e electrónicos e de electrodomésticos. KNX é um

protocolo que permite ser utilizado em qualquer tipo de sistema: da pequena habitação

até a grandes condomínios. Este protocolo devido ao seu grande desenvolvimento

permite a monitorização e controlo de sistemas de videovigilância, consumos de

energia, sistemas de iluminação, ar condicionado, contagem, controlo de áudio/vídeo,

aquecimento, ventilação e regularização automática de persianas. Todas estas funções

podem ser controladas, vigiadas e sinalizadas através dum sistema único sem

necessidade de centrais de controlo extra. Todos os componentes do sistema são ligados



à rede KNX e as ligações podem ser feitas por cabo entrançado, infravermelhos,

radiofrequência, rede eléctrica ou IP/Ethernet. É através destas ligações que os

dispositivos da rede trocam ou fornecem informações. Os dispositivos ligados através

de meios físicos como o par entrançado entre outros, retiram a energia para funcionar

através do barramento e os dispositivos sem ligação física têm fontes de alimentação

adicionais. As figuras seguintes mostram simples sistemas de aplicação do protocolo KNX

e a rede KNX:

Figura 1 – Exemplo de sistema com implementação do KNX

Figura 1 – Exemplo de uma Rede KNX

Uma das grandes vantagens do KNX é possibilitar a construção de um sistema

modular, em qualquer altura do desenvolvimento do sistema ou até depois de

implementado haverá a possibilidade de acrescentar mais dispositivos e funções ao

sistema, pois é reconfigurável. Esta vantagem advém de ser um sistema descentralizado

e em que os dispositivos comunicam entre si, uma vez que podem ser receptores e



emissores sem necessidade de hierarquia e/ou supervisão da rede. Têm apenas de

comunicar entre si através de telegramas segundo o formato definido pelo protocolo.

Este tipo de sistema é normalmente controlado por um computador comum, passando

assim a ter uma arquitectura centralizada e podendo ser controlado por outro qualquer

sistema com acesso à internet. O intuito do desenvolvimento deste protocolo foi

aumentar a flexibilidade e as capacidades dos sistemas a custo reduzido. Pode-se dizer

portanto que os objectivos foram quase cumpridos. No que toca aos custos e à

flexibilidade, não se pode dizer que são dos sistemas mais baratos e nem dos mais

flexíveis. Contudo continua a ter a vantagem de ser um protocolo aberto, bastante

implementado, uma vasta gama de produtos e reconfigurável.

3.1.1 Principais características e vantagens

O protocolo KNX garante que os produtos das mais variadas marcas e fabricantes,

quando construídos segundo as definições do protocolo KNX, conseguem comunicar

entre si se tiverem ligados na mesma rede. Esta característica permite uma enorme

flexibilidade para modificação e expansão de um sistema já existente. A associação

KNX exige dos seus representantes e fabricantes um nível bastante exigente no

desenvolvimentos dos produtos KNX, pois todos os produtos desenvolvidos pelos

membros KNX vão representar a marca KNX. Os produtos KNX têm assim de cumprir

com a norma ISO 9001. Os membros da KNX fabricam produtos para todo o tipo de

aplicações para o controlo de edifícios, desde o controlo de iluminação até aos sistemas

mais complexos de gestão inteligente de energia. O protocolo KNX foi desenvolvido

para integrar todos os tipos de edifícios: do edifício antigo ao edifício totalmente

construído de raiz sem quaisquer dificuldades de implementação. Permite também a

instalação em edifícios de um piso a edifícios de vários pisos, como hotéis, shoppings e

arranha-céus. Este tipo de implementações é possível graças a grande variedade de

meios físicos de comunicação como par entrançado, a rede eléctrica (powerline),

infravermelhos, rádio frequências e IP/Ethernet. Todas estas formas de comunicar

permitem ao sistema a facilidade de se efectuar mudanças, actualizações e expansões

sem que tenha de redesenhar o sistema, reconstruir a instalação ou mudanças mais

profundas que não as pretendidas. A associação KNX tem um software desenvolvido

pelos seus membros o ETS (Engineering Tool Software), que permite a configuração

de todos os dispositivos certificados pela KNX independentemente da sua marca ou

fabricante. Este software possibilita a integração de vários tipos de produtos numa

instalação e possibilita a actualização da base de dados dos diferentes produtos,

descarregando os dados do fabricante do produto com a total garantia de

compatibilidade com o ETS, caso fabricado por um membro KNX. No KNX existem

três tipos de configuração: o S-Mode, o A-Mode e o E-Mode. O A-Mode é o mais

simples neste modo de configuração, pois o sistema configura-se automaticamente.

Embora pareça uma vantagem para o sistema, este fica limitado às configurações

automáticas. O E-Mode é efectuado por um controlador de um dispositivo ligado ao

barramento de dados. E o S-Mode é o método de configuração mais poderoso. É

realizado através de um computador com o software ETS instalado, ligado ao

barramento através de um dispositivo de interface. O modo S destina-se a planeadores e

instaladores com certificação KNX e a instalações de grandes dimensões. As vantagens

desta norma face a outras é ter nascido de três normas já existentes e com bastante

experiência no mercado e se basear nas qualidades e vantagens de cada norma.



3.1.2 Desvantagens

A norma KNX não apresenta grandes desvantagens e podem-se destacar como

pontos menos favoráveis desta tecnologia o preço, uma vez que em relação a outras

tecnologias não é muito convidativo, a instalação e a configuração é mais complexa e o

elevado preço do software ETS. As desvantagens não são muitas mas os preços dos

dispositivos e das instalações pesam bastante na decisão do cliente.

3.2 Arquitectura e Elementos KNX

3.2.1 Modos de configuração

Cada habitação, edifício, condomínio e um outro qualquer sistema KNX tem

necessidades e funcionalidades diferentes. Os sistemas EIB/KNX possuem vários

modos de configuração para satisfazer as diferentes necessidades de configuração dos

diferentes dispositivos e utilizadores. Os diferentes modos de configuração permitem

que os fabricantes tenham mais liberdade para inovar e ao mesmo tempo garantem a

inter-funcionalidade entre os diferentes dispositivos. As várias configurações possíveis

de serem executadas poderão e/ou deveram ser alteradas conforme as necessidades do

utilizador, com o auxilio de software nomeadamente o ETS da KNX. Existem já no

mercado outros softwares de configuração de sistemas KNX de outras marcas. A título

de exemplo, o Tebis da Hager. Estas ferramentas acedem às características e

configurações possíveis de cada dispositivo e configuram-no conforme a sua utilidade e

funcionalidades pretendidas, garantindo a inter-funcionalidade no sistema. Os modos de

configuração são 3:

O S-mode (System mode);

O A-mode (Automatic mode);

O E-mode (Easy mode) que se divide em duas sub-confguraçoes:

O Controller Mode;

O Push-Button Mode;

De seguida será explicada de forma sucinta os diferentes modos de configuração

dos dispositivos KNX.

S-mode (System mode), este tipo de configuração do sistema é a mais utilizada e

a mais versátil. Esta está vocacionado para a instalação feita por profissionais, pois

necessita da utilização de software especializado concebido para esse efeito, como o é

caso (ETS). Este modo segue a mesma filosofia que no EIB e permite que os

dispositivos da nova instalação possam ser configurados conforme a vontade dos

clientes e segundo as funcionalidades do dispositivo. Esta configuração terá de ser

efectuada por um computador ligado a rede KNX, tipicamente com o ETS. Para uma

configuração mais completa e abrangente, o ETS usa a informação detalhada de cada

dispositivo. Caso não disponha dessa informação, o configurador poderá importá-la do

fabricante. Este software permite também atribuir o endereço individual ou de grupo de

cada dispositivo (Binding); permite a parametrização individual de cada dispositivo, de

acordo com o datasheet do fabricante (Parameterisation) e importar e carregar

programas dos fabricantes para configurar as mais diversas funcionalidades de cada

dispositivo. Estas configurações são efectuadas através do BCU, pois é este que faz o



controlo de ligação com o módulo de aplicação do dispositivo, cabendo ao configurador

a responsabilidade e decidir a configuração.

E-mode (Easy mode) nesta configuração, os dispositivos como já vêm da fábrica

programados para realizar uma determinada função, não necessita de um computador

com o ETS para a configuração da rede. Contudo oferece funções mais limitadas.

Alguns detalhes podem e devem ser configurados pelo instalador de acordo com a

instalação pretendida. Essas alterações poderão ser efectuadas através do uso de um

controlador ou através de micro interruptores. Neste modo, as propriedades dos

dispositivos ligados na rede podem ser lidas através do barramento, sem haver a

necessidade da base de dados do fabricante com as propriedades do produto. Este modo

de configuração está dividido em outros dois modos, o easy controller mode e o easy

push button mode.

Easy Controler Mode: neste modo, uma instalação precisa de definir um

dispositivo como controlador, que suportará o processo de configuração. Esta

configuração suporta um número de dispositivos limitado em cada segmento. Um

controlador pode suportar uma ou mais configurações. Contudo está limitado, pois

não possui os detalhes das bases de dados dos fabricantes como no ETS, visto não

possuir memoria para os guardar. Após a configuração, o controlador deverá

continuar ligado à rede salvo algumas excepções. O controlador pode ser

dinamicamente configurado, pode criar grupos de objectos para determinadas

funções, definir endereços físicos e de grupo e parâmetros de funcionamento. Ao

controlador cabe ler as diferentes funcionalidades de cada dispositivo e mediante as

instruções do instalador configurar os diferentes endereços individuais de cada

dispositivo, as ligações a definir entre os mesmos e parâmetros de funcionamento;

Easy Push-button Mode: ao contrário do modo controller não é

necessário o uso de controlador, embora não permita um elevado número de

dispositivos num segmento de rede. Cada dispositivo pertencente à rede deverá

possuir a possibilidade de auto-configurar a sua aplicação, definir o seu endereço

físico e de grupo e definir os parâmetros necessários ao seu funcionamento. A troca

de parâmetros com outros dispositivos também é possível, no entanto a configuração

é essencialmente local. Aquando da configuração, o instalador designa

sucessivamente os dispositivos, cujas funções vão ser interligadas de acordo com as

especificações de cada fabricante. A troca de dados de configuração entre os

dispositivos, tipicamente sensores e actuadores, ocorrem através de um serviço da

camada de aplicação. Aos dispositivos emissores, cabe apenas definir o seu endereço

de grupo único e informar depois os dispositivos a controlar o seu endereço;

A-mode (Automatic mode): este modo de configuração é o mais simples, pois é

automático. Contudo é também o mais limitado. Este pode ser configurado por um

utilizador sem conhecimentos sobre EIB/KNX e segue uma metodologia Plug&Play,

pois os dispositivos possuem a capacidade de localizar outros dispositivos, definir inter-

operações e adquirir os seus próprios endereços físicos. Neste modo de configuração, os

dispositivos são direccionados geralmente para uma única aplicação que contém o seu

próprio controlador de aplicação, sendo este também o configurador Master para a

aplicação. A este cabe a configuração dos endereços de grupo. Este modo será

especialmente indicado para ser usado em electrodomésticos e equipamentos de

entretenimento (consolas, boxes, áudio e vídeo, etc.). A facilidade deste modo reside no



facto de que nem o instalador nem o utilizador final têm de configurar qualquer

dispositivo introduzido. A figura 2 mostra-nos os três modos de configuração

fundamentais do KNX.

Figura 2 – Modos de configuração do KNX.

3.2.2 Tipos de implementação

Os sistemas de domótica têm dois tipos de implementação fundamentais: o Power

Line Carrier e Barramento/cablagem dedicada. A implementação Power Line Carrier

(PLC) é a solução de mais baixo custo, pois faz uso da rede eléctrica do edifício para a

transmissão de dados entre os dispositivos que compõem o sistema. A implementação

barramento/cablagem dedicada é uma solução mais dispendiosa, devido à necessidade

de instalação de cablagem extra durante a construção. Actualmente, devido à regulação

do sector das telecomunicações, a ANACOM define que a instalação de infra-estruturas

de telecomunicações em edifícios, incluindo a respectiva ligação às redes públicas

(ITED) como obrigatória. Assim sendo, e como essa cablagem incluí cabos para o uso de

sistemas de domótica, este tipo de implementação fica um pouco mais acessível. Além

da cablagem a comunicação entre dispositivos do sistema, pode ainda ser feita por

Rádio Frequências, Infra-vermelhos, bluetooth, zigbee e Fibra Óptica.

3.2.3 Dispositivos

Os dispositivos KNX têm uma arquitectura que se divide em três grandes tipos: os

componentes básicos, os componentes de sistema e os orientados para aplicações. Os

componentes básicos são componentes que não entrevêem no funcionamento do sistema

e não têm parte activa no sistema são eles fontes de alimentação, filtros de sinal, etc. Os

componentes de sistema permitem a criação de uma rede são eles acopladores de BUS

(BCU – Bus Coupling Unit), Acopladores de Linha (LC – Line Coupler), Acopladores

de Fase, repetidores, etc. Os componentes orientados para as aplicações são

componentes que entrevêem directamente no funcionamento do sistema, são eles

sensores, actuadores, Receptores de IR, painéis de comando essencialmente actuadores,



sensores e controladores. Estes dispositivos são ligados à rede através de um Acoplador

de Bus ou de uma interface similar. Os dispositivos são constituídos por:

Uma unidade de acoplamento ao barramento (BCU);

Um módulo de aplicação (AM);

Um programa de aplicação (AP).

A unidade de acoplamento e o módulo de aplicação podem ser vendidos em

conjunto integrados num só ou ser vendidos em separado. Quando vendidos em

separado devem ser interligados por uma interface física externa (PEI - Physical External

Interface). Existem no mercado interfaces físicas externas de 10 e de 12 pinos, estas

interfaces são utilizadas para troca de mensagens entre os dispositivos e como fonte de

alimentação para o módulo de aplicação. A figura 3 descreve a constituição de um

dispositivo:

Figura 3 – Estrutura de um dispositivo KNX.

3.2.4 Acopladores

Os acopladores são componentes de sistemas KNX que têm como objectivo ligar

diferentes áreas, linhas e funcionar como repetidores. Os acopladores de bus podem

funcionar como dispositivos independentes ou estarem integrados em outros

dispositivos orientados a aplicação, quando funcionam como independentes, os módulos

de aplicação usam-nos para se ligarem a rede. O módulo e o acoplador devem ser do

mesmo fabricante para tornar mais fiável o seu funcionamento. Onde normalmente se

encontra separado o BCU do módulo da aplicação (AM) é nos interruptores tácteis onde

o BCU é normalmente embutido nas paredes. Há também dispositivos orientados a

aplicação que tem acopladores. Quando o BCU faz parte do dispositivo, vem

normalmente integrado no dispositivo através de módulo de Interface como Barramento

(BIM - Bus Interface Module) ou através de um Chipset do próprio fabricante, fazendo o

lugar do PEI. Os acopladores dividem-se em três tipos são:



O Acoplador de Área (AA) que é um dispositivo que interliga a linha de área à

Linha Principal;

O Acoplador de Linha (AL) que é um dispositivo que interliga a linha principal

a uma linha secundária;

O Repetidor de Linha (RP) é um dispositivo que permite expandir um segmento

de linha possibilitando inserir mais 64 dispositivos ou poder expandir o cabo de

transmissão de dados em mais 1.000 m.

Quando um acoplador de área ou de linha é utilizado, estamos a construir uma

tabela de filtragem, pois os telegramas só são encaminhados pelo acoplador para os

dispositivos, se estiverem registados na tabela de filtragem. O repetidor tem como

função a repetição de um sinal nas redes par entrançado regenerando os sinais

eléctricos, permitindo aumentar o comprimento das linhas e unir segmentos de redes

extensas quando necessário. A titulo de exemplo em grandes edifícios.

3.2.5 BCU (Bus Coupling Units)

Os BCU são disponibilizados para dois tipos de meios são eles o par entrançado

(Twisted Pair) e Linha de Potência (Power Line), ainda não existem para rádio

frequências. Só existem soluções RF integradas, ou seja, cada dispositivo tem a sua

própria inteligência devido ao BCU, daí o KNX ser um sistema descentralizado não

necessitando de uma unidade central de processamento. As funções centrais como a

supervisão podem contudo ser implementadas, através de painéis tácteis ou softwares de

Supervisão instalados em PC, através de página Web e aplicações Android. Os

dispositivos KNX podem ser divididos em três classes: sensores, actuadores e

controladores. Os sensores são dispositivos que fazem medições, leituras e enviam os

dados para o BCU. O BCU verifica o estado do módulo de aplicação, procurando

constantemente no PEI variações de sinal, se for detectada alguma alteração envia um

telegrama para o barramento KNX. O telegrama é a codificação da informação a ser

transmitida, segundo o protocolo KNX. Os actuadores são dispositivos que recebem

telegramas e agem segundo o que lhe foi ordenado. Ao receber o telegrama o BCU

descodifica e envia essa informação ao módulo de aplicação (AM) que agirá mediante a

informação descodificada. Os controladores são dispositivos que ditam o

funcionamento dos sensores e actuadores. Estes recebem as suas funções quando o

programa de aplicação adequado for carregado para o BCU através do ETS. O BCU é

constituído por duas partes: um controlador (BCC) e um transceiver (TRC) adequado ao

meio de transmissão que é possível visionar na figura 4.



Figura 4 – Arquitectura de um BCU.

O módulo controlador (BCC) possui um microprocessador que faz a comunicação

entre a interface externa (PEI) e um sistema operativo que pode executar um programa

de controlo do dispositivo para a gestão do mesmo. Os diferentes tipos de memória

internos do microprocessador, guardam os dados do software do sistema na memoria

ROM, valores temporários do sistema e da aplicação na RAM e o programa de

aplicação e endereços na memória flash e ou EEPROM. O BCC organiza e controla o

acesso ao barramento, faz a gestão, codificação e descodificação dos telegramas, a

detecção de problemas na transmissão de dados, o controlo de repetição de

transmissões, fornece sinais de controlo e controla as funções das aplicações. O módulo

transceiver (TRC) tem a função de separar os dados da alimentação, monitorização da

temperatura, regular a tensão a 5v e 24v, protecção contra polaridade invertida, proteger

os dados se tensão baixar dos 18v, desligar o micro se a tensão for inferior a 4,5v e a

função enviar e receber lógica.

Figura 5 – Arquitectura de um TRC.



3.2.6 PEI (Physical External Interface)

O PEI tem como objectivo a comunicação entre o meio físico BCU e a camada de

aplicação e possui especificações eléctricas/mecânica e de software que permitem efectuar o

acesso ao bus de dados. O acesso ao meio e transmissão de dados pode ser feita por transmissão

serie ou paralelo, o conector de ligação (eléctrica/mecânica) deste ao BCU possui duas versões:

de 10 pinos e de 12 pinos. Através de uma interface paralela PEI I/O, os valores de input e

output podem ser acedidos pela aplicação interna do BAU (Bus Access Unit). Por seu

lado, na comunicação série PEI entre o BAU e a aplicação, o módulo aplicação é o

responsável pela leitura e escrita dos valores de input e output. Exemplos de

comunicação deste tipo: a comunicação de um PC (com software ETS) no processo de

configuração de um dispositivo ou da rede através da rede e um dispositivo que tenha

dados que possam ser lidos e escritos por um outro dispositivo. O diagrama de pinos do

PEI (figura 6) permite verificar o que até então foi explicado e perceber o que são e

como posicionam os diferentes termos falados.

Figura 6 – Diagrama de pinos do PEI.

As diferentes ligações foram criadas devido à possibilidade de variação das

resistências entre os pinos 5 (Vcc) e 6 (type), com isso possibilitando a criação de 21

tipos, os quais são agrupados em quatro grandes grupos são:

Utilizações especiais;

Reservados para futuras extensões;

Comunicações em Paralelo;

Comunicações em Série.

As configurações do tipo utilizações especiais são:

PEI tipo 0 – é conseguida sem resistência entre os pinos 5 e 6, esta foi

concebida para se utilizar em aplicações onde não existe nenhum

adaptador;



PEI tipo 1 – este tipo de configuração é utilizado quando não existe

qualquer tipo definido ou enquanto o tipo de PEI atribuído ainda não foi

inicializado;

PEI tipo 20 – este tipo de PEI e destinado ao fabricante para fazer o

download de configurações para a unidade que contém o interface físico

(BCU, BIM (Bus Interface Modules),…).

Os PEI reservados para futuras extensões são os tipos guardados para futuras

necessidades ou desenvolvimentos do protocolo KNX, são eles os tipos 3, 5, 7, 9, 11,

13, 15, 18.

Os PEI para comunicações em Paralelo são o tipo 2, 4, 6, 8, 17 e 19.

Os PEI para comunicações em Série são o tipo 10, 12, 14 e 16 cada um suporta

diferentes versões do protocolo de comunicação são: a comunicação síncrona e a

assíncrona. A comunicação assíncrona é garantida pelo tipo 10 e 16. A comunicação

síncrona é garantida pelo tipo 12 e 14. O tipo 12 implementa comunicação síncrona com

interface de mensagens, como foi dito anteriormente o tipo 14 suporta também

comunicação síncrona mas este com interface de blocos. O PEI tipo 10 implementa

comunicação assíncrona assim como o PEI do tipo 16. Contudo, este possui o seu

protocolo para interagir com o módulo de aplicação e o BCU. Nos sistemas EIB/KNX

não têm de haver por definição uma PEI (Physical External Interface), garantindo assim

outras formas e possibilidades de comunicação entre o módulo de aplicação e o BCU,

como por exemplo na utilização de memória RAM partilhada ou qualquer outro

protocolo que não tenha por base a interface PEI. E como já referido existem

dispositivos que têm o BCU e o módulo de aplicação como uma só interface

(dispositivo, sistema).

3.3 Rede KNX e Endereçamento

3.3.1 Topologia da Rede KNX

O KNX é definido como uma rede totalmente distribuída, pois não necessita de

um controlador central na instalação visto todos os dispositivos possuírem o seu próprio

microprocessador e a implementação do protocolo de comunicação KNX de acesso ao

meio. Quando ligados a um barramento de comunicação de dados funcionam como

receptores e emissores, dispensando assim um controlador central. Como já referido

anteriormente, o KNX suporta diferentes meios físicos de comunicação: o par

entrançado, a rede eléctrica (powerline), os infravermelhos e rádio frequências. O KNX

não possui uma topologia física definida para sua implementação. Num sistema KNX

pode existir uma mistura das topologias físicas ou só uma das topologias. As tipologias

físicas base: em estrela, em anel, linear e em árvore. Existe ainda a possibilidade de as

combinar numa tipologia mista. Estas tipologias são constituídas por vários dispositivos

e secções de fios individuais que podem ser tão longos quanto o permitido pelos

requisitos eléctricos.

A figura 7 é uma representação das diferentes topologias físicas base, muitas

outras podem ser conseguidas através destas topologias físicas base.



Figura 7 – Rede KNX

Em cada segmento (ramo) o KNX define um máximo de 64 dispositivos, dois

quaisquer segmentos podem ser ligados por um repetidor ficando com a designação de

linhas. Uma linha pode conter um máximo de quatro segmentos interligados por

repetidores, ficando assim com uma capacidade de até 255 dispositivos. À linha de bus

principal é permitido conectar um máximo 15 linhas secundárias utilizando os

acopladores de linha. O uso de mais que um segmento só será aceitável para o aumento

de capacidade de instalação do sistema. Quando o edifício a instalar está separado por

pisos e ou dá mais jeito dividir em subsistemas o sistema será dividido por áreas. Uma

área pode possuir até um máximo de 15 linhas e um sistema poderá ter até 15 linhas o

que dá um máximo de 225 linhas por sistema. As diferentes áreas têm de ser ligadas à

linha principal através de um acoplador de área (AA). Cada linha deve ter a sua própria

fonte de alimentação, possuir até 6 controladores de linha (i.e. acopladores de linha,

acopladores de área e repetidores) em cada caminho de transmissão. Os repetidores de

linhas não podem ser utilizados em linhas de área e linhas principais. É possível utilizar

dispositivos nas linhas de área e principal. Contudo, o número de dispositivos que

podemos utilizar decresce com os acopladores de área usados. Se não se recorrer a

repetidores podemos conseguir a instalação de até 15.153 dispositivos, se forem

utilizados repetidores podemos atingir os 61 233 dispositivos. A figura 8 mostra-nos

uma possível topologia de um sistema KNX e a representação de alguns dispositivos e

termos que falamos anteriormente:



Figura 8 – Topologia genérica de um sistema KNX

3.3.2 Endereçamento

Endereçamento Individual

O endereço individual define o endereço de comunicação para um dispositivo como o

próprio nome indica é único. Todos os dispositivos num sistema KNX possuem um

endereço individual, pois é para este que lhe vão ser enviadas mensagens esse endereço

é do tipo IP. Este funciona para o dispositivo como a caixa de e-mail para dono do e-

mail. Os endereços são baseados na área e linha onde se inserem e no seu endereço do

dispositivo nessa mesma linha. Um endereço poderá ter os seguintes endereço por:

Área:

Numa área o endereço irá de 1 a 15;

O endereço 0 é reservado para o dispositivo na linha de área;

Linha:

Numa linha o endereço irá de 1 a 15 numa determinada área;

O endereço 0 é reservado para os dispositivos na linha principal;

Dispositivo:

Numa linha o dispositivo poderá ter um endereço de 1 a 255;

O endereço 0 é reservado para o acoplador de linha.

Os dispositivos quando saem de fabrica vêm com o endereço de 15.15.255. Este

endereço terá de ser modificado pelo ETS ou será modificado quando programado

automaticamente no A-Mode. A figura 9 ilustra a organização dos endereços

individuais.



Figura 9 – Endereços individuais no protocolo KNX.

Endereçamento de Grupo

O endereçamento de grupo é feito para um determinado conjunto de dispositivos

(grupo). Cada endereço pode ser atribuído a qualquer dispositivo numa qualquer linha.

Ao atribuir um endereço de grupo a vários dispositivos, eles podem ser endereçados ao

mesmo tempo através de um único telegrama. Um dispositivo de grupo actuador pode

responder a vários endereços de grupo. Já um sensor só envia a um endereço de grupo.

A figura 10 ilustra uma topologia de endereços de grupo e como é constituído:

Figura 10 – Endereços de grupo no protocolo KNX.



Os endereços de grupo podem ter uma estrutura de nível 2 ou de nível 3 como

mostra a figura a seguir.

Figura 11 – Estrutura de endereçamento de grupo no protocolo KNX.

3.3.3 Telegrama KNX

O telegrama KNX é uma mensagem que pode ser enviada entre dispositivos na

rede KNX. Nesta rede, as mensagens enviadas terão de possuir as características

definidas pelo protocolo. Antes de enviar uma mensagem, o dispositivo emissor deve

escutar a rede verificando se está desocupada. Se tiver desocupada, poderá enviar a

mensagem; se tiver ocupada, espera e vai escutando a rede até ficar desocupada.

Quando desocupada, espera que o tempo t1 (t1 =50bits) seja ultrapassado. De seguida

envia o telegrama. O telegrama possui um campo que define a prioridade. Se ao enviar

um telegrama, um dispositivo de maior prioridade transmitir um outro, o de menor

deixará de transmitir. A detecção é feita porque o dispositivo enquanto transmite

continua a ouvir a rede para conseguir detectar colisões com outras transmissões.

Quando o dispositivo de mais alta prioridade parar de transmitir o dispositivo de menor

prioridade volta a transmitir o telegrama. Este método de funcionamento é definido no

protocolo CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Após o

envio da mensagem, o dispositivo espera um tempo t2 (t2=13bits) para receber a

confirmação de que a mensagem foi recebida com sucesso, senão repete-a um

determinado número de vezes. O telegrama de grupo é enviado ao mesmo tempo para

todos os dispositivos a que se destinam. Os telegramas são enviados de forma

assíncrona. Contudo são enviados bits de inicio antes do primeiro caracter e no fim um

bit de finalização do telegrama para sincronizar os participantes. Cada carácter enviado

é um byte (bits) de informação. O telegrama é enviado a uma taxa de transmissão de

9600 bits/s, demorando aproximadamente 104μs por bit. O período entre um carácter e

outro é de 13 bits, ou seja, 1,35ms. Cada telegrama pode possuir entre 8 e 23 caracteres

de tamanho. O conhecimento da recepção de um telegrama é efectuado por apenas um



carácter de reconhecimento. Com todos estes requisitos, um telegrama ocupa a linha por

um tempo de 20 a 40 ms. Os telegramas mais comuns ocupam o bus aproximadamente

20 ms. A figura 12 demonstra visualmente o que foi:

Figura 12 – Características de um telegrama KNX.

Um telegrama é informação específica de uma rede e para essa rede e fornece os

dados e ordens para o bom funcionamento da mesma. Um telegrama possui um campo

que define a prioridade de uma mensagem que é o campo do controlo; possui o

endereço de origem e destino; um campo contador e de comprimento; um campo de

dados e um campo de verificação. O campo de controlo é um campo de oito bits que

define a prioridade dos telegramas entre os vários dispositivos. Permite a escolha da

repetição de um telegrama se não for confirmado pelo dispositivo que o recebe. Os oito

bits vão de D7 a D0 como podemos verificar pela figura 13:

Figura 13 – Características do campo de controlo de um telegrama KNX.

Os bits que sofrem alteração e que podem alterar o funcionamento do sistema são

os bits D3 e D2 e D5. Podemos verificar na figura 13 que para os diferentes tipos de

funcionamento existem diferentes tipos de prioridade. A máxima prioridade quando os

bits D3D2 estão 0 e a mínima quando estão a 1 (prioridade de serviço baixa). A prioridade

da transmissão é apenas levada em conta caso os vários dispositivos transmitirem em

simultâneo. Quando o telegrama é enviado e o emissor não recebe a confirmação, o bit

D5 será alterado para 0 e o telegrama será novamente enviado, garantindo assim que

caso o destinatário tenha executado o comando não o volte a executar. Saberá que é uma

repetição de um comando, porque o bit D5 estará a zero. Neste caso é assegurado que o



participante que já tenha executado o respectivo comando não o repita novamente. Os

restantes bits podem ser alterados pelo software ETS, segundo as necessidades do

utilizador e do sistema.

O campo dos endereços incluiu o endereço de origem e o de destino; o de origem

possui 16 bits, o de destino tem mais um bit para definir o tipo de endereçamento. O

endereço de origem pertence ao dispositivo que envia o comando, isto para que o

dispositivo de destino saiba quem lhe envia o comando. O endereço de destino garante

que o comando é recebido pelo(s) dispositivo(s) a que é destinado. Este é normalmente

um endereço de grupo, com um número elevado de participantes que podem ser

endereçados simultaneamente. O endereço pode também ser individual, este é

normalmente utilizado no modo de inicialização do sistema, programação e diagnóstico.

A informação do endereço de destino é transmitida com 17 bits para que o

receptor, saiba a partir do bit D7 o mais direita qual o tipo de endereço de destino; se de

grupo ou individual. Como poderemos verificar na figura 14. As imagens ilustram os

bits que constituem os diferentes endereços e os tipos de endereçamento.

Figura 14 – Endereço individual.

Os quatro bits mais à esquerda definem a área. Os quatro bits seguintes definem

uma linha e os últimos 8bits à direita definem o dispositivo do qual o comando é

enviado.

Figura 15 – Endereço de grupo de dois e três níveis.



Figura 16 – Características do campo de controlo de um telegrama KNX.

Na imagem 16 podemos ver que os 4 bits de A3 a A0 definem a área de destino,

os 4 bits seguintes de L3 a L0 a linha, os oito bits de P7 a P0 o endereço do dispositivo

de destino e o ultimo bit o tipo de endereço. Quando a 0 o bit D7 é um endereço de

destino individual, caso contrário é de grupo. Quando para endereçamento de grupo os

quatro bits de P3 a P0 indicam o endereço do grupo principal, os três bits de I2 a I0 o

endereço do grupo intermédio, os 8 bits seguintes o subgrupo e o bit mais a direita a 1

para indicar que é um endereço de grupo de três níveis.

O campo contador e comprimento contêm um campo inicializado com o valor 6,

que é o número de voltas. A cada passagem por um acoplador de linha é decrementado

e retransmite, enquanto o valor for positivo. As tabelas de filtragem são também tidas

sempre em linha de conta. Este campo cede um bit ao endereço de destino; o bit D7

mais a esquerda que define o tipo de endereço (individual ou de grupo). Os 3 bits

seguintes de R2 a R0 representam o contador e os 4 bits mais a direita de L3 a L0

definem o comprimento do campo dos dados. A figura 17 confirma e representa o que

foi dito sobre o campo contador.

Figura 17 – Campo contador.

O campo dos dados é constituído normalmente por 2 bytes (16 bits), este na

generalidade apenas utiliza um bit para activação (1) ou desactivação (0) de

dispositivos. A informação no campo dos dados pode ter um comprimento de 1 bit até

13 Bytes (Byte 2 a 15), esta depende do tipo de EIS (EIB Interworking Standard).

Quando é feito um pedido para "ler" é solicitado ao dispositivo que recebe o

telegrama um aviso do seu estado que pode ser uma confirmação curta ou longa.



Figura 18 – Campo de dados.

A ordem (as funções a executar) é definida pelos 4 bits BBBB acima representados:

a escrita (0010), a leitura (0000), a confirmação curta (0001) e a confirmação longa

(0001). Os restantes bytes são parâmetros que podem ser a confirmação, dados ou não

serão utilizados dependendo o tipo de dados a enviar.

O campo de verificação permite verificar se o telegrama chega ao seu destino

correctamente. A verificação do caracter faz a soma dos bits de dados (D7 a D0) e de

Pz. Essa soma terá de dar 0, caso contrário, a mensagem está corrompida (confirmação

por paridade par). A Verificação de Telegrama analisa a posição dos bits de todos os

caracteres por prioridade, isto é, o bit de verificação S7 recebe o valor “0” ou “1” para

fazer a soma de todos os bits de dados D7 mais os bits de verificação S7 iguais a 1. A

combinação da verificação dos caracteres e do telegrama é chamada Verificação

Cruzada. A figura 19 representa o que foi explicado.

Figura 19 – Campo de verificação cruzada.

Quando um receptor recebe um telegrama e foi efectuada a correcta recepção do

mesmo, deve enviar um aviso como confirmação correspondente uma mensagem de

reconhecimento. Se o dispositivo de origem receber um reconhecimento NAK

(recepção incorrecta), o dispositivo de origem envia um novo telegrama que poderá ser

repetido até três vezes. Caso receba um reconhecimento BUSY (linha de bus ocupada),

o emissor aguarda um intervalo antes de repetir o telegrama. Se o emissor não receber a

mensagem de reconhecimento, irá terminar a transmissão. No caso de a mensagem estar

correcta o receptor envia um reconhecimento ACK. A figura 20 mostra a estrutura da

mensagem de reconhecimento.



Figura 20 – Estrutura de uma mensagem de confirmação.

Esta é a constituição de um telegrama utilizado para comunicar e gerir um sistema

de domótica através do protocolo KNX.

3.4 Gateway IP / Bus KNX

As Gateways têm como função a interligação de um sistema de domótica a outros

sistemas e meios em qualquer nível. Com o crescer do número de edifícios, com

aplicações de domótica e a evolução das tecnologias de comunicação, começa a fazer

cada vez mais sentido a utilização deste tipo de solução, devido as dimensões dos

projectos e as tecnologias e funções a implementar no sistema. Um dos principais

motivos para a interligação de sistemas através de gateways é o crescente aumento de

dispositivos e o volume de telegramas que implica a interacção entre os mesmos. O

congestionamento da rede pode acontecer devido ao sistema possuir dispositivos que

enviem constantemente o seu estado ou informações. Numa topologia par entrançado

poderá sobrecarregar facilmente a linha, devido à sua baixa velocidade de transmissão:

aproximadamente 9.6 kbit/S. Esta situação poderá ser ultrapassada usando uma rede IP,

utilizando acopladores IP nas linhas principais e de área. A rede Ethernet é pelo menos

1000 vezes mais rápida que a de par entrançado. As gateways podem funcionar como

acopladores IP/KNX e também para configuração ou programação remotamente através

da rede IP. A interligação em paralelo de várias linhas não será mais problema com as

Gateways. Esta comunicação tem o nome Tunnelling. Em linhas individuais KNX, a

comunicação terá de ser assegurada por uma Gateway Router IP/KNX. A este tipo de

comunicação dá-se o nome de routing. O princípio de funcionamento de um Router

IP/KNX é muito parecido com o das linhas principais de par entrançado: se precisar de

enviar um telegrama entre linhas, fá-lo através de um endereçamento Multicast sobre a

rede Ethernet. Os Router IP/KNX endereçados com este tipo de endereçamento são

capazes de receber e avaliar o telegrama. O router ao filtrar os telegramas faz o seu

roteamento, ou seja, faz o mesmo que o acoplador de linha faz quando usa as tabelas de

filtragem, resultando assim no encaminhamento ou bloqueio dos telegramas. Assim

como acoplador de linha de par entrançado, o router pode ser utilizado como acoplador

de linha e de área. Topologias físicas possíveis com routers IP/KNX:

Caso 1, a linha de área passa a ser uma rede LAN;

Caso 2, todas as linhas principais e também a linha de área são substituídas por

uma rede Ethernet;

Caso 3, é uma mistura do caso 1 e 2. A linha de área em par entrançado, um

Router IP/KNX no topo e por cada linha um Routers IP/KNX em vez de

acopladores de linha.



A alta taxa transmissão de bits da rede Ethernet facilita muito o tráfego de

telegramas e minimiza as suas perdas. Contudo, deverá ser feita uma gestão de tráfego,

evitar o envio de telegramas a alta frequência e o envio simultâneo das várias linhas

para uma única linha. As imagens na figura 21 representam alguns dos diferentes tipos

de montagem utilizando Routers IP/KNX:

Figura 21 – Montagens com Routers IP/KNX



3.4.1 Troca de Dados e Inter-funcionamento

A troca de dados entre os vários dispositivos e o inter-funcionamento permite-lhes

que comuniquem entre si, executem comandos e partilhem informação necessária ao

funcionamento do sistema. A título de exemplo, a comunicação entre um sensor

(comando de um ar condicionado) e um actuador (um ar condicionado), é constituída por

uma sequência de operações que poderemos ver na ilustração da figura 22. O exemplo é

de um interruptor e uma lâmpada que em tudo se assemelha ao exemplo dado

anteriormente:

Figura 22 – Exemplo de comunicação entre um interruptor e uma lâmpada.

Os dispositivos físicos da figura 22 representados possuem um endereço único, a

comunicação é feita por endereçamento individual quando só uma lâmpada ou por

endereçamento de grupo quando se trata de várias. Através do protocolo KNX, um

dispositivo poderá comunicar com vários outros dispositivos que pertençam a um grupo

através de um endereçamento de grupo e de um simples comando. Não existe a

necessidade de se enviar um comando para cada dispositivo. A transmissão de

informação baseia-se na troca de dados codificados, que apenas podem fazer o

endereçamento da mensagem para um único grupo por mensagem ou para um único

dispositivo. Já o receptor poderá subscrever vários endereços de grupo, que permitirá

que seja controlado por vários emissores. Uma mensagem enviada para um determinado

grupo será recebida e interpretada pelos vários receptores que o constituem e que

subscrevem esse endereço de grupo. O protocolo KNX tem como finalidade a interacção

entre sensores e actuadores, ou seja, o inter-funcionamento entre os vários dispositivos

que constituem um sistema KNX. O inter-funcionamento está dividido em vários

patamares de uma pirâmide que determina os vários graus de inter-funcionamento. Um

comando é inicialmente dados a transmitir e depois acaba como acções executadas por

um ou vários actuadores. Este processo é muito semelhante à troca de correio,



representado na figura 22, em que os objectos representam a caixa de correio e a acção a

tomar a mensagem que está escrita na carta. A figura 23 ilustra e define os vários tipos

de interfuncionamentos e suas funcionalidades:

Figura 23 – Pirâmide de inter-funcionamento.

O patamar inicial (Formato Comum) é a base do inter-funcionamento. Garante a

troca de informação com o mesmo tipo de codificação em todas de mensagens trocadas

entre os dispositivos. O segundo patamar (mesma interpretação) garante que os

dispositivos receptores iram interpretar a mensagem da mesma forma e segundo a

interpretação desejada e efectuada pelo emissor usando uma semântica comum. O

terceiro patamar (funções comuns) garante que os vários constituintes partilhem as

mesmas funções, garantindo assim que para um mesmo objectivo os diferentes

dispositivos irão utilizar as mesmas funções e regras para chegar às acções desejadas. O

patamar de topo (mesmas funcionalidades) é alcançado a partir da junção dos vários

patamares da pirâmide de inter-funcionamento, reunindo as funções comuns, garantindo

a mesma interpretação e num formato comum a todos os dispositivos. A título de

exemplo, se um interruptor pretender desligar uma lâmpada terá de enviar uma

mensagem à lâmpada para a desligar. Esta terá de perceber o que o interruptor escreveu

e conhecer a função desligar. O topo da pirâmide garante que para um qualquer

dispositivo, a função desligar será interpretada da mesma forma. Para garantir o inter-

funcionamento entre os vários dispositivos foram definidas normas, o EIS (EIB

Interworking Standards), através das quais devem ser criadas e programadas as

aplicações. Os diferentes tipos de dispositivos e as diferentes marcas devem garantir

entre si a comunicação e interpretação da mesma forma e as mesmas funções. Com esse

intuito, foram criados vários tipos de funções tipo que estão definidos na norma EIS e se

pode ver na figura 24. Estas funções standard são chamadas de EIB functions:



Figura 24 – Funções EIB.

O nome das EIB-functions está relacionado com a primeira aplicação para que

foram concebidas. Contudo podem ser usadas noutras aplicações. A título de exemplo, a

função Dimming foi inicialmente concebida para variar a intensidade da iluminação e é

também hoje utilizado para a regulação de aquecimento, assim como em vários outros

tipos de utilização. Estas funções base podem constituir outras funções ligeiramente

diferentes ou completamente diferentes, permitindo assim através destas conceber as

mais variadas funções de um sistema de domótica. Serão apresentadas e explicadas as

diferentes funções disponibilizadas pelas normas EIS:

A função EIB EIS 1 (“Switching”) é usada para a comutação de cargas ligadas a um

actuador que permitirá: operações on/off, operações lógicas activo/inicativo,

sinalização verdadeiro/falso, alarme, etc. Servindo na sua essência para activar ou

desactivar um dispositivo;

A função EIB EIS 2 (“dimming”) consiste na união de três outras funções: a de

control (dimming relativo), a de value (demming absoluto) e a de position

(comutação on/off e estado). A função position permite ligar/desligar o dispositivo. A

função control é usada para aumentar ou diminuir o valor a actuar, permitindo

também a comutação on/off do actuador. Por fim, a função value permite a

atribuição de um valor através de um byte igual à função EIS 6. A figura 25

exemplifica de forma clara e concisa o funcionamento da função dimming:

Figura 25 – Função EIB2 (dimming).



A função EIB EIS 3 (“Time”) fornece as horas em tempo real a qualquer

dispositivo que forneça e necessite deste tipo de informação, a informação será

enviada no formato horas/minutos/segundos;

A função EIB EIS 4 (“Date”) fornece a data a qualquer dispositivo que forneça e

necessite deste tipo de informação, a informação será enviada no formato

dia/mês/ano;

A função EIB EIS 5 (“Value”) é usada para transmitir dados que representam

valores físicos numa variável de 2bytes. O valor é obtido através da formula [ (-1)S

* (0.01M) *2E ] onde “S” é o sinal, “E” é o expoente na base dois com 4 bits e

“M” que representa a mantissa em complemento para dois de 11bits, o valor (value)

poderá variar de -671.088.64 a +670 760.96;

A função EIB EIS 6 (“Scaling”) serve para enviar valores relativos de oito bits,

normalmente utilizado para valores percentuais.

A função EIB EIS 7 (“Control Drive”) é constituída por duas outras sub-funções são:

elas as funções move e step. A função move serve para pôr por exemplo um motor

de um estore a funcionar ou mudar de sentido de rotação. A função step serve para

fazer movimentos graduais ou ordenar a paragem de um dispositivo.

As funções EIB EIS 8 (“Priority”) são constituídas por duas sub-funções: a função

EIS_priority_position e a função EIS_priority_control. A sub-função

EIS_priority_position permite a comutação para o estado on/off supervisionada

pela função EIS_priority_control. Se a entrada control estiver activa a função

EIS_priority_control controla a saída, caso contrário a saída é controlada pela

função EIS_priority_position. Como podemos verificar na figura 26:

Figura 26 – Função EIB2 (Priority).

A função EIB EIS 9 (“Float value”) é utilizada para enviar valores físicos no

formato de vírgula flutuante IEEE, usando 4 bytes;

A função EIB EIS 10 (“16-bit Counter Value”) é usada para representar um

contador de 16 bits;

A função EIB EIS 11 (“32-bit Counter Value”) é usada para representar um

contador de 32 bits;



A função EIB EIS 12 (“Acess”) faz o controlo de permissões de acesso às várias

aplicações através de uma variável de 4 bytes;

A função EIB EIS 13 (“EIB-ASCII-Char”) permite o envio de um único caracter;

A função EIB EIS 14 (“8-bit Counter Value”) é usada para representar um contador

de 8 bits.

A função EIB EIS 15 (“Character String”), esta função permite o envio de

mensagens textuais com tamanho máximo de 14 bytes.

As funções EIB são a as mesmas que as do protocolo KNX, pois este nasceu com

base no protocolo EIB e das mudanças e melhorias necessárias.

3.5 Instalação sistemas KNX

3.5.1 Quadro eléctrico

O quadro eléctrico permite alojar os dispositivos eléctricos e electrónicos que não

precisam e ou não devem estar acessíveis ao utilizador. O quadro eléctrico poderá ser

um qualquer normalizado pela norma EN50022 35×7,5mm DIN. No quadro a parte de

energia deve ser separada da instalação KNX, não será necessário qualquer requisito a

ter em conta. Preferindo-se não separar, deverão ser utilizados cabos com a bainha até

aos terminais e garantir que os cabos de energia não contactem com o bus. Os quadros

têm de possuir calha DIN para colocação dos dispositivos. Quando existem dispositivos

KNX e eléctricos na mesma calha, terá de se garantir a não descarga de energia para a

calha e não possuir ligação à terra. A régua de dados liga os participantes como fontes

de alimentação filtros entre outros ao bus. A régua autocolante deve ser colocada de

acordo com a norma numa calha DIN de 35 mm. O tamanho destas réguas depende dos

tamanhos normalizados para cada quadro eléctrico e não devem ser alteradas. Para

evitar contactos indesejados, as partes da calha que não estiverem a ser utilizadas,

devem ser tapadas com uma cobertura como podemos ver na figura 27, onde podemos

ver também os vários tipos de calha DIN:

Figura 27 – Diferentes tipos de calha e cobertura para calha DIN.



Este tipo de montagem tem o nome de Rail-mounted. Esta permite arrumar e

organizar os dispositivos na calha DIN de uma forma muito simples. A figura 28 ilustra

um exemplo para melhor compreensão:

Figura 28 – Montagem Rail-mounted.

Na montagem embebida (Flush mounted), a instalação de dispositivos é feita

dentro das paredes. Sempre que possível é preferível. Este tipo de instalação é feita em

caixas embebidas nas paredes, os dispositivos são fixados a estas através de parafusos.

As caixas devem ter 50 mm de profundidade para se poder trabalhar com os cabos e o

dispositivo caber. Neste tipo de montagem é possível combinar dispositivos de energia e

dispositivos do tipo embebido KNX, como podemos ver na imagem 29.

Figura 29 – Dispositivos do tipo montagem embebida.

Na montagem de superfície (Surface mounted,) os dispositivos são colocados à

superfície, ficando totalmente visíveis para o utilizador. Como mostra a figura 30:

Figura 30 – Dispositivo do tipo montagem de superfície.



Na montagem Device mounted os dispositivos são incorporados em outros

equipamentos: como aquecedores, ar condicionado, lâmpadas e em alguns

electrodomésticos. Aos olhos do utilizador não é perceptível sua presença. Como

poderemos confirmar na figura 31, não é visível que a banheira tem qualquer tipo de

controlo. Mas existe: possui electro-válvulas e vários sensores que não são visíveis, mas

que podem ser controlados em benefício do utilizador.

Figura 31 – Dispositivo do tipo montagem Device mounted.

3.5.2 Tipo de cabo

Antes de especificar o tipo de cabos a utilizar nas instalações, convém dar uma

breve explicação sobre as tensões admissíveis nos cabos de bus KNX. A tensão SELV

(Safety Extra Low Voltage) é uma das mais importantes a ter em conta. Esta tensão é

gerada por um transformador de segurança. O seu valor normal de funcionamento é de

29 VDC e não pode ser ligada a terra. Os limites máximos de tensão para corrente

contínua e alternada são nomeadamente: 120VDC e 50VAC. Os cabos utilizados nos

sistemas KNX devem possuir isolamento de segurança das outras redes, isolamento a

terra e sem isolamento para o utilizador. A imagem 7 representa os termos e ideias

referenciados:

Figura 32 – Isolamento de cabos para KNX.

No capítulo 9 do Handbook, KNX estão todos os tipos de cabos que podem ser

utilizados numa instalação. A título de exemplo: os cabos com o logótipo KNX e os

outros que cumprem as características e que lá estão definidos, como exemplo: o

YCYM 2x2x0.8 e o JY(St)Y 2x2x0.8. Só os cabos verdes KNX garantem: o máximo



comprimento da linha, o máximo espaço entre dispositivos e o máximo de dispositivos.

Este cabo tem como características 72Ω e uma capacidade de 0.12μF por cada 1000m.

A figura 32 especifica as características necessárias de um cabo KNX.

Figura 33 – Características de um cabo para KNX.

Os requisitos de uma instalação KNX são normalmente os mesmo que para uma

instalação de 230/400V. Quando possível deverá se garantir uma distância mínima de

4mm entre os condutores: de bus e os de energia.



4. Planeamento do Projecto

4.1 Arquitectura do Sistema a desenvolver

A figura 34 representa a arquitectura do sistema de software a desenvolver ao

longo da dissertação. O sistema é constituído por uma base de dados, onde serão

registados todos os dados necessários ao sistema; um controlador que será o sistema que

controla e executa todas as acções que o utilizador pretender; um sistema de domótica

constituído pelos seus sensores e actuadores que irão permitir a execução das várias

tarefas. Todo o sistema será monitorizado por um Web browser com a possibilidade de

ser na Internet, no PDA ou num computador ligado a intranet.

Figura 34 – Arquitectura do sistema de software a implementar



4.2 Diagrama de Gantt para a dissertação

A figura 35 representa a distribuição do trabalho a executar em todo o projecto, ao

longo da dissertação. As tarefas a realizar foram distribuídas segundo o que se pensa ser

o tempo necessário para a elaboração das demais tarefas. Contudo poderá não ser o

digrama final visto não se saber se a distribuição do tempo corresponderá às

necessidades temporais de cada tarefa. O mesmo será actualizado e modificado caso

exista tal necessidade.

Figura 35 – Diagrama de Gantt



5. Considerações finais

Neste capítulo são salientadas as principais ilações retiradas deste relatório. Assim

sendo, apesar das inúmeras vantagens que a domótica oferece, o seu mercado ainda não

está muito explorado, pois o cidadão comum e não informado criou o “mito” de que é

extremamente cara e inacessível. Todavia, graças à diminuição do custo dos

componentes electrónicos, o aumento do software gratuito, a facilidade de instalação e a

evolução dos protocolos de comunicação (usar rede eléctrica doméstica e de telecomunicações).

Será possível a evolução destes sistemas de domótica com um preço final cada vez mais

baixo. Devido à evolução tecnológica e à sua propagação, pois nos dias de hoje o

cidadão comum em Portugal já possui computador pessoal, telemóvel e PDA com

Internet no seu lar, facilitando assim o desenvolvimento de um sistema de domótica, e

implicando custos bem menores. Como cada vez se passa mais tempo fora de casa e

existindo uma crescente incorporação da mulher no mercado de trabalho, cresce a

necessidade de ajuda na gestão da casa. Assim sendo, haverá cada vez mais a

necessidade da instalação de um sistema de domótico adequado a cada lar. Para

satisfazer essas necessidades emergentes do mercado, a empresa NextToYou pretende

lançar um sistema de domótica com página Web para gestão do condomínio, com a

possibilidade de acesso remoto a estes serviços através da Internet ou PDA. Após o

estudo dos vários protocolos de domótica e segundo as necessidades e exigências do

sistema a desenvolver, chegou-se à conclusão que o protocolo de implementação seria o

protocolo KNX, visto ser o único que satisfaz as necessidades do produto, por ser um

protocolo livre e bastante desenvolvido, de fácil instalação e de enorme aceitação no

mercado. Entre outras inúmeras vantagens.



6. Bibliografia

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[2] X-10, “Wireless solutions for 230 volts countries”. Disponível em

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[6] http://www.domus.areadeservico.com/ Acesso em Junho /2011.

[7] Wolfgang Kastner and Bernd Thallner: “A GPL Linux Device Driver for the EIB”,

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[8] http://www.logichome.pt/ Acesso em Junho /2011.

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[11] http://omni.isr.ist.utl.pt/~pjcro/cadeiras/api0304/pdfs/SEM_AC.pdf Acesso em Junho

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[12] IEEE STD 830-1998, IEEE Recommended Practice for Software Requirements

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[13] Pedro Miguel de Miranda Fernandes, “Aplicações Domóticas para Cidadãos com Paralisia

Cerebral”, Tecnologia Domótica, Universidade de Aveiro, 2001.

http://portal.ua.pt/thesaurus/default1.asp?OP2=0&Serie=0&Obra=28&H1=1&H2=0 Acesso em

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[14] João Pedro Santos Silva, “Aplicação de Interface Com Sistema Domótico EIB”, Instituto

Superior Técnico

[15] Diana Sobreiro da Costa Palma, “FEUP KNX, Domótica KNX/EIB de Baixo Custo”,

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

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