automacao residencial 1

Prévia do material em texto

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL
Emergiu da ficção científica
para a realidade
 Luzes que ascendem e apagam automaticamente.
 Crescimento da indústria de sistemas de alarmes.
 Evolução da indústria de áudio e vídeo :
home cinemas ; distribuição de áudio e vídeo para 
residências e corporações; etc.
 Crescentes pesquisas em sensoriamento (coleta de 
informações do meio físico).
 Migração de conceitos utilizados na automação 
industrial.
Nos anos 90 a indústria da 
automação residencial passou da 
infância para a adolescência.
 O desenvolvimento dos protocolos de controle e 
comunicação , permitiu a interação inteligente 
entre aparelhos , abrindo as portas para a 
verdadeira automação residencial.
 Fabricantes colocam novos produtos no mercado 
quase que diáriamente.
 Mercado de Automação Residencial nos EUA:
Até 2002 aproximadamente US$ 1,6 bilhão.
Até 2008 algo em torno de US$ 10,5 bilhões.
O FUTURO JÁ CHEGOU...
A CASA DO NOVO MILÊNIO JÁ ESTÁ 
ENTRE NÓS.
 Praticidade
 Conforto
 Conveniência
 Economia
 Status
 Segurança
 Valorização do imóvel
SERÁ QUE JÁ ESTAMOS VIVENCIANDO 
ALGUMAS DESSAS TECNOLOGIAS?
 videocassetes , CD´s , DVD´s e TV´s de 
última geração;
 Tipos variados de sensores;
 Distribuição de áudio e vídeo.
 Controle de tempo - Timers;
 TV´s Digitais por assinatura;
 Controle de Iluminação - Dimmers;
 Sistemas de segurança;
 Portões eletrônicos;
 Computadores e empresas de informática;
 Internet;
 Sistemas de telefonia e fax.
Falta a INTEGRAÇÃO desses aparelhos
Objetivo
O objetivo da automação residencial é 
integrar iluminação, entretenimento, 
segurança, telecomunicações, aquecimento, 
ar condicionado e muito mais através de um 
sistema inteligente programável e 
centralizado.
Como conseqüência fornece praticidade , 
segurança, conforto e economia para o dia a 
dia dos usuários.
Público-alvo
Os usuários da automação residencial são 
pessoas:
 Práticas; 
 Que gostam de acompanhar a evolução tecnológica;
 Que preservam o conforto e seu bem estar;
 Que dispõem de pouco tempo devido ao trabalho;
 Que desejam mais segurança em seus lares;
 Que querem valorizar o seu imóvel.
Tipos de Automação
1 - Sistemas Autônomos (Stand alone)
 São baseados em módulos ligados à rede elétrica;
 Módulos transmissores e receptores;
 Os módulos transmissores geralmente são teclados 
de mesa ou de parede;
 Os módulos receptores estão ligados aos aparelhos 
ou luzes que queremos controlar e são ligados nas 
tomadas de força comum.
Tipos de Automação
 Pode-se ascender luzes pela casa inteira a partir de um 
controle localizado na cabeceira da cama;
 ligar e desligar eletrodomésticos à distância;
 programar horários para que as operações sejam 
efetuadas automaticamente.
 Utilização da rede elétrica já existente.
 Pode ser implantado aos poucos em função dos 
recursos disponíveis;
 A automação é parcial e há uma disseminação de 
controles pela casa.
Tipos de Automação
2 - Sistemas Integrados com controle 
centralizado
 Utiliza central inteligente programada através de 
microprocessador para controlar equipamentos 
domésticos;
 Insere funções do tipo liga/desliga, comutações e 
regulagens;
 A programação pode ser simples ou sofisticada;
 Inclui macros que desencadeiam uma série de funções 
simultâneas nos equipamentos controlados pela 
central.
Tipos de Automação
 Qualquer equipamento dotado de controle remoto 
operado por infra-vermelho (IR) pode ter seu 
funcionamento programado a partir dessa central;
 Para maior comodidade e praticidade, no uso 
cotidiano, estas centrais são representadas por 
displays do tipo “touch screen” que funcionam 
como controles remotos sem fio emitindo sinais em 
rádio-freqüência para uma base fixa que então vai 
operar os aparelhos a ela conectados.
Tipos de Automação
Os sistemas de maior compatibilidade com 
essas centrais são:
 Home theaters , incluindo distribuição de sinais de 
áudio e vídeo para os diversos ambientes;
 Iluminação e ar condicionado , incluindo não só a 
função liga/desliga mas também controle de 
intensidade;
 Cortinas elétricas.
Tipos de Automação
 Segurança e vigilância , pode-se integrar as imagens 
do circuito interno de TV ao monitor do Home 
theater;
 Telefonia , pode-se acionar alguns controles da 
central através de ligações telefônicas externas.
Para esse tipo de montagem é importante um estudo 
prévio do cabeamento para prever os pontos de 
ligação e a localização da central
Tipos de Automação
3 - Sistemas de Automação Complexos
 Integração total dos sistemas domésticos;
 Detalhamento a partir do projeto de construção ou 
da reforma do imóvel;
 É imprescindível um cabeamento eficiente com uma 
caixa de distribuição centralizada, além do atual 
QDL , para distribuir sinais de : Voz, Dados, TV à 
cabo, TV por satélite, Internet , A/V, IR e outros 
sinais.
Tipos de Automação
 O cabeamento deverá permitir conexões centralizadas 
para a imediata disponibilização destes serviços.
 A este cabeamento denominamos de Cabeamento 
Estruturado.
TRAVÉS DE UM PROJETO DE AUTOMAÇÃO
CENTRALIZADO, PODE-SE INTEGRAR TODOS
EQUIPAMENTOS E SISTEMAS DE UMA CASA E
CONTROLA-LOS A PARTIR DE UM MICROCOMPUTADOR
OU DE CENTRAIS INTELIGENTES.
Itens de Automação Residencial
 Telefonia e Transmissão de Dados;
 Aquecimento e Ar Condicionado;
 Iluminação;
 Home Theater e Som Ambiente;
 Vigilância, Alarme, Iluminação de 
Segurança, e Circuito Interno de TV;
 Aparelhos Eletrodomésticos;
 Cortinas e Portas Automáticas;
 Home offices.
Padrões de Controle
X10
CEBus
Home Plug and Play
LonWorks
Padrões de Controle
X10
 Criado em 1976 , foi um dos primeiros protocolos.
 Desenvolvido pelas empresas :
Pico Eletronics Ltd. e Scottish firm
 Partiu da necessidade de seus clientes de controlar 
iluminação e aparelhos , de pontos diferentes da casa , 
sem terem que fazer outro cabeamento.
 O controle é feito através do envio de sinais de 
transmissores para receptores utilizando a rede elétrica 
existente.
 Incorpora funções básicas do tipo liga/desliga , 
variações , tudo ligado e tudo desligado.
Padrões de Controle
CEBus - Consumer Eletronic Bus
Devido a proliferação nos EUA dos produtos
utilizados em automação residencial, os
membros da Eletronics Industry Association
(EIA) reconheceram a necessidade de um
protocolo que tivesse funções que fossem além
das suportadas pelo protocolo X10.
Padrões de Controle
CEBus
 Produtos que incorporam o protocolo CEBus , 
comunicam-se uns com os outros para garantir aos 
usuários melhorias no controle, conforto e praticidade 
em suas residências.
 Em 1984 a CEMA (Consumer Eletronics Manufactures
Association) um setor da EIA, publicou os primeiros 
padrões CEBus na série de normas ANSI/EIA-600.
Padrões de Controle
CEBus
O protocolo CEBus foi desenvolvido para suportar as 
seguintes funções , constantes da série de normas 
ANSI/EIA-600
Controle Remoto;
Indicação de Status;
Instrumentação Remota;
Gerenciamento de Energia Elétrica;
Maior Segurança dos Dados Enviados e Recebidos;
Coordenação de Aparelhos de Áudio e Vídeo;
Distribuição Residencial de Áudio e Vídeo.
Padrões de Controle
CEBus
Então o que é CEBus ?
CEBus é um um conjunto de protocolos de arquitetura 
aberta que definem como os equipamentos podem 
se comunicar utilizando:
 Cabeamento elétrico usual;
 Cabeamento de par trançado de baixa tensão;
 Cabos coaxiais;
 Sinais de infra vermelho;
 Sinais de rádio freqüência;
 Cabos de fibra óptica.
Padrõesde Controle
CEBus
Pelo fato do CEBus ser um produto de domínio
público, qualquer um pode ter uma copia e
desenvolver produtos que trabalhem com esse
padrão.
Portanto, o CEBus trabalha com endereços que já são
colocados no hardware do produto durante a
fabricação.
O CEBus permite até 4 bilhões de endereçamentos.
Padrões de Controle
Home Plug and Play (Home PnP)
 É uma evolução do protocolo CEBus
 Fácil desenvolvimento de sistemas de automação 
residencial e de escritório devido a possibilidade 
da operação em rede dos dispositivos conectados.
 Favorece a comunicação entre os dispositivos 
ligados à rede.
 Favorece a instalação à rede de futuros dispositivos 
pelo próprio usuário ou pelo instalador.
Padrões de Controle
HomePnP
Exemplo de operação em rede
Quando o usuário abre a porta automática da garagem,
este evento “diz” para outros sistemas que os
moradores estão chegando. Luzes passam a iluminar o
caminho da entrada da residência bem como luzes no
seu interior. O ar condicionado poderá ser ajustado
numa temperatura agradável, além de outras coisas
conforme programação.
Os computadores residenciais se tornarão mais úteis
operando 24 horas por dia monitorando funções
residenciais e comunicando com vários dispositivos
conforme o desejo dos moradores.
Padrões de Controle
LonWorks
 É uma tecnologia de controle de rede;
 Trata de aspectos de controle distribuído de redes de 
automação.
 Está se tornando o padrão para redes domésticas em 
todo o mundo.
 Várias empresas espalhadas pelo mundo estão 
desenvolvendo produtos baseados no protocolo de rede 
LonWorks.
Padrões de Controle
LonWorks
Em 1994 , 36 empresas criaram a LIA -
LonMark Interoperability Association
Objetivos
1 - Definição de especificações de projeto para
dispositivos interoperáveis baseados na tecnologia
LonWorks.
2 - Certificação dos produtos que possuem o padrão
LonMark para interoperacionalidade.
3 - Promover os produtos LonMark como abertos e
como solução para o controle interoperável de
dispositivos.
Padrões de Controle
LonWorks
Operação do Protocolo
 Nas redes LonWorks , dispositivos de controle inteligente 
, chamados de nós , comunicam-se uns com os outros 
utilizando um protocolo comum.
 Cada nó contém embutido “inteligência” que implementa 
o protocolo para monitorar e/ou controlar funções.
 Podem existir 3 , 30.000 ou mais nós em uma rede.
Sensores, Atuadores, Operadores de interfaces, etc.
 Cada nó LonWork inclui recursos computacionais e de 
rede e pode se prender ao dispositivo de entrada e saída 
local. 
Padrões de Controle
LonWorks
 Os recursos de entrada e saída, permitem ao nó 
processar dados de entrada provenientes dos 
sensores ou de saída para os atuadores.
 Os recursos computacionais permitem ao nó 
processar os dados para um condicionamento do 
sinal.
 Os recursos de rede permitem ao nó interagir com 
outros nós da rede completando o loop de controle.
 Por ter uma hierarquia distribuída, não necessita de 
controle centralizado ou de um computador.
Padrões de Controle
LonWorks
Tarefas de comunicação são gerenciadas através de um
poderoso circuito integrado que permite os
dispositivos ligados a rede tomarem decisões e
comunicarem essas decisões para outros dispositivos
da rede através de um ou mais meios de
comunicação.
Os meios para a comunicação podem ser:
Par trançado, fios, rede elétrica, cabo coaxial, fibra ótica,
métodos sem fios tais como rádio-freqüência e
infravermelho.
Padrões de Controle
LonWorks
Comparação da rede LonWorks com uma 
rede de computadores
Os nós LonWorks numa rede Lonwork são análogos aos
computadores pessoais numa rede de dados.
As redes de computadores são otimizadas para transferência
de grandes arquivos num meio físico de grande largura de
banda.
As redes LonWorks enviam pequenas mensagens de controle
originárias de sensores que contém informações de status
de dispositivos ligados à rede ao invés de grandes
arquivos de dados.
Benefícios aos Usuários
ECONOMIA DE ENERGIA
A energia é usada apenas onde e quando é necessária.
Dispositivos para controle remoto e o tempo
apropriado do ar condicionado, do aquecimento,
iluminação, e dispositivos diversos eliminam os
gastos desnecessários de energia.
Benefícios aos Usuários
CONVENIÊNCIA
O som pode ser monitorado em qualquer área da residência
ou escritório a partir de um único local remoto.
As luzes podem ser ligadas ou apagadas a partir de um
único local.
As temperaturas dentro da residência ou casa de veraneio
podem ser ajustadas antes das pessoas chegarem.
De um controle remoto do carro, o usuário poderá controlar
todas as portas de garagem e portão bem como as luzes
externas e internas da residência.
Benefícios aos Usuários
SEGURANÇA
O antigo “olho mágico” vem sendo substituído pelos
circuítos fechados de TV (CFTV) que podem ser
conectados aos programas de automação residencial. Isso
permite que qualquer visitante possa ser visto de
qualquer televisor dentro da residência.
O programa de automação residencial pode interferir no
sistema de segurança simulando presença no interior da
residência através de interfaces com os sistemas de
iluminação, home theater, ar condicionado, etc.
Benefícios aos Usuários
ECONOMIA DE TEMPO E ESFORÇO
Controle todas as luzes (dentro e fora) a partir da sua
cama à noite.
Programe o home theater para automaticamente baixar
o volume ou interromper a exibição quando o
telefone ou a campainha tocarem.
Pré-programe as luzes para várias funções tais como:
festas, horário diurno, trabalho da casa, horário de
dormir, horário noturno ou exibição de home
theater.
Benefícios aos Usuários
CONFORTO
Ajustes das temperaturas de piscinas, banheiras,
aquecedores de água centrais, filtros de ar,
umidificadores, aquecedores e ar condicionados e
aquecedores de banheiro, todos com interface
inteligente.
Benefícios aos Usuários
ACESSIBILIDADE
Sistemas operados por chave de toque (touch pad) ou
por voz assistem a pessoas com necessidades
especiais.
Para este segmento da população, estes sistemas não
são apenas uma questão de conveniência, são
ferramentas necessárias as quais devolvem ao
indivíduo sua independência.
Estes sistemas personalizáveis efetuam o controles
normais tais como : luminárias, som, televisores,
portas internas e externas adaptadas, acesso à
internet, fax, telefone, etc.
Benefícios aos Construtores e 
Instaladores
Ao longo da história, tanto os
construtores quanto os instaladores
têm dado boas-vindas aos avanços
pelos quais a vida se torna mais
fácil.
Benefícios aos Construtores e 
Instaladores
Durante os dias dos nossos ancestrais,
ter uma bomba de água operada
manualmente dentro de casa era
considerado o pináculo do luxo.
Benefícios aos Construtores e 
Instaladores
Rede hidráulica interna, luzes elétricas,
máquinas de lavar, secadoras de roupa,
ferros elétricos e lavadoras de louça, em
algum momento todos foram considerados
milagres da moderna tecnologia. O desejo
comum para mantermos parípassu com os
avanços tecnológicos tem ajudado a
automação residencial ganhar apelo
popular.
Benefícios aos Construtores e 
Instaladores
Residências que incluam tecnologia de
automação residencial têm maior apelo a
uma gama maior de compradores,
assegurando maior satisfação do cliente,
bem como uma redução e facilitação no ciclo
de vendas ou de aluguel destas, agregando
valor no preço total delas, o qual se traduz
em maiores lucros para seus construtores.
Benefícios aos Construtores e 
Instaladores
 Sub-empreiteiros que oferecem instalações de
automação residencial como parte de seus serviços
também aumentarão o volume de seus negócios. Muitos sub-empreiteiros que já estão realizando
instalações elétricas e de telefonia poderão aumentar
substancialmente seus lucros com um pouquinho
mais de esforço ao aprender os prós e contras de pré
instalar fiação e cabos adequados a automação
residencial (cabeamento estruturado).
 Combinar a fiação para automação residencial com a
fiação normal economiza tempo e esforço, enquanto
acresce valor à residência.
Benefícios aos Construtores e 
Instaladores
Os benefícios mostrados a seguir
oferecidos pelos construtores ou
instaladores, podem imediatamente ser
apropriados pelos proprietários ou
moradores.
Benefícios aos Construtores e 
Instaladores
 Economia de energia;
 Centros Geradores de Lucro Adicional;
 Oportunidades ao longo do ano;
 Maior penetração dentro do Mercado de
Construção;
 Expansão Automática
Associações
As mais conhecidas são :
CEDIA (Americana) - Custom Electronic Design &
Installation Association
HAA (Americana) - Home Automation Association
E no Brasil:
AURESIDE - Associação Brasileira de Automação
Residencial