Sensores, Atuadores e Protocolos

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Automação residencial
Sensores, atuadores e 
protocolos
Elementos básicos da AR.
Bloco 1
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Funcionamento de um sistema de AR
• Exemplo: controle de temperatura.
Figura 1 – Fluxograma de controle de temperatura
Sensor de 
temperatura
Controlador
Atuador Ar-condicionado
> 30 oC
Sim
Não
Fonte: elaborada pela autora.
Sensores
• Capturam mudanças de grandezas físicas em um 
ambiente.
• Exemplos:
• Temperatura.
• Movimento.
• Fumaça.
• Gás.
• Iluminação.
Atuadores
• Realizam determinadas funções conforme os comandos 
recebidos pela central de controle.
• Exemplos:
• Mini bomba de circulação.
• Folha aquecedora.
• Atuador de comutação.
Interfaces
• Possibilitam que o usuário visualize as informações e 
interaja com o sistema de automação.
• Exemplos:
• Navegadores.
• Tablets.
• Smartphones.
• Displays.
Central de controle
• Controlam os dispositivos automatizados, como 
atuadores e sensores.
• Exemplos:
• Alexa.
• Microcontroladores.
• Centrais.
Sensores, atuadores e 
protocolos
Arquiteturas de um sistema de AR.
Bloco 2
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Topologias de um sistema de AR
• Arquitetura centralizada.
Figura 2 – Exemplo de arquitetura centralizada
Fonte: elaborada pela autora.
Topologias de um sistema de AR
• Arquitetura descentralizada.
Figura 3 – Exemplo de arquitetura descentralizada
Fonte: elaborada pela autora.
Topologias de um sistema de AR
• Arquitetura Mesh.
Figura 4 – Exemplo de topologia Mesh
Fonte: Mikko Lemola/iStock.com. 
Exemplo
• Projeto Domótico de instalação do sistema de gestão de energia –
Linha MY HOME
Figura 5 – Exemplo de sistema de gestão de energia
Fonte: Prudente (2011, p. 202).
Sensores, atuadores e 
protocolos
Protocolos.
Bloco 3
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Protocolos
• Padrão de comunicação.
• Acordo entre as partes que se comunicam.
• Define como se dará esta comunicação.
• Regras para que dispositivos diferentes possam se 
comunicar.
Protocolos
• X-10:
• Protocolo mais antigo e popular de AR.
• Protocolo de comunicação de mão única.
• Usa a rede elétrica como meio de comunicação.
• Os dispositivos X-10 são limitados.
• Não é indicado para sistema de AR que exigem alto 
nível de segurança.
Protocolos
• HomePNA:
• Usa a rede telefônica para transmissão de dados a 
curtas distâncias.
• Usa a arquitetura distribuída de rede.
• Não necessita da utilização de repetidores ou hubs.
Protocolos
• IEEE 802.11:
• Conhecido como rede Wi-Fi.
• Utiliza o CSMA/CA como meio de acesso.
• Não utiliza pontos de acesso.
Protocolos
• Bluetooth Mesh:
• Utiliza rádio frequência para comunicação.
• Recomendado para pequenos projetos.
• Usam um smartphone ou tablet como central de 
controle do sistema de AR.
Protocolos
• Z-Wave:
• Tendência da automação residencial.
• Comunicação de mão dupla.
• Comunicação sem fio.
• Oferece economia de energia elétrica.
• Controle descentralizado.
Protocolos
• Zigbee:
• Solução para redes sem fio de pequeno alcance 
(WPANs).
• Baixo consumo de energia.
• Baixa largura de banda.
• Controle descentralizado.
• Utiliza rádio frequência para transmissão dos dados.
• Possibilidade de escolha automática do canal.
Teoria em Prática
Bloco 4
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Reflita sobre a seguinte situação
Pensando em uma residência, projete um sistema de 
motorização de persianas para ela.
Norte para a resolução
Figura 6 – Exemplo de sistema de motorização de 
persianas
Fonte: Prudente (2011, p. 191).
Dica(s) do(a) Professor(a)
Bloco 5
Autora: Gisele Alves Santana
Palestrante: Sofia Maria Amorim Falco Rodrigues
Prezado aluno, as indicações a seguir podem estar disponíveis 
em algum dos parceiros da nossa Biblioteca Virtual (faça o login
através do seu AVA). Algumas indicações também podem estar 
disponíveis em sites acadêmicos como o Scielo, repositórios de 
instituições públicas, órgãos públicos, anais de eventos 
científicos ou periódicos científicos, acessíveis pela internet.
Isso não significa que o protagonismo da sua jornada de 
autodesenvolvimento deva mudar de foco. Reconhecemos que 
você é a autoridade máxima da sua própria vida e deve, 
portanto, assumir uma postura autônoma nos estudos e na 
construção da sua carreira profissional. 
Por isso, te convidamos a explorar todas as possibilidades da 
nossa Biblioteca Virtual e além! Sucesso!
Leitura Fundamental
Indicação de leitura 1
Essa indicação apresenta o uso de celular aliado à automação, 
por meio do Arduíno, para o controle de gastos no ambiente 
doméstico.
Referência:
CARDOSO, Luis F. C. Sistema de automação residencial via 
rede celular usando microcontroladores e sensores. Revista 
de Engenharia da Universidade Católica de Petrópolis,
Petrópolis, v. 8, n. 2, p. 68-83, 2014.
Indicação de leitura 2
Essa leitura apresenta um módulo didático em Internet das 
Coisas (IoT) aplicado na automação residencial. Um módulo 
Wi-fi Esp8266 NodeMCU Esp-12E é usado com os sensores de 
temperatura, umidade, luminosidade e monóxido de carbono.
Referência:
TRIZÓLIO, Ana B. C. Modúlo didático IOT para automação 
residencial baseado no ESP8266 ESP-12. Universidade 
Estadual Paulista, 2022.
Dica do(a) Professor(a)
Dica de Filme: X Files – Temporada 11, Episódio 7 
(Rm9sbG93ZXJz).
Este episódio do famoso seriado de ficção científica 
Arquivo X (X Files), apresenta o cotidiano dos dois 
agentes do FBI no mundo moderno, no qual tudo é 
controlado pela tecnologia, inclusive as funções de 
suas residências.
Referências
MACHADO, R. Projetos elétricos. São Paulo: Érica, 2017.
MAGRANI, E. A internet das coisas. São Paulo: Editora FGV, 2018.
Prudente, Francesco. Automação Predial e Residencial - Uma 
Introdução. Disponível em: Minha Biblioteca, Grupo GEN, 2011.
SOUSA, G. D. et al. Proposta de Framework para a Concepção de 
Ferramentas Voltadas a Domótica Assistiva de Baixo Custo. In: Anais 
[...]. SBC, 2021. p. 163-168.
ZANCHETA, M. A. Mecanismos de segurança da informação 
aplicados a domótica. 2017.
Bons estudos!