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CENTRO UNIVERSITARIO
PADRE ANCHIETA
FACULDADE DE TECNOLOGIA
CURSO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL
Atalias Ortega Coelho
Jundiaí – São Paulo – Brasil
Dezembro de 2006
ii
CENTRO UNIVERSITARIO
PADRE ANCHIETA
FACULDADE DE TECNOLOGIA
CURSO DE SISTEMAS DE INFORMAÇÃO
AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL
Atalias Ortega Coelho
Monografia apresentada à disciplina Projeto de Final de Curso, do Curso de Sistemas de Informação da Faculdade de Tecnologia Padre Anchieta, sob a orientação do Prof. Ms Marcos Paulo Ferreira Rebello, como exigência parcial para conclusão do curso de graduação. Orientador : Prof. Ms. Marcos Paulo
Jundiaí – São Paulo – Brasil
Dezembro de 2006
iii
Automação Residencial
Atalias Ortega Coelho
Monografia defendida e aprovada em 4 de Dezembro de 2006 pela Banca
Examinadora assim constituída:
Prof. (Ms) Marcos Paulo Ferreira Rebello (Orientador)
FATEPA – Faculdade de Tecnologia Padre Anchieta – Jundiaí – SP.
Prof. (Ms ou Dr) Paulo (Membro Interno)
FATEPA – Faculdade de Tecnologia Padre Anchieta – Jundiaí – SP.
Prof. (Ms ou Dr) Mario (Membro Interno)
FATEPA – Faculdade de Tecnologia Padre Anchieta – Jundiaí – SP.
iv
Epígrafe
Tente
E não diga que a vitória está perdida.
Se é de batalhas que se vive a vida.
Tente outra vez.
(Raul Seixas)
v
Dedicatória
A meus pais Urias Rodrigues e Maria de Fátima,
sem os quais não chegaria até aqui.
A minha esposa Ana Cristina, que esteve
presente em todos os momentos.
Aos meus amigos: Rodrigo Silva e Adriano
Camargo que me ajudaram durante o ano.
Sou eternamente grato a todos.
vi
.Agradecimentos
Agradeço ao Professor Marcos Paulo, meu orientador, que incentivou-me para a conclusão
deste trabalho, sem sua colaboração alguns experimentos e vários “entendimentos” não teriam
sido possíveis.
Eu agradeço fraternalmente.
vii
Sumário
Siglas.................................................................................................................................................... viii
Lista de Figuras .....................................................................................................................................ix
Lista de Tabelas......................................................................................................................................x
Resumo...................................................................................................................................................xi
Abstract..................................................................................................................................................xi
1 Introdução .......................................................................................................................................1
2 Automação Residencial e Requisitos Para Habitação .................................................................2
3 Sistemas de automação residencial................................................................................................3 3.1 Aplicabilidade de Automação Residencial ................................................................................3
3.1.1 Sistema de Segurança........................................................................................................ 4 3.1.2 Sistema de Controle de Iluminação................................................................................... 5 3.1.3 Home Office ...................................................................................................................... 5
4 INFRA-estrutura.............................................................................................................................6 4.1 Cabeamento Convencional ........................................................................................................6 4.2 Cabeamento Estruturado............................................................................................................7 4.3 Normas para Cabeamento Estruturado de Residências .............................................................8
4.3.1 Composição de um Sistema de Cabeamento Estruturado ............................................... 10
5 Integração de sistemas Residenciais............................................................................................12
6 Padrões de Controle......................................................................................................................15 6.1 CEBUS ....................................................................................................................................15 6.2 X-10 .........................................................................................................................................18 6.3 UPnP – Universal Plug and Play .............................................................................................19 6.4 Wireless ...................................................................................................................................21
6.4.1 Tecnologia ZigBee .......................................................................................................... 21 6.4.2 Tecnologia Z-Wave......................................................................................................... 22
7 Implementação ..............................................................................................................................23 7.1 Materiais Utilizados.................................................................................................................23
7.1.1 Características dos Softwares .......................................................................................... 24 7.2 Implementação do Projeto .......................................................................................................25
7.2.1 Configurando Windows Media Encoder para transmissões ao vivo ............................... 25 7.2.2 Sensor de presença e joystick .......................................................................................... 30
8 Conclusão.......................................................................................................................................32
Referências Consultadas......................................................................................................................33
viii
SIGLAS
CATV
CEBUS
CFTV
DVD
HTTP
LAN
PC
PLC
PNA
PNP
TCP/IP
UPNP
UTP
WWW
X-10
Cable Television
Protocolo de Comunicação de Equipamentos Eletrônicos voltados
ao Consumidor
Circuito Fechado de Televisores
Digital Vídeo Disk
Hypertext Trasnfer Protocol
Local Área Network
Personal Computer
Power Line Carrier
Home Phone Networking Alliance
Plug and Player
Transmission Control Protocol/ Internet Protocol
Universal Plug and Player
Universal Transmission Protocol
Word Wide Web
Protocolo de Comunicação
ix
Lista de Figuras
FIGURA 1: DEMONSTRATIVO CABEAMENTO ESTRUTURADO.......................................................8
FIGURA 2: CABEAMENTO ESTRUTURADO..................................................................................10
FIGURA 3: INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS RESIDENCIAIS................................................................14
FIGURA 4: CEBUS COMUNICAÇÃO ENTE MÍDIAS........................................................................17
FIGURA 5: CEBUS – EXEMPLO DE ACIONAMENTO ENTRE MÍDIAS.............................................18
FIGURA 6: SINAL DE TRANSMISSÃO E ENDEREÇAMENTO X-10 ..................................................19
FIGURA 7: SISTEMA DE COMUNICAÇÃO EM MALHA ..................................................................22
FIGURA 8: CRIAR NOVA SESSÃO................................................................................................25
FIGURA 9: NOVA SESSÃO..........................................................................................................25
FIGURA 10: OPÇÃO DE DISPOSITIVO..........................................................................................26
FIGURA 11: MÉTODO DE DIFUSÃO.............................................................................................26
FIGURA 12: SERVIDOR E PONTO DE PUBLICAÇÃO ......................................................................27
FIGURA 13:OPÇÃO DE CODIFICAÇÃO.........................................................................................28
FIGURA 14: ARQUIVO MORTO...................................................................................................28
FIGURA 15: INCLUIR ARQUIVOS DE VÍDEO ................................................................................29
FIGURA 16: SELEÇÃO DE ARQUIVOS DE VÍDEO .........................................................................29
FIGURA 17: INFORMAÇÕES PARA EXIBIÇÃO ...............................................................................30
FIGURA 18: REVISÃO DAS CONFIGURAÇÕES..............................................................................30
FIGURA 19: SENSOR DE PRESENÇA E JOYSTICK .........................................................................31
FIGURA 20: CONTROLADORES DE JOGO.....................................................................................31
x
Lista de Tabelas
TABELA 1: SERVIÇOS RESIDENCIAIS TÍPICOS SUPORTADOS POR GRAU.........................................9
TABELA 2: CABEAMENTOS RESIDENCIAIS RECONHECIDOS POR GRAU .........................................9
xi
RESUMO
O objetivo da automação residencial é integrar iluminação, entretenimento, segurança,
telecomunicações 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.
Nesta monografia serão abordados alguns aspectos sobre automação residencial tais
como Aplicabilidade, Infra-estrutura e Padrões de Controle.
PALAVRAS-CHAVE: Integrar, Conforto, Economia.
Abstract
The objective of the residential automation is to integrate illumination, entertainment,
security, telecommunications and much more through a programmable and centered
intelligent system.
As consequence it supplies practical, security, comfort and economy the day the day of
the users.
In this monograph some aspects will be boarded on residential automation such as
Applicability, Infrastructure and Standards of Control.
KEY WORDS: Integrate, Comfort, Economy.
1
1 INTRODUÇÃO
Quem de nós não gostaria de monitorar nossas residências por um controle remoto,
comando de voz, internet ou celular? Que tal ligar para nossas casas, do celular, para acender
luzes, abrir portas, levantar persianas, preparar o banho, ou ainda possuir um eficiente sistema
de aspiração central ou de segurança.
Tendo isto em vista, o Homem busca cada vez mais a sofisticação, comodidade e
segurança, auxiliada pelos computadores e sistemas inteligentes, trazendo assim a tecnologia
para seus lares como fonte ininterrupta de vigília e comodidade dos afazeres domésticos.
Muito se fala sobre as novidades tecnológicas que irão equipar nossos lares no futuro
próximo e estamos sempre falando em futuro, mas já está na hora de vivermos o presente,
pois, já existem estudos, tecnologia, projetos e residências efetivamente funcionando através
dos recursos da Automação, a qual pretendo, por meio desta pesquisa demonstrar à todos que
o que chamamos de sonho, já é realidade.
O processo de automação iniciou-se nas grandes corporações, mas agora é a vez das
residências. O mercado está tão receptivo às novas tecnologias que há previsão de
popularização desse serviço nos próximos anos.
Como qualquer novidade, a Automação Residencial inicialmente é percebida como um
símbolo de status e modernidade. No momento seguinte, o conforto e a conveniência por ela
proporcionados passam a ser decisivos. E por fim, ela se tornará uma necessidade vital e um
fator de economia. É neste sentido que desejamos estimular o desenvolvimento destas idéias.
2
2 AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL E REQUISITOS PARA HABITAÇÃO
As mudanças no perfil demográfico e nos hábitos da população que vêm ocorrendo nas
últimas décadas, destacando o aumento da expectativa de vida, a redução do numero de filhos,
o crescimento do numero de famílias não convencionais, o aumento da mão-de-obra feminina
no mercado de trabalho, assim como no crescimento da violência nas cidades, principalmente
nos grandes centros, fato este agravado pelo fenômeno mundial da urbanização, concorrem
significantemente para a promoção do isolamento das pessoas em suas residências. Esses
fatores refletem-se diretamente nas novas necessidades das moradias das famílias devendo ser
considerados na concepção dos novos projetos habitacionais.
A automação residencial apresenta valiosos recursos tecnológicos que podem ser
incorporados às instalações domésticas e com isso promovem além do conforto a segurança.
Certos indicativos como o aumento das vendas pela internet, os serviços de tele-entregas, os
circuitos internos de TV, os canais por assinatura, os serviços remotos de vigilância
apresentam-se como fatores que, com a mudança nas características econômicas e sociais,
demonstram que a população adquiriu, nos últimos anos, novos hábitos de consumo.
Assim o mercado deve considerar a existência atual de uma classe de consumidores
mais exigentes, que tem procurado produtos e serviços com qualidade e diferenciação, e ainda
que as pessoas tenham buscado agregar a suas moradias, elementos que lhes proporcionam o
aumento do conforto.
O conforto e a praticidade e outras facilidade oferecidas pelos avanços tecnológicos nas
rotinas diárias domésticas conseguem mudar definitivamente seus hábitos. Dificilmente
alguém que se acostuma a operar sua TV por controle remoto, numa nova aquisição, fará
opção por uma que não possua esta funcionalidade, assim como quem aprende a redigir um
texto num microcomputador não deseja voltar a utilizar uma máquina de escrever.
A Organização das Nações Unidas classificou o Brasil como o 13º pais do mundo em
número de assinantes de banda larga, essa modalidade de acesso proporciona o aumento da
capacidade e velocidade das transmissões, tanto por meios físicos cabeados como pelos sem
fios (wireless), facilitando a transferência de dados, de áudio, de imagens e a conectividade
entre a telefonia (celular e fixa) e a internet e, com isso, contribui para expansão das
chamadas “casas conectadas”, permitindo o usuário em qualquer local do mundo,
supervisionar, gerenciar e comandar remotamente, a sua residência.
3
Inicialmente os projetos para concepção das residências inteligentes têm demonstrado
atender à vaidade dos proprietários de maior poder aquisitivo, ou ainda, tem permitido agregar
valor aos empreendimentos, mas, com o transcurso do tempo, devem-se considerar as
semelhanças evolutivas dos elementos que passaram a fazer parte da rotina doméstica da
classe média, como os computadores pessoais, a Internet, telefone celular, TV por assinatura
etc. Os elementos que compõem a automação residencial reduzirão seu custo e oferecerão aos
arquitetos, integradores e aos diversos agentes idealizadores e executores, melhor condição de
tornar as habitações mais adaptadas aos anseios das famílias dessa nova sociedade.
3 SISTEMAS DE AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL
O sistema é composto de uma rede de comunicação que permite a interconexão de uma
série de dispositivos, equipamentos e outros sistemas, com o objetivo de obter informações
sobre o ambiente residencial e o meio em que ele se insere, e efetuando determinadas ações a
fim de supervisioná-lo ou gerenciá-lo. O sistema de automação residencial, quando bem
integrado e conectado às redes externas de telefonia, TV a cabo, Internet e energia possibilita
ou potencializam aplicações, como segurança, gestão de energia, comunicação, automação de
tarefas domésticas, educação e entretenimento.
Dispositivos como detectores, sensores, captadores e atuadores trocam informações
entre eles ou com unidades centrais inteligentes, sendo capazes de processar os dados
recebidos e enviar sinais, para efetuar acionamento ou ajustes, a determinados equipamentos
e/ou gerar sinalizações e/ou avisos, podendo ainda, em alguns casos, receber respostas de
confirmação da operação.
3.1 Aplicabilidade de Automação Residencial
A Automação Residencial está em franca expansão e ainda é motivo de estudos com
adição incessante de melhorias, novas idéias ou novas técnicas de aperfeiçoamento dos
produtos já existentes. Porém, podemos citar alguns dos principais sistemas de Automação
Residencial que estão em evidência e estão efetivamente sendo estudados e utilizados em
diversas regiões do Mundo:
• Segurança: Alarmes, Monitoramento, Circuito Fechado de TV, Controle de
Acesso, Reconhecimento Facial.
4
• Entretenimento: Home Theater, Áudio e Vídeo Distribuídos, TV por Assinatura
e Internet.
• Controle de Iluminação: Controle de Acendimento de Luzes e Economia de
Energia.
3.1.1 Sistema de Segurança
3.1.1.1 Sistema de CFTV – Circuito Fechado de TV
Consiste no monitoramento e vigilância eletrônica para proporcionar segurança e
conveniência à residência, ao ponto de permitir a visualização em qualquer aparelho televisor
dentro da residência. Utilizando a mesma idéia, câmeras podem ser dispostas para monitorar
lugares específicos na residência. Basicamente este sistema utiliza câmeras e monitores, que
podem variar bastante em valor, complexidade do sistema e resultado obtido.
Ao escolher os equipamentos, precisamos fazer algumas considerações. Se utilizarmos
câmeras internas a escolha é mais simples, se for modelo externo é necessário protegê-las do
sol e chuva. Devemos levar também em consideração o modo de visualização e gravação,
Preto-e-Branco ou Colorido. O modo preto-e-branco possui mais sensibilidade e dão melhores
formas a imagem e captura melhores imagens noturnas ou de pouca luminosidade, porém as
coloridas permitem identificar as pessoas mais rapidamente.
Quanto aos monitores, existem vários tipos de monitores dedicados que funcionam
apenas com as imagens do circuito fechado. No entanto, é cada vez mais recomendável fazer
uma integração entre o CFTV e o Sistema de Vídeo da casa, tornando possível aos moradores
ter a imagem gerada pelo CFTV em qualquer uma das TV’s da casa, num canal especialmente
designado para este fim, para isso basta o uso correto de moduladores de sinal.
Com relação ao cabeamento, devemos providenciar cabos para alimentação em baixa
voltagem para as câmeras e cabos coaxiais para transporte das imagens. Onde a passagem de
cabos é difícil pode-se utilizar o sistema de transmissão Wireless.
A possibilidade de checar as imagens do CFTV remotamente é característica de um
sistema bem planejado. O método a ser usado depende de quanto se quer gastar e do que
exatamente se quer monitorar. Com o uso de software e de modem apropriados o usuário
pode acessar as imagens através de um PC, por linha discada, ou ainda um método mais
sofisticado, utilizando câmeras WEB Cams profissionais que são conectadas diretamente por
cabo par trançado a rede LAN (câmeras inteligentes com IP próprios) e que podem ser várias
5
unidades conectadas a um HUB interagindo normalmente com um computador e que pode
disponibilizar estas imagens para o Home Theather ou para a Internet.
3.1.2 Sistema de Controle de Iluminação
Sistemas inteligentes de iluminação podem acentuar os detalhes arquitetônicos de uma
sala ou criar um clima especial, seja ele romântico ou festivo. Ligando e desligando
automaticamente, podem proteger uma casa de intrusos, fazendo-a parecer ocupada na
ausência de seus proprietários. Economia de eletricidade é outra vantagem, pois a intensidade
de luz é regulada conforme a necessidade e as lâmpadas não precisam ficar totalmente acesas
como acontece normalmente. Os sistemas inteligentes também dão apoio ao Home Theater,
proporcionando a iluminação correta para cada uso.
Os sistemas mais simples de controle de iluminação são baseados em tecnologia X-10,
que será abordado mais adiante e utiliza a própria rede elétrica existente para acionar os
pontos de iluminação e tomadas, através da conexão de módulos externos sobre as atuais
tomadas ou substituição das tomadas especiais. Estes módulos possuem um endereço digital
que será utilizado pelos controladores para identificá-los e para que possa haver comunicação
independente. Os controladores centrais poderão ligar/desligar, aumentar/diminuir intensidade
e temporizar o acendimento do equipamento.
Existem também sofisticados sistemas de controle que operam através de cabeamento
dedicado e servem para um único ou múltiplos ambientes. Gerenciados por controladores
inteligentes que podem responder a uma variedade de sinais, desde um sensor de presença até
a ativação de um DVD, podem escurecer e clarear as luzes em níveis bastante precisos, ou
criar os chamados cenários, ou iluminar um caminho pré-definido, do hall até seu quarto.
Estes sistemas inteligentes podem gerenciar outros sistemas eletrônicos, como o de segurança,
de ar condicionado/aquecimento e de entretenimento, de forma que ao toque de um
interruptor instrua o sistema de segurança a ser armado e acender certas luzes.
3.1.3 Home Office
A vida moderna do ser humano tem tornado necessário à criação e implementação dos
conceitos de Home Office, ou escritório domestico como substituição ou incremento ao já
existente, de forma a disponibilizar serviços ao seu usuário 24 horas por dia. A partir desta
necessidade, torna-se também necessário uma eficiente rede de comunicação, incluindo não
só computadores, mas também a possibilidade de conectar outros eletrônicos de uso
doméstico.
6
As redes domésticas serão as pontes de integração e da convergência entre o PC e os
demais equipamentos eletrônicos, fato que inclusive já começa a aparecer em diversos
segmentos, devido à facilidade de instalação, configuração e administração.
Uma boa rede domestica deverá suportar o protocolo TCP/IP e também sinais de banda
larga para vídeo e áudio, telefonia multicanal e automação através de um único cabeamento.
4 INFRA-ESTRUTURA
4.1 Cabeamento Convencional
Alguns fabricantes de equipamentos eletrônicos estão sacudindo o mercado de redes
com o desenvolvimento de chips que permitem a ligação entre diversos computadores através
da rede elétrica já instalada numa edificação. Apesar dos fabricantes de computadores e de
softwares enxergarem nas redes domésticas uma grande oportunidade de vendas, não existe
um consenso sobre qual a melhor maneira de interligar os equipamentos. A rede elétrica é
uma boa aposta, mas a transmissão sem fio e as linhas telefônicas continuam fortes
candidatas.
Já existem boas razões para considerar a rede elétrica como uma fonte segura de
interligação entre computadores domésticos. Na última Comdex realizada no dia 20 de agosto
de 2004 alguns fabricantes demonstraram chips capazes de transmitir até 10 Mbits/segundo,
podendo chegar a 25 Mbits/segundo em situações ideais. As principais variáveis que podem
afetar o desempenho destas conexões elétricas são a distância entre os computadores, a
qualidade da fiação elétrica e a existência de picos súbitos na linha.
Com a proliferação de computadores para uso doméstico, muitas casas já têm mais de
um sistema e conectá-los passou a ser um desafio para os vendedores de redes. O uso das
linhas telefônicas para tal foi pioneiro e vem sendo sustentado principalmente por grandes
corporações como a Intel, bem como é objeto de protocolos mais gerais indicados pela Home
PNA (Home Phone Networking Alliance).
Uma consideração interessante apóia a tese da rede elétrica: a quantidade de pontos
elétricos numa residência. Na verdade, nem todos os aposentos costumam ter um ponto de
telefone, mas seguramente todos os ambientes têm pelo menos um ponto de eletricidade.
Outra vantagem seria a necessidade de apenas um cabo para ligar os computadores em rede,
7
já que a energia elétrica e os dados estariam juntos neste mesmo fio de cobre paralelo que
percorre as paredes da casa. Se os fabricantes tiverem êxito no seu empenho de reduzir as
flutuações e ruídos da rede elétrica, esta poderá ser uma opção econômica e tecnicamente
viável em curto prazo. E, sem dúvida, estas considerações são mais úteis nas casas mais
antigas, onde não há condição de se efetuar reformas profundas, uma vez que os novos
projetos podem prever as facilidades do cabeamento estruturado.
4.2 Cabeamento Estruturado
Decorrente da necessidade de padronização na distribuição dos dados e largura de banda
nas comunicações deve levar em consideração a instalação de cabeamento estruturado que
permite a utilização de uma mídia unificada, mais elaborada para o transporte de sinais de
televisão, telefonia, Internet e compartilhamento de dados e recursos em geral, tornam-se mais
fácil ligar os equipamentos de uma casa dotada de cabeamento estruturado decorrente da
padronização de cabos e engates num único tipo de painel terminal.
Estes sistemas de cabeamento compreendem cabos de alta velocidade e painéis de
distribuição. O conjunto consiste normalmente em dois pares de coaxiais RG6 e dois pares de
cabos par-trançado categoria 5.
Alguns fabricantes já incluem também um cabo de fibra ótica visando seu uso no futuro
bem próximo, para eletrodomésticos que exijam conexões ultra-rápidas.
Os cabos RG-6 e categoria 5 são ideais para as condições atuais, pois cabos telefônicos
categoria 5 transportam dados 10 vezes mais rápidos que os cabos de cobre comuns. Os cabos
RG-6 oferecem uma boa largura de banda para transportar sinais de TV de alta definição. A
distribuição de som, vídeo e dados para múltiplos computadores, TV’s e telefones são
importantes elementos dos sistemas de cabeamento estruturado.
Tarefa esta que dependem dos painéis de distribuição (Figura 1), o quadro de
distribuição de cabeamento recebe os sinais externos e direciona estes sinais de maneira
inteligente aos vários ambientes da casa. Assim um sinal de TV a cabo entrando pelo quadro
pode ser transmitido para cada ponto da casa e vice versa como sinais gerados dentro da casa
podem ser direcionados ao quadro de distribuição. Por exemplo, sinais de áudio e vídeo
gerados no DVD podem ser levados a todos os Televisores da casa, dados gerados num
computador podem ser compartilhados pelos demais.
A adição de um módulo de automação pode transformar o quadro de distribuição numa
completa central de automação residencial, através deste quadro poderão ser comandadas
8
ações como acender e apagar luzes, ativar o sistema de alarme e fazer a programação de
temperaturas para o sistema de aquecimento e ar condicionado.
Figura 1: Demonstrativo Cabeamento Estruturado
4.3 Normas para Cabeamento Estruturado de Residênci as
• ANSI/ TIA/ EIA 570: maio de 1991, conceito do sistema elétrico (instalação de
tomadas elétricas em todos os cômodos da casa, para atender a diferentes
aplicações e baixa probabilidade de remanejamentos internos).
• ANSI/ TIA/ EIA 570 – A: votada e aprovada no final de 1999, publicada em
abril de 2000.
9
Telecomunicações (1 Grau):
Sistema genérico de cabeamento que atinge os requisitos mínimos para um serviço de
telecomunicações, como por exemplo, telefone, satélite, CATV e dados.
A instalação de cabo categoria 5 em substituição ao de categoria 3 é recomendada, para
facilitar uma mudança para o Grau 2. Instalação de um cabo UTP de 4 pares e seus conectores
associados, de categoria 3 ou superior e um cabo coaxial de 75 ohms. Especifica cabos de par
trançado e coaxial em topologia estrela.
Multimídia (2 grau):
Sistema genérico de cabeamento que atinge os requisitos básicos, avançado e
multimídia para um serviço de telecomunicação, para aplicações correntes futuras. A
instalação de cabo categoria 5e em substituição ao de Categoria 5 é recomendada. Instalação
de dois cabos UTP de 4 pares e seus conectores associados, de categoria 5 ou superior, dois
cabos coaxiais de 75 ohms e, opcionalmente, um cabo óptico de 2 fibras. Especifica cabos de
par trançado, coaxial e fibra óptica opcional, em topologia estrela.
Tabela 1: Serviços residenciais típicos suportados por Grau Serviço Grau 1 Grau 2
Telefone X X
Televisão X X
Dados X X
Multimídia X
Tabela 2: Cabeamentos residenciais reconhecidos por Grau Cabeamento Grau 1 Grau 2
UTP 4 pares Categoria 3 Categoria 5 recomendada
Categoria 5 Recomendada Categoria 5e Recomendada
Coaxial X X
Fibra Ótica X Opcional
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4.3.1 Composição de um Sistema de Cabeamento Estrut urado
Um sistema de cabeamento estruturado compõe-se de seis subsistemas, cada qual tendo
suas próprias especificações de instalação, desempenho e teste.
Os subsistemas estão especificados abaixo:
1. Facilidades de Entrada;
2. Sala de Equipamentos;
3. Cabeamento Vertical;
4. Armário de Telecomunicações;
5. Cabeamento Horizontal;
6. Área de Trabalho.
Figura 2: Cabeamento Estruturado
4.3.1.1 Facilidades de Entrada (Entrance facilitie s)
As facilidades de entrada estão relacionadas com os serviços que estarão disponíveis
para o cliente, estes serviços podem ser de:
• Dados;
• Voz;
• Sistema de Segurança;
• Redes Corporativas;
• Outros serviços.
4.3.1.2 Sala de Equipamentos (Equipments Room)
A sala de equipamentos é o espaço reservado dentro do edifício ou área atendida onde
está instalado o distribuidor principal de telecomunicações, que irá providenciar a
interconexão entre os cabos do armário de telecomunicações, backbone cabling ou campus
backbone, com os equipamentos de rede, servidores e os equipamentos de voz (PABX).
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Existem algumas regras que devem ser seguidas quando da instalação da sala de
equipamentos:
• Área maior ou igual a 14m2 ;
Instala-lo fisicamente a um mínimo de 3m de qualquer fonte de Interferência
eletromagnética, como cabines de força, máquinas de Raios-X, elevadores, sistemas
irradiantes;
• Instalar tomadas elétricas a cada 1,5m;
• Instalar uma iluminação com um mínimo de 540 Luz/m2;
Devem ser instalados longe de infiltração de águas fluviais, esgotos e outros afluentes.
4.3.1.3 Cabos Verticais (BackBone Cabling)
A função básica dos cabos verticais ou backbone cabling é interligar todos os armários
de telecomunicação instalados nos andares de um edifício comercial (backbone cabling) ou
vários edifícios comerciais (campus backbone), onde também serão interligadas as facilidades
de entrada (entrance facilities).
A topologia adotada para os Cabos Verticais é a Estrela.
Os principais fatores a serem considerados quando de dimensionamento dos cabos
verticais são:
• Quantidade de área de trabalho;
• Quantidade de armários de telecomunicações instalados;
• Tipos de serviços disponíveis;
• Nível de desempenho desejado.
4.3.1.4 Armário de Telecomunicação (Telecommunicat ion Closet)
Quando instalamos todos os cabos do cabeamento horizontal, fazemos sua instalação
em cada área de trabalho e na outra ponta, no hardware de conexão escolhida. Este hardware
de conexão deve ser protegido contra o manuseio indevido por parte de pessoas não
autorizadas, para que isto não aconteça, instalamos todos os hardwares de conexão, suas
armações, racks, e outros equipamentos em uma sala destinada para esta função locada em
cada andar, esta sala é chamada de armário de telecomunicação (telecommunication closet).
Um armário de telecomunicações deve ser instalado levando-se em conta algumas
premissas:
• Quantidade de áreas de trabalho;
• Disponibilidade de espaço no andar;
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• Instalação física.
4.3.1.5 Cabeamento Horizontal (Horizontal Cabling )
É a parte do sistema de cabeamento estruturado que contém a maior quantidade de
cabos instalados, estende-se da tomada de telecomunicação instalada na área de trabalho até o
armário de telecomunicação. É chamado de horizontal devido aos cabos correr no piso,
suspensos ou não, em dutos ou canaletas.
4.3.1.6 Área de Trabalho (Work Area)
Área de trabalho, também chamada no inglês de work area, é o local onde o usuário
começa a interagir com o sistema de cabeamento estruturado, é neste local que estão situados
seus equipamentos de trabalho, estes equipamentos podem ser:
• Computador;
• Telefone;
• Sistemas de armazenagem de informações;
• Sistema de impressão;
5 INTEGRAÇÃO DE SISTEMAS RESIDENCIAIS
A automação residencial, que inicialmente se restringia aos sistemas autônomos
destinados a comandar um dispositivo ou um outro sistema com, por exemplo, o sistema de
ventilação, refrigeração, exaustão e aquecimento ambiental com ajustes predefinidos e sem
qualquer integração com demais elementos das instalações, evoluíram para os sistemas
integrados que podem se definidos como aqueles que, por meio de um dispositivo, integram e
controlam alguns equipamentos ou sistemas de uma instalação. Eles apresentam uma atuação
limitada pelo controlador, previamente determinada pelo fabricante, a exemplo das centrais de
comandos de cortinas, iluminação ambiente, além do comando de áudio e vídeo. Atualmente,
as residências já podem dispor dos sistemas denominados complexos que atuam não somente
como controladores remotos, mas também como gerenciadores, com comunicação em mão
dupla e retro alimentação de status entre os sistemas que compõem as instalações
automatizadas, podendo ser personalizados de acordo com as exigências do cliente.
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A evolução dos sistemas caminha na direção de tecnologias baseadas em modelos de
redes neurais. Essas redes são compostas de dispositivos artificiais que se baseiam nos
mecanismos da aprendizagem, inspirados no cérebro humano, com técnicas de predição do
reforço. Por exemplo, um sistema de automação poderá, depois de repetidos comandos
ajustados, “aprender” a regular a temperatura de refrigeração do ambiente e ligar uma
cafeteira, antecipando o retorno de um morador a sua residência permitindo, assim que ele
encontre a temperatura de sua residência confortável e o seu café pronto no momento de ser
bebido.
Várias empresas e grupos, em diversas partes do mundo, têm-se empenhado no
desenvolvimento de diferentes tecnologias, produtos, protocolos de comunicação e sistemas
de automação residencial. Os preços dos produtos e soluções, entretanto, apresentam-se como
barreiras para sua maior difusão.
Os sistemas de automação usuais podem ser de tecnologias centralizadas ou
distribuídas. Os sistemas centralizados, como o nome sugere, são aqueles que dispõem de
uma unidade central de controle pela quais todos os dispositivos da instalação conectados,
tanto para o recebimento dos sinais dos sensores, quanto para, após o processamento dos
sinais, enviarem os comandos e ajustes aos dispositivos receptores para que executem as
operações. Já os sistemas com tecnologias distribuídas ou descentralizadas são constituídos de
diversos dispositivos com processamento inteligente próprio, cada um com sua função
específica dentro das inúmeras necessidades do sistema de automação, sendo distribuídos por
toda a extensão da instalação, interligados por uma rede, comunicando-se e enviando sinais
entre sensores e atuadores que podem se encontrar próximos ou integrados ao ponto de
controle e monitoração.
Alguns produtos de automação residencial apresentam dificuldades para integração, o
que, em geral, é o resultado da grande diversidade de tecnologias e protocolos de
comunicação. No entanto, analistas têm observado que os fabricantes buscam soluções de
convergências, não só para os meios físicos e das formas de transmissão dos sinais como
também ente os produtos da instalação domótica1.
Pesquisas recentes apontam para um caminho sem volta que levará para a convergência
total entre as tecnologias, padrões, dispositivos e aplicações para redes de comunicação nas
próximas décadas.
1 Domótica: O termo domótica, é uma fusão da palavra latina domus (casa) e do moderno robótica. Outro
sinônimo é casa inteligente (Smart House).
14
Corporações gigantes têm formado consórcios e associações unindo suas força para o
desenvolvimento de soluções integradas de produtos e sistemas, visando objetivamente ao
mercado de automação residencial com é o caso da Electronic Industrial, Philips
Semiconductores, Motorola, dentre outras.
Os reflexos de ações como essas podem ser sentidas no mercado mundial que já oferece
eletrodomésticos que permitem a interligação em rede, com variadas funções, possibilitando
trocas de informações entre eles, o gerenciamento pelo usuário, o comando ou intervenção,
remotamente pela internet ou por telefone fixo ou celular, de suas funções.
A integração dos diferentes elementos das instalações deve ser questão primordial num
projeto de automação residencial. A ilustração a seguir (Figura 3) apresenta um sistema de
automação residencial composto dos diversos sistemas e elementos interligados e integrados
das instalações domesticas. O objetivo principal da integração é oferecer aos usuários
ampliação de resultados. Um bom exemplo disso pode ser compreendido com os resultados
obtidos quando sensores de um sistema de vigilância de uma residência, integrado a outros
elementos da instalação, captam uma ameaça de intrusão na residência e acionam,
imediatamente, a iluminação de alguns ambientes e/ou o sistema de irrigação do jardim com o
propósito de dissuadir o intruso. Ao mesmo tempo, o sistema de vídeo aciona a gravação,
assim como apresenta imagem do invasor, em tempo real, num canto da tela do televisor ou
do computador e o sistema de áudio emite aviso sonoro. Persistindo a invasão, o sistema
providência a abertura da porta do canil para liberar os cães, trava as portas de acesso da
residência e executa, ainda uma ligação telefônica para a polícia ou para outro número
previamente programado.
Figura 3: Integração de Sistemas Residenciais
15
6 PADRÕES DE CONTROLE
Podemos observar (na figura 3), que o sistema de automação residencial é interligado
por uma rede de comunicação que conecta e transmite informações, obtidas dos diversos
elementos distribuídos na edificação por meio de um comando ou capturadas do ambiente, e
as conduz aos dispositivos que podem efetuar ações, sinalizar ou fornecer elementos para
leitura. Essa rede serve ainda à transmissão de sinais de dados, telefonia, áudio e vídeo. Para
tanto se faz necessário a instalação de sistemas e de protocolos apropriados que permitem
garantir a conectividade e integração entre as múltiplas funcionalidades dos dispositivos.
Os principais Protocolos em Automação residencial são:
• CEBUS
• X-10
• UPnP – Universal Plug and Play
• Wireless
6.1 CEBUS
O protocolo CEBus (Consumer Eletronic Bus – Protocolo de Comunicação de
Equipamentos Eletrônicos voltados ao Consumidor) criado pela EIA (Associação de
Industrias Eletrônicas) em 1984 e transformado em padrão internacional em 1995, tem como
objetivo a padronização da utilização e industrialização de produtos de comunicação
infravermelho usados em controle remotos, para evitar incompatibilidades e interferências,
motivados principalmente pelos consumidores decorrente da ineficácia e confusão na
utilização de controles para VCR, Televisores e aparelhos em geral.
O CEBus é um conjunto de especificações de uma arquitetura aberta que define
protocolos para as comunicações de aparelhos através de linhas de força, par trançado de
baixa voltagem, cabo coaxial, infravermelho, RF e fibra ótica. Além disso, o padrão CEBus
não se limita aos controles ON, OFF, DIM, BRIGHT, ALL LIGHTS ON e ALL UNITS OFF.
O padrão CEBus consiste no que é conhecido como difusão de espectro modulado na
linha de força. A difusão de espectro consiste em iniciar uma modulação em uma determinada
freqüência e ir alterando a freqüência durante seu ciclo. No padrão CEBus cada pulso começa
em 100 kHz, e subindo linearmente até 400 kHz durante 100 micro segundos. A presença de
16
pulso (chamado de estado superior) e ausência de pulso (chamado de estado inferior) cria
dígitos similares, de modo que uma pausa entre eles não é necessária.
Um digito 1 é criado por um estado inferior ou superior com duração de 100 micro
segundos e um digito 0 é criado por um estado inferior ou superior com duração de 200
micros segundos. Portanto a taxa de transferência é variável, dependendo de quantos
caracteres 1 e 0 são enviados, sendo a taxa média de 7500 bits por segundo.
No padrão CEBus o endereçamento do dispositivo é feito por hardware na hora da
fabricação, e tem 4 bilhões de possibilidades. O padrão também oferece uma linguagem
definida orientada para controle de objetos que inclui comandos tais como aumentar volume,
avançar rápido, voltar, pausa, pular e elevar ou abaixar temperatura em 1 grau entre outras.
É possível a utilização de diversos tipos de mídias de comunicação como:
1. Linha de Energia Elétrica AC;
2. Cabo Par-Trançado;
3. Cabo Coaxial;
4. IR – Infra-Vermelho;
5. RF – Ondas de Freqüência de Rádio;
6. FO – Fibra Ótica;
7. Cabo para Áudio e Vídeo.
Com a escolha da mídia de transporte apropriada, alguns sistemas de Automação
Residencial poderão ser instalados sem necessidade de adição de cabeamento especial,
utilizando, portanto, a linha de energia elétrica para a comunicação com equipamentos
eletrodomésticos e a freqüência de radio ou infravermelho para a comunicação com controle
remoto. Desta forma podemos utilizar as potencialidades já pré-existentes nos equipamentos
atuais sem necessidade de substituição dos mesmos, necessitando apenas um equipamento
controlador destas diversas mídias e que aprenda os comandos de infravermelho e radio dos
diversos equipamentos envolvidos.
O sistema CEBus prevê a utilização de fibra ótica, porem atualmente o mais utilizado é
o Par-Trançado para transporte de Áudio e Vídeo com canal de controle no ultimo fio,
utilizando um único conector para áudio e vídeo (Similar ao um RJ-45). Existe também a
especificação e sugestão de utilização de um sistema com duplo cabo coaxial, um
transportando imagens internas coletadas de VCR e Câmeras e outro com sinais de TV a Cabo
e/ou antenas parabólicas externas, chaveadas num equipamento centralizador e responsável
pelo devido controle de distribuição.
17
Todas as mídias de comunicação transportam um sinal de controle do CEBus e
transmitem dados da mesma taxa de transferência ( aproximadamente 7500 bps). Também
podem utilizar largura de banda maior e mais apropriada dependendo da mídia utilizada para
transporte de áudio e vídeo. Estes comandos e relatórios de status de transporte são
informados através do canal especial de controle.
O CEBus não utiliza um equipamento centralizador de controle dos diversos
equipamentos conectados. Este controle é distribuído e independente a cada equipamento. A
comunicação do sistema CEBus se dá através de mensagens independente da mídia utilizada,
cada mensagem contém o endereço de destino do receptor e o endereço do remetente. A
comunicação entre as diversas mídias é realizada através de um equipamento Roteador (este
dispositivo poderá estar contido no próprio equipamento). Uma única mensagem poderá ser
enviada a um grupo de equipamentos, desde que o fabricante do equipamento programe este
suporte a grupos e a quantos grupos o equipamento poderá pertencer. Assim, pode-se enviar
uma mensagem a todos os alarmes da residência ou todas as luzes ou que todos os sistemas
que contenham áudio cortem seus volumes (mute).
Na figura 4 é apresentada um rede típica CEBus com diferentes mídias interconectadas,
utilizando Router, Sensores, Controladores e Aplicações Finais (luzes, áudio e vídeo).
Figura 4: CEBus comunicação ente mídias
Na figura 5, foi acionado uma unidade de controle remoto apontada para uma TV, que
recebeu um sinal infravermelho chamado de bloco na termologia CEBus. A TV interpretou o
Roteador
Roteador
Cabo Coaxial
Cabo de par trançado
Linha de Força portadora de dados
Sensores Dispositivos Conjunto de Controlador
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sinal e reconheceu que este comando não esteve dirigido à TV, consequentemente, a TV
passou o sinal a um Roteador, que o transmitiu através da linha de energia elétrica e recebido
pelo controlador de Iluminação.
Figura 5: CEBus – Exemplo de Acionamento entre Mídias
6.2 X-10
O protocolo X-10 atualmente é o mais utilizado no mundo, encontrando-se bastante
desenvolvido e com vasta linha de produtos, embora apresente algumas limitações que devem
ser tratadas com técnicas e recursos apropriados.
A comunicação entre transmissores e receptores enviando e recebendo sinais por meio
da energia da instalação elétrica da própria edificação, o funcionamento do Sistema X-10 dá-
se por meio de disparos curtos de baixa voltagem. A sua grande vantagem é a de permitir a
instalação em edificações já existentes, sem a necessidade de quebrar paredes para instalar
dutos, fios ou cabos.
Quando emitidos por um transmissor X-10, os pulsos de freqüência de 120 kHz, em
seqüência são recebidos e interpretados como binários pelo receptor. No cruzamento próximo
ao zero da onda da corrente alternada, a presença do pulso representa 1, e a ausência do pulso
em outro cruzamento representa 0. Cada mensagem básica no protocolo X-10 é constituída
Cabo de Energia
Energia
Bloco IR IR/PL
Roteador
Detector IR
Sinal
Bloco IR
Controle
Remoto
Televisão
Bloco PL
Controle
Luzes
Luzes
Energia
19
por um sinal de 13 bits: 4 bits para o sinal de inicio de comunicação (start-code), 4 bits para o
código de casa (house code) e 5 bits para o código unidade/ função (function-code) conforme
exemplo a seguir na (figura 6).A mensagem precisa de 11 ciclos da corrente alternada para
concluir a sua transmissão.
Figura 6: Sinal de Transmissão e endereçamento X-10
A expansão comercial do X-10 foi favorecida pela facilidade de instalação, diversos
fabricantes desse sistema incluem em sua linha de comercialização variados produtos de
diferentes tecnologias que interagem com os dispositivos PLC2 (Power Line
Communications), o que contribui ainda mais para sua expressiva posição no mercado.
Apesar de sua fácil instalação, alguns cuidados devem ser tomados. Devido à utilização
de condutores da instalação elétrica, faz-se necessário instalar filtros nos ramais elétricos de
entrada de residência, para que bloqueiem a saída ou entrada dos sinais gerados pelos
dispositivos X-10. Sem eles, os sinais emitidos por dispositivos semelhantes existentes na
vizinhança podem provocar ou sofrer interferências.
A concepção da comunicação X-10 limita a sua velocidade de transmissão e a taxa
máxima alcança 60bps. Instalações de grande porte e maior complexidade devem optar por
sistemas mais velozes e confiáveis.
6.3 UPnP – Universal Plug and Play
O protocolo de Automação Residencial UPnP foi criado em 1999 pelo Forum UPnP e
atualmente é formado por diversos fabricantes e profissionais ligados a automação
residencial, computação, eletrodomésticos, redes, segurança e dispositivos moveis para
definição e controle dos padrões UPnP.
2 PLC: (Power Line Communications) é a tecnologia que utiliza a rede de energia elétrica para a transmição de
dados e voz em banda larga pela rede de energia elétrica
20
Este protocolo foi desenvolvido a partir do protocolo PnP – Plug and Play. Seu principal
mentor é a Microsoft Corp., e foi concebida para suportar configuração totalmente automática
tornado a rede “invisível” . Este protocolo já está embutido no sistema operacional XP. Além
da Microsoft, outras gigantes no ramo de informática e eletro-eletrônicos já possuem produtos
para esta tecnologia e estão desenvolvendo um numero ainda maior.
O UPnP baseia-se em padrões existentes de Internet para possibilitar que PCs e
dispositivos inteligentes em redes domesticas (como dispositivos de áudio e vídeo, internet e
eletrodomésticos inteligentes) sejam conectados automaticamente entre si sem maiores
complicações.
O UPnP pode funcionar praticamente com qualquer tecnologia de interligação por rede
com fio ou sem fio, utilizando um conjunto padrão do protocolo IP para trabalhar no meio
físico da rede. Assim dispositivos UPnP podem ser conectados a rede incluindo Radio
Freqüência, linha telefônica, rede elétrica, Infra-Vermelho e Ethernet.
A maior dádiva deste protocolo é a utilização das diversas mídias acima mencionadas e
a utilização de protocolos padrões e abertos como o TCP/IP e HTTP. Outras tecnologias
podem ser usadas por razões de custos, requerimentos tecnológicos e suporte nativo. Algumas
destas tecnologias são HAVi, CEBus e X-10 que podem fazer parte da rede UPnP através da
utilização de pontes (bridges) ou conversores (proxys).
Desta forma o UPnP serve como conciliador das tecnologias existentes, aplicando-as de
forma conveniente. Por exemplo, seria incoerente a instalação de um cabo coaxial, par-
trançado ou de telefone, para o controle de uma lâmpada. Assim este protocolo concilia as
tecnologias já existentes e torna este padrão totalmente aberto, utilizando-se o que há de
melhor conveniência para cada tipo de aplicação.
Este protocolo nos impõe facilidade no uso e gerenciamento, de forma que
imediatamente após a conexão de qualquer dispositivo UPnP, este equipamento é descoberto
pelos gerenciadores ou ele mesmo procura pelos gerenciadores.
Este protocolo possui diversas vantagens como por exemplo:
• Milhares de pessoas conhecem o protocolo TCP/IP, tornando-se fácil à
implementação de soluções para automação residencial;
• Utilização dos conhecimentos e tecnologias pré-existentes em rede de
computadores para aplicação em automação residencial, tornando-se mais barata
e eficaz;
21
• Este protocolo possibilita uma instalação fácil e segura, apenas conectando o
equipamento (que deve dispor de suporte ao UPnP) a qualquer mídia de
comunicação (incluindo os cabos de corrente elétrica);
6.4 Wireless
Diversas empresas têm-se associado e empreendido expressivos esforços no
desenvolvimento e aprimoramento de tecnologias para redes de comunicação sem fio
“Wireless”. O sistema para redes de comunicação sem fio permitem a interligação entre os
computadores com seus periféricos e à internet e conquistaram o mercado principalmente em
seu mais conhecido e denominados “Pontos de Rede”, implantados em diversos hotéis e
aeroportos do Brasil e do mundo, a comunicação sem fio atinge distâncias que variam entre
60m e 120m, dependendo dos obstáculos que os sinais encontram no ambiente.
Outro padrão Wireless presente no mercado é o Bluetooth, tecnologia que trabalha na
mesma faixa onde funcionam as redes Wi-Fi. Mais barato, mas com menor alcance de
transmissão, permite estabelecer comunicação sem fio entre aparelhos eletrônicos como
computadores, telefones celulares, Personal Digital Assistans (PDAs), equipamentos de
escritório e dispositivos moveis como fones.
Na área de automação residencial e predial, em sistemas e dispositivos em que as
tecnologias Wireless se desenvolvem por meio da utilização da transmissão de sinais
sensoriais, os padrões denominados Zig Bee e Z-Ware:
6.4.1 Tecnologia ZigBee
A tecnologia ZigBee oferece soluções em redes sem fio, com baixo consumo de
potencia. Suporta baixas taxas de dados e atende ao monitoramento e controle remotos e às
aplicações de redes sensoriais.
O alcance da transmissão obtido com a tecnologia ZigBee é considerado pequeno. As
comunicações dão-se a distâncias que variam de 10 a 75 metros. Dependendo das condições
do ambiente e da potencia de saída do dispositivo. Sua rede de monitoração e automação, em
diversas aplicações na qual a possibilidade de conectar até 255 dispositivos.
22
6.4.2 Tecnologia Z-Wave
Utilizando transmissão via radiofreqüência para estabelecer sua comunicação, a
tecnologia Z-Wave, apóia-se no modelo estrutural de rede em malha (Figura 7) que permite
dois nós utilizem outros nós para efetivar sua comunicação, conforme figura 6. Os sinais de
Rf são transmitidos entre módulos, podendo alcançar aproximadamente 30 metros, sendo que
cada módulo age como um amplificador para o sinal recebido e o retransmite para outro até o
receptor destino. Este, por sua vez, realiza a operação e envia um sinal de confirmação de
recebimento e de indicação de seu estado de operação.
O sistema de malha apresenta vantagens em relação a outros sistemas Wireless, pois sua
rede também serve como base para as funcionalidades auto-recuperáveis das comunicações
RF. Em geral, os vínculos de transmissão dos sinais variam em decorrência das alterações
sofridas no ambiente físico, ao longo do tempo, como por exemplo, onde muitas pessoas se
movem os vínculos da comunicação podem falhar. Mas através dos mecanismos auto-
recuperáveis da rede em malha, as mensagens serão, automaticamente, enviadas por outros
nós até que possam alcançar o modulo de destino.
Figura 7: Sistema de Comunicação em Malha
23
A tecnologia Z-Ware, embora pouco difundida mundialmente já esta sendo
comercializada no Brasil. Os fabricantes que a utilizam têm procurado conquistar o mercado
por meio da dinâmica do lançamento de seus produtos. O alcance de suas aplicações dá-se em
instalações de uso comercial e residencial, como produtos aplicados às leituras de controle de
status, medições, controles de iluminação e de irrigação, controles de acesso etc.
7 IMPLEMENTAÇÃO
O objetivo é fazer o monitoramento através de WebCam, utilizando os softwares que
serão abordados mais adiante e exemplificar que com baixo investimento é possível ter um
controle de pontos estratégicos do local.
Atualmente existem diversos softwares que permitem a monitoração através dessas
câmeras, disponibilizando recursos para o acompanhamento da ocorrência via Web.
Outra idéia foi à utilização do sensor de presença para o disparo de algum evento que
venha a ocorrer no local, através de um joystick com dez botões sendo cada botão responsável
pela execução de um evento.
7.1 Materiais Utilizados
Equipamentos Utilizados
Duas WebCam
Um sensor de presença
Um joystick
Softwares Utilizados
Sistema Operacional Windows XP
Codificador do Windows Media 9 Series
JaxCam
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7.1.1 Características dos Softwares
Windows Media Encoder: Podemos usá-lo para transmitir um evento ao vivo, capturar
áudio ou vídeo para transmissão posterior pela rede, ou converter arquivos de um formato
para outro (individualmente ou em lote). Logo que um arquivo é carregado, o programa
pergunta se ele deve ser convertido para fins de download de arquivo inteiro ou download
progressivo, gravação em CD-ROM, transmissão via streaming e até armazenamento em
Pocket PC.
O Windows Media Encoder em sua versão em português é chamado de Codificador do
Windows Media 9.0, a qual foi utilizada para o desenvolvimento deste projeto.
JaxCam: é um software que realiza ambas as tarefas: é um avançado sistema de
monitoramento com câmeras e um player de mídia com múltiplos canais. Você pode
transformar seu PC e webcam USB num sistema de monitoramento digital, sem a necessidade
de comprar equipamentos caros.
Este programa possibilita que você gerencie um número quase ilimitado de câmeras de
uma só vez, recebendo e codificando as fontes de vídeo em tempo real. Configure o programa
para detectar movimentos na área monitorada, envie alarmes e faça upload dos vídeos
capturados numa variedade de métodos como e-mail e FTP. Você também pode arquivar,
administrar e navegar pelo conteúdo gravado em vídeo dentro do programa.
Licença – Gratuita para testar (US$ 25,00).
Limitações – 15 dias de uso.
Tamanho – 7,00MB.
Sistema – Windows XP/2000.
Requerimentos – Processador de 1GHz, 128 MB de RAM (256 MB recomendados),
100 MB de espaço disponível em disco rígido, Directx 8.1.
Onde baixar – www.baixaki.com.br.
25
7.2 Implementação do Projeto
7.2.1 Configurando Windows Media Encoder para trans missões ao
vivo
No Codificador do Windows Media clicamos em Arquivo , Nova para criarmos uma
nova sessão.
Figura 8: Criar nova sessão
Próximo passo é escolher a opção para transmitir um evento ao vivo, que é feito
utilizando os dispositivos conectados.
Figura 9: Nova Sessão
26
Opção de Dispositivo: faremos a seleção dos dispositivos a serem usados para
codificação de áudio e vídeo nesta sessão. Aparecem na lista somente os dispositivos
atualmente instalados.
Figura 10: Opção de Dispositivo
Método de Difusão: pode-se transmitir o conteúdo enviando-o a um servidor do
Windows Media ou permitindo que players ou servidores do Windows Media recebam o
conteúdo diretamente do codificador.
Figura 11: Método de Difusão
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Servidor e Ponto de Publicação: nesta opção devemos preencher com as informações
do servidor e o ponto de publicação. Caso tenha os direitos de acesso necessários, poderá criar
um novo ponto de publicação, senão terá que utilizar o ponto de publicação existente.
Figura 12: Servidor e Ponto de Publicação
Opções de Codificação: faremos as configurações de codificação para o conteúdo. As
seleções determinam as configurações, tais como taxa de bits, taxa de quadros e tamanho do
buffer.
Taxa de Bits Totais: Escolhendo a transmissão adequada. Para transmissões padrão
para Internet em formato 240x180 escolha a taxa de 109Kbps. Esta taxa de compressão
representa a melhor relação velocidade-qualidade para usuários de banda larga. Caso a
transmissão seja destinada a usuários de acesso discado escolha taxas de compressão de
28Kbps a 56Kbps. Caso seja de interesse que o usuário conectado tenha opção de escolher
entre taxas de download variáveis selecione mais de uma opção de taxa (ex: 56Kbps e
109Kbps).
28
Figura 13:Opção de Codificação
Arquivo Morto – Criando um arquivo morto para difusão. Marcando a opção arquivar
uma cópia de difusão ficara armazenado no local especificado toda a transmissão desta
sessão.
Figura 14: Arquivo Morto
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Incluir Arquivos de Vídeo: Nesta opção podemos incluir arquivos de vídeo com
conteúdo de boas-vindas, intervalo e despedida na sessão de difusão.
Figura 15: Incluir Arquivos de Vídeo
Seleção de Arquivos de Vídeo: Se a opção escolhida anteriormente foi “Sim” ,
podemos especificar os arquivos a serem incluídos nesta sessão.
Figura 16: Seleção de Arquivos de Vídeo
Informações para Exibição - Especifique as informações sobre o conteúdo a ser
transmitido. Estas informações serão exibidas na barra de status do Windows Media Player
durante a execução da transmissão tais como: Título, Autor, Direitos, Censura e Descrição.
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Figura 17: Informações para Exibição
Revisão das Configurações: antes de encerrar podemos examinar as configurações
desta sessão, caso seja necessário fazer alguma alteração podemos voltar e altera-las.
Figura 18: Revisão das Configurações
7.2.2 Sensor de presença e joystick
Podemos utilizar essa ferramenta para a detecção de movimentos, com a possibilidade
de no momento da ocorrência ativar um chamado telefônico para o responsável ou envio de
um alerta pelo e-mail.
31
Atribuindo a cada botão do joystick conforme figura abaixo a função de um evento em
específico.
Exemplo: Enviar mensagens no celular do responsável.
Figura 19: Sensor de Presença e Joystick
Cada botão quando for ativado será responsável pela execução de um evento.
Figura 20: Controladores de jogo
32
8 CONCLUSÃO
Todos os sistemas (telefonia, redes de computadores, iluminação, segurança, áudio e
vídeo etc.) já existem há um bom tempo, porém o grande desafio da automação residencial é a
integração de todos eles;
Pelo fato de cada sistema já existir independentemente, é preciso criar um padrão para
que todos os dispositivos possam se comunicar pela mesma rede, o que ainda é difícil. Com a
pesquisa desenvolvida ao longo deste trabalho mostrou uma tecnologia em grande ascensão,
porém com um custo bastante elevado.
A crescente oferta de produtos de fácil utilização, intuitivos e iterativos, lançados pelas
grandes corporações, pode estar sugerindo aos projetistas e integradores da automação
residencial, que busquem conhecer o modo de fazer a interação das pessoas nos ambientes
automatizados, assim cabem ao integrador ou ao profissional especializado em automação
residencial, selecionar o que melhor se aplica a cada projeto e considerando suas
particularidades.
A escolha de um sistema de automação residencial pode proporcionar economia no
custo de implantação, criar facilidades para a instalação e para as possíveis expansões do
projeto. As tecnologias sem fio apresentam-se como uma grande promessa à facilitação da
disseminação da Automação Residencial
Mas podemos utilizar algumas alternativas com equipamentos na qual o custo não é tão
elevado para automatização residencial.
Portanto o objetivo deste estudo foi mostrar aos leigos uma idéia do contexto geral de
automação, sendo possível implantar um projeto de baixo custo na qual têm um
funcionamento com resultado bastante satisfatório.
33
REFERÊNCIAS CONSULTADAS
1- ABESE - Associação Brasileira das Empresas de Sistemas Eletronicos de Segurança URL: http://www.abese.org.br/. Recuperado em 05/07/2006.
2- AURESIDE - Associação Brasileira de Automação Residencial URL: http://www.aureside.org.br/. Recuperado em 23/04/2006.
3- Diario do Comércio URL: http://www.dcomercio.com.br/especiais/automacao/arevolucao.htm/. Recuperado em 22/06/2006.
4- HNLUZ - Sente Luz e Tecnologia "Projetos" URL: http://www.hnluz.com.br/projetos.htm/. Recuperado em 10/05/2006.
5- PCGUIA - Especiais "Casas que pensam" URL: http://www.pcguia.xl.pt/0805/especial/100.shtml/. Recuperado em 16/07/2006.
6- Portal da automação "Artigo" URL: http://portaldaautomacao.com.br/artigo.asp/. Recupedado em 18/06/2006.
7- PRIME - Inovando em Materiais Elétricos URL: http://www.primeletrica.com.br/. Recuperado em 22/06/2006.
8- PROJETO DE REDES - Projeto e Gestão de Redes de Computadores e Telefonia URL: http://www.projetoderedes.com.br/. Recuperado em 15/07/2006.
9- TELECO - Informação em Telecomunicações "Tutoriais" URL: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialngn/pagina_5.asp/. Recuperado em 25/07/2006.
10- WIKIPEDIA - A enciclopedia Livre URL: http://pt.wikipedia.org/wiki/Cabeamento_estruturado/. Recuperado em 10/05/2006.