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Auriza de Barros - Biblioteca digital da UniPiaget

1. 47 2 4 1 5 Gest o da funcionalidade dos espa os essssssseeeerssssssssseerssssssssserersssssssseeerssssss 49 11 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 24 2 Eun o dE COn olores T A 49 k CORNO ICENICO e A Ar 49 242 2 ecouran a tele trans MiSS IOs a eae a eai 50 2 4 3 Euncao de Assistencia SALDO aE EE 55 2 4 4 F nc iode comune a Osean a N AR 55 Did Commnicac Io Control za e p 55 24 42 Comunica o espacamnme NO nei a a 55 24A Com ncacao SerNVI COS eae a il 56 2a Comunica o comodid 4de EE ET OO 56 CAP TULO 3 TECNOLOGIAS DOM TICAS iit 58 Sds MOUE Rd PE a A AR 58 32s ProCA TO aaa a SR ES E 60 J2 Us dispositivos TO atoa ias a ia a dp dc 61 ERA Aphcacocs e produtos XD ag E 65 o PRM Vantagens e desvantagens da tecnologia essesssseooeeessssssssceersssssssscerressssssseeeeees 67 do Protocolo CEBUS acessada negada Dao added sia sao rapa e Da so SUA a diana sanada base aaa da 68 dd Protocolo Lon WORKS sninen a a a E 69 dom Protocolo EIB IKNA eresien E e ala Rad ERG adi das na Ta Pena le sn asas altade 70 320 Intcorac o dos Sistemas sannar r saia db ai 12 3 6 1 AS vinar ens da INICErA O sas nasais E 75 CAP TULO 4 PROJECTO PROPOSTO 76 Ale Arodu oea E NAN E 76 de Deschciodocdii i Onna a A A 11 Ao Descricdo das funcionalidades aruana iea A NT cia 78 4
2. Centraliza o da informa o referente ao estado dos sistemas como portas e janelas abertas luzes acesas e outros num painel de controlo 49 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 gt A E 21 P Pr selec o de equipamentos que s o desligados da rel el ctrica em casos de consumo superior em rela o energia contratada evitando uma sobrecarga de pot ncia Informa o de custos e tarifas que est o sendo consumidos como gua g s e electricidade levando em conta os hor rios distintos em que a tarifa tem valores menores Programa o da execu o de comando conjunto como desligar todas as luzes activar o sistema de seguran a fechar as cortinas e o fornecimento de g s e gua ao mesmo tempo 2 4 2 2 Seguran a e tele transmiss o Com o crescente aumento da viol ncia nas cidades a popula o tenta na medida do poss vel trazer para dentro das suas casas seguran a conforto e divers o para que n o haja exposi o a riscos prov veis A seguran a de facto um dos temas mais Importantes na nossa sociedade Com a actual falta de seguran a encontrada nas grandes cidades a utiliza o de sistemas de seguran a essencial sendo uma das reas da automa o residencial mais desenvolvidas actualmente Este sistema busca a protec o da casa e dos moradores d
3. 408 6 portas janelas 8 490 8 159 6 84 65 2 246 9 ILo TeitoraRFID 21495 214 95 pala resistente gua 1 BR 001 Sistema de energia solar 3900 3900 ID VDC 230VAC Total 6784 746 240 00 Nota Ao custo do sistemas de energia solar tem se que acrescentar mais 12 de IVA 86 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Tabela 11 Custo de instala es Fonte pr pria 2010 l 2001 775 2001 775 Total 2002 220 220 00 Tabela 12 Custo de alf ndega Fonte pr pria 2010 l Alfandega 1801 59 1801 59 Total 1802 198 175 00 O custo total do projecto de automa o foi calculado atrav s da soma dos custos dos m dulos X 10 dos perif ricos das instala es e dos custos de alf ndega Feitas as contas obteve se um custo total do projecto de automa o de aproximadamente 1 287 772 00 A tabela 13 apresenta o total de custo de automa o Tabela 13 Custos totais Fonte pr pria 2010 Custos dos m dulos X 10 1119 65 Custos de perif ricos 6784 Custos de instala es 2001 775 Custos de alf ndega 1801 59 Total 11 707 1 287 772 00 O custo de constru o estimado para o edif cio de 28 455 000 00 ent o pode se calcular a percentagem que o projecto de automa o tem no custo total edif cio Somando os custos de
4. Figura 17 Sistema de deten o de g s Fonte Cavalcanti 2008 O sistema de fuga de g s em casos de detec o de fuga de g s pode enviar um alarme e em alguns casos o sistema tem a possibilidade de cortar o fornecimento de g s e Circuito Fechado de Televis o CFTV O sistema CFTV um sistema de controlo e vigil ncia electr nica que distribui sinais provenientes de c maras localizadas em locais espec ficos para um ponto de supervis o pr determinado Este sistema normalmente utiliza c maras ou micro c maras cabos ou transmissores receptores sem fios ou redes de dados e monitores O sistema CFTV proporciona seguran a e comodidade resid ncia pois permite a visualiza o de visitantes ou intrusos em qualquer monitor dentro da resid ncia Utilizando a mesma ideia c maras podem ser dispostas para gerir aposentos espec ficos na resid ncia tais como o quarto das crian as Este controlo pode ser feito localmente ou por controlo remoto 51 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 atrav s de computadores interligados em redes ou atrav s de uma linha telef nica permitindo assim que uma central possa monitorar v rios locais ao mesmo tempo MONITOR o ma Coaxial cable Coaxial cable cai SEQUENCE CAMERA SELECT a SE CAMERAS VIDEO SWITCHER Figura 18 Composi o do sistema CFTV Fonte Shengwei Wang 20
5. Sensores de presen a Soliwares espec jalizados em gerenciar os equipamentos do edif cio ES Elevadores independentes vs para subsolos e andares Centrais de fabrica o de gelo Termoacumula o HHT Monitoramento de bombas e niveis de reservat rios Fachadas com tratamento t rmico Sistema de ar condicionado com controle de demanda Forro rebaixado ac stico Iratlamento ac stico C meras de CETV sensores de detec o de fuma a e calor Controladores de circuitos el tricos Gerador de energia Figura 8 Sistemas e servi os oferecidos nos edif cios inteligentes Fonte Revista T chne out 2001 30 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 1 5 Objectivos dos edif cios inteligentes Para apresentar os objectivos dos edif cios Inteligentes optou se por dividir em v rios aspectos desde aspectos arquitect nicos at economia gt Arquitect nicos Satisfazer as necessidades presentes e futuras dos ocupantes propriet rios e operadores do edif cio A flexibilidade tanto nos sistemas como em estruturas e os servi os Sistema arquitect nico adequado e correcto A funcionalidade do edif cio Maior conforto e seguran a para o usu rio Aumento de estimula o no trabalho gt Tecnol gicos Disponibilidade de meios t cnicos avan ados de telecomunica es A automatiza o das
6. o sobre um ou mais meios f sicos para levar a cabo os objectivos pretendidos Basicamente estes dispositivos podem ser classificados em sensores actuadores controladores interfaces e dispositivos espec ficos Sensores s o os dispositivos que colectam dados do campo sejam vari veis utilizadas no controlo como temperatura velocidade press o fugas de gua g s etc sejam simplesmente dados para hist rico e controlo como contagem de objectos medi es de tens o e corrente etc Estes dispositivos s o classificados como dispositivos de entrada pois a partir deles uma informa o enviada para o computador ou seja a Informa o entra no sistema Os sensores s o ideais para serem usados na garagem cozinha sala dispensa hall corredores escadas e reas de servi o evitando que a l mpada permane a acesa quando n o h pessoas presentes o que acarreta um 38 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 consider vel potencial de economia de energia el trica de at 60 Canato 2007 Este dispositivo detecta automaticamente a radia o infravermelha emitida pelo corpo humano accionando automaticamente uma carga el ctrica gt Actuadores s o dispositivos de sa da uma vez que a Informa o sai do sistema para o equipamento f sico para que este realize alguma tarefa Realizam o controlo de elementos como electrov
7. 88 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 e Com o emprego de t cnicas de automa o residencial poss vel garantir uma utiliza o racional de energia e um provimento cont nuo de dados que analisados adequadamente viabilizam o controlo e a opera o parcimoniosa dos servi os ou fun es da edifica o bem como a sua alta integridade e Quanto aos protocolos utilizados em automa o residencial pode se concluir que em condi es normais numa casa com dimens es m dias o protocolo X 10 uma alternativa fi vel para a instala o de um sistema de dom tica Relativamente aos question rios aplicados a profissionais e alunos da Constru o Civil pode se concluir se que a iniciativa de se construir Edif cios Inteligentes em Cabo Verde vi vel economicamente e vantajosa a sua Inser o no meio ambiente pois proporciona o menor impacto ambiental poss vel O principal deficit de Cabo Verde no campo de projectos de edif cios inteligentes est no pre o inicial pre o dos equipamentos programas dado que tudo ainda importado automa o udio v deo sensores etc Embora exista um custo inicial maior do que o de um edif cio convencional todo o Investimento feito na constru o de edif cios inteligentes retorna na forma de economia de energia e de recursos naturais e absorvido com o passar do tempo duran
8. Figura 32 Integra o de sistemas residenciais Fonte AURESIDE 2005 Podemos observar na figura 32 que no centro tem o integrador de sistemas residenciais respons vel pela harmonia e interliga o de todo o conjunto de sistema envolvidos em um projecto residencial Segundo Bolzani 2004 integrador de sistemas quem projecta coordena os outros profissionais auxilia na escolha dos equipamentos acompanha a instala o e at mesmo presta servi os de manuten o e actualiza o Para realizar um projecto de maneira eficiente o profissional precisa conhecer toda a gama de op es dispon veis identificando as necessidades e as limita es do usu rio Existem algumas sugest es a serem seguidas para o sucesso dos candidatos a integrador de sistemas residenciais Bolzani 2004 73 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 e Assimilar os requisitos e objectivos a atingir conhecer as pessoas envolvidas na execu o da obra desde o usu rio engenheiro arquitecto encarregado at fornecedores de materiais e demais profissionais que podem causar um entrave na execu o do projecto Cada um destes grupos tem necessidades conflituosas e sua responsabilidade identificar todas as necessidades e limita es de forma a optimizar as rela es Integrando os na gest o e no processo de desenvolvimento do projecto As novas solu es e os nov
9. o s mode continua a ser a base de toda a configura o existente e alguns dispositivos suportam a configura o e mode pois nem todos suportam outra configura o que a s mode Em compara o com o X 10 o KNX mais robusto e implementa um protocolo real de comunica o com retransmiss es etc mas o KNX n o imune a problemas de comunica o sobre a rede el ctrica podendo ocorrer falhas Tal como no X10 o ru do el ctrico era um problema no KNX tamb m continua a ser De acordo com Nunes 2009 a implementa o de um sistema KNX dever ser feita por um t cnico especializado sendo necess rio recorrer ferramenta ETS Aumentando os custos finais de instala o Outro problema com esta tecnologia o facto das novas configura es n o serem simples Por exemplo se um utilizador quiser alterar uma prefer ncia ou defini o num dispositivo ou no sistema ter que carregar toda a configura o e o respectivo c digo dos dispositivos em quest o para os mesmos Na pr tica necess rio que alguns dispositivos dom ticos parem de funcionar durante o tempo que a configura o demorar a ser instalada Desta forma verifica se que o KNX pouco flex vel a mudan as A introdu o de um novo dispositivo no sistema tamb m origina o mesmo problema toda a configura o ter que ser carregada para o novo dispositivo e os que com ele interactuam 3 6 Integra o dos sistemas Um edif cio inteligente n o inteligente s
10. Faculdade de Engenharia de Sorocaba FACENS Sorocaba SP Nunes R J C 1995 Integra o de Servi os para Edif cios Inteligentes Tese de Doutoramento em Engenharia Electrot cnica e de Computadores Instituto Superior T cnico Nunes Jo o Pedro Fonseca Rui Quadrado Automa o de processos industriais Licenciatura em engenharia electrot cnica e de computadores Sistemas de decis o de controlo Nunes J Pereira 2009 Configura o de Sistemas Dom ticos Disserta o para obten o do Grau de Mestre em Engenharia Inform tica e de Computadores Instituto superior Tecnico Universidade T cnica de Lisboa Neves R P A 2002 Espa os arquitect nicos de alta tecnologia os edif cios Inteligentes 154p Disserta o Mestrado em Arquitectura e Urbanismo Escola de Engenharia de S o Carlos Universidade de S o Paulo S o Carlos Neves R P A de A CAMARGO Azael R 2004 Gerenciamento de facilidades em edif cios inteligentes Workshop Brasileiro de Gest o do Processo de Projecto na Constru o de Edif cios 6 P Rio de Janeiro RJ Anais electr nicos UFRJ Molina A V Lopes D SILVA P H 2006 Dom tica Do Controle ao Desenvolvimento Pr tico do Projecto 61f Monografia Bacharelado em Ci ncia da Computa o Centro Universit rio do Sul de Minas UNIS MG Varginha Muratori J R Forti J C Omai P 2004 Associa o Brasileira de Automa o Residencial Home
11. a produtividade de seus utilizadores ao mesmo tempo e tamb m um controlo eficiente dos recursos com um prazo m nimo de retorno dos gastos Sgavioli No decorrer dos anos a Intelligent Building Study Committee IBSC do Jap o apresenta uma outra defini o de edif cio inteligente sob tr s pontos de vista o pr dio deve possuir a um bom ambiente para as pessoas e os equipamentos b bom suporte para alta produtividade dos trabalhadores de escrit rio e c boa seguran a patrimonial individual contra inc ndio e opera o altamente econ mica Maeda 1993 Embora sem uma defini o formal os edif cios inteligentes eram intensamente relacionados utiliza o de alta tecnologia Em Simp sio Internacional realizado em Toronto em Maio de 1985 surgiu a seguinte defini o um edif cio inteligente combina inova es tecnol gicas ou n o com capacidade de controlo para maximizar o retorno do investimento Gomazako 2007 De acordo com a Associa o Brasileira de Automa o Residencial AURESIDE o conceito de edif cio Inteligente envolve mais que a parte do projecto el ctrico Normalmente aplicado aos novos edif cios e envolve um estudo rigoroso que vai desde a localiza o do edif cio at seus impactos ambientais passando por todas as vari veis t cnicas existentes nos projectos el ctricos e hidr ulicos Outras refer ncias procuram utilizar novos conceitos para melhorar ou incremen
12. automa o e os custos de constru o obteve se um total de 29 742 772 00 Neste caso pode se concluir que a automa o somente 4 3 do custo total do empreendimento 87 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Conclus o A inten o deste trabalho foi de mostrar ao leitor a import ncia e a diversidade tecnol gica que envolve o mundo dos edif cios inteligentes e a dom tica Foram abordados diversos factores considerados relevantes ao estudo entre eles o conceito e a evolu o dos edif cios inteligentes a dom tica as tecnologias que comp em um sistema de automa o residencial as fun es que eles desempenham e as suas interac es A an lise dos tais factores durante a pesquisa relatados nos cap tulos anteriores leva nos s seguintes conclus es e Um edif cio inteligente necessita nascer inteligente pois ap s a sua constru o praticamente invi vel a sua adapta o e Atrav s desta nova forma de projectar e construir poss vel conseguir importantes vantagens econ micas que amortizam rapidamente o investimento realizado a economia nos gastos de energia el ctrica e gua a possibilidade de exercer uma vigil ncia total nos sistemas atrav s da integra o dos mesmos melhora nos padr es de seguran a conforto e produtividade al m de uma manuten o e valoriza o mais eficiente do im vel
13. importa apresentar e Em algumas situa es poder ocorrer subaproveitamento das caracter sticas espec ficas de certos sistemas e Poder o surgir problemas operacionais relacionados com a Interac o entre sistemas podendo n o ser trivial identificar a sua origem e quais as medidas a tomar e Poder o existir obst culos legislativos integra o por exemplo existem pa ses que obrigam a que os sistemas de detec o de inc ndio sejam independentes e isolados 75 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Cap tulo 4 Projecto Proposto 4 1 Introdu o Permitindo um melhor entendimento sobre a aplicabilidade da tecnologia X 10 ser elaborado neste cap tulo uma proposta alternativa de projecto que faz uso deste protocolo de comunica o Este projecto ser tra ado visando conforto economia facilidade de manuten o cuidado com a natureza e ter como objectivo disponibilizar ao p blico em geral um servi o que permita fazer a gest o Inteligente de energia e o controlo de seguran a Para a gest o Inteligente de energia vai se utilizar duas t cnicas gest o de energia autom tica e gest o de energia atrav s do uso de um software de gest o Para o controlo de seguran a ser implementado um conjunto de sistemas de alarmes t cnicos alarmes de roubo e intrus o sistema de v deo porteiro controlo de acesso e abertura de porta
14. o para implanta o de um sistema de automatiza o um bom planeamento saber o que vai ser e o que vai poder ser instalado nos ambientes da casa essencial para evitar gastos desnecess rios e aborrecimentos Mesmo que n o seja poss vel implantar tudo que se deseja logo no in cio deve haver a preocupa o de prover todos os meios necess rios para futura instala o implementa o de um edif cio inteligente pressup e o planeamento de temas que at hoje n o se observavam em constru es residenciais como organiza o dos sistemas de inform tica Os sistemas de controlo da resid ncia configura o das redes interna e externa de comunica es adapta o da rede aos v rios moradores conex o aos servi os p blicos de telecomunica es M xima flexibilidade nas mudan as e Organiza o do espa o Interno e externo com a introdu o de novos equipamentos e novos dispositivos Bolzani 2004 Na tabelal podem se observar as caracter sticas principais da infra estrutura dom stica actual J a tabela 2 permite a visualiza o da infra estrutura com a automa o e seus benef cios visando o total controlo de um edif cio inteligente Bolzani 2004 Tabela 1 Situa o actual da infra estrutura dom stica Bolzani 2004 Situa o Actual Consequ ncia Instala es independentes Multiplicidade de redes e cabos Redes n o compat veis Manuten o cara e comp
15. 1 1 0 0 0 All Units OMF O 0 E E 1 All Units On T E 1 1 on O T 0 Off O 0 1 1 1 Dm 1 0 0 Bright 0 T All Lights of O 1 1 U 1 ExtendedCode 1 1 1 Hail Request 0 E E Hail Acknowdedge 0 I 1 Pre SetDbm 1 0 A 1 Extended Data 1 1 0 0 1 Status B n 1 1 E 1 Status is 1 1 I 1 Status Request 1 1 1 1 1 64 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 3 2 2 Aplica es e produtos X 10 Existe uma vasta gama de equipamentos que implementam o protocolo X 10 desde Interruptores para ilumina o a paneis completos de controlo transmissores e receptores de r dio frequ ncias De seguida apresenta se um conjunto de aplica es com o protocolo X 10 gt Sala gt e v E EE E i E ag ag ag MANDO RECEPTORRF MODULO MODULO MODULO INTERRUPTOR 8 EH A 5410127 APARATO LAMPARA APARATO LAMPARA PARED 5410227 5110115 5410110 5410115 5410312 Figura 27 produtos X 10 para sala Fonte www superinventos com Gra as ao X 10 agora poss vel controlar a intensidade das luzes equipamentos dom sticos televis o ar condicionado a partir da comodidade do seu sof com um nico comando por RF e um receptor de RF gt Cozinha Mm o saed me MODULO MODULO MODULO MODULO APARATO APARATO A APARATO APARATO 5110115 RR C 511
16. 3 1 GESI de CNES En aa Ca LO e a a 78 4 3 2 Controlos de SCOUTANCA curas siso E E A 83 12 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 44 Dicas para a instala o dos dispositivos s su massa ssesmssmrriineco assa tamentinecossuniseredinenoasaado 85 4 5 Estimativa dos custos do projecto proposto sssseeessssssssseerssssssssscerrssssssssceresssssssses 86 CONCLUSA O oia igor sro 88 NINE AO Serasa roda nd e da a ei A a da 94 APENDICES sto eia E 94 13 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Tabelas Tabela 1 Situa o actual da infra estrutura dom stica ccec ice eeeeeeerreeeeeneeeea 37 Tabela 2 Infra estrutura dom stica com automa o sssseeeeesssssssseeerssssssssseerrssssssseeeressss 38 Tabeli REC POr Ss A lOe E T a T 6l Tapelaa4 Transmissores ASLO surae AN 6l Tabela 5 Possibilidades de codifica o de equipamentos X 10 nsenessssssssseerssssssssseersssss 64 Tabela 6 recursos para implementa o do controlo de energia autom tico 19 Tabela 7 recursos para implementa o do controle de energia atrav s de PC 81 Tabela 8 Quantifica o dos recursos para o controlo da seguran a ssseeessssssssseeerrssss 84 Tabela 9 Custo dos MOdUIOS sessao Rea E 86 Tabela 10 Cus
17. EIB e foi baseada na comunica o deste e contempla os modos de configura o do Batibus e EHS Esta norma junta o melhor das tr s tecnologias Os modos de configura o do KNX s o os seguintes Nunes 2009 gt S mode ou System mode a configura o proveniente do EIB os dispositivos s o instalados e configurados por profissionais atrav s da ferramenta ETS Este modo o mais utilizado no KNX sendo o mais flex vel permitindo maiores n veis de funcionalidade e de adapta o s particularidades de cada habita o gt E mode ou Easy mode a configura o f cil do sistema os dispositivos v m pr programados de f brica para realizar uma certa fun o estes dispositivos tem que ser configurados no local da instala o utilizando um controlador ou atrav s de micro Interruptores presentes nos dispositivos com alguma semelhan a face ao que feito na tecnologia X10 gt A mode ou Automatic mode o modo Plug amp Play do KNX este modo visa a simplicidade de instala o por parte de um utilizador comum e n o necessita de 71 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 qualquer configura o Este modo foi pensado para a instala o de electrodom sticos e equipamentos de entretenimento videojogos e multim dia Com o KNX a configura o dos sistemas dom ticos n o se tornaram t o simples como parecia a configura
18. Seja a mudan a que voc deseja ver no mundo Mahatma Gandhi Abreviaturas e Siglas AC AURESIDE AVAC ANSITIA EIA CEBus CFTV DVD EIA EIB EIBA EIBG EHS ETS GBC HAN HBS IBI IBSC LAN LON NAHB PC PDA PLC Alternating current Corrente alternada Associa o Brasileira de Automa o Residencial Aquecimento Ventila o e Ar Condicionado Norma Americana para cabeamento 570A Consumer Electronics Bus Circuito Fechado de Televis o Digital Video Disc Eletronics Industries Allience Associa o de Ind strias Eletr nicas European Installation Bus European Installation Bus Association European Intelligent Builiding Group European Home Systems Engineering Tool Software Green Building Council Home Area Networks Home Bus System Intelligent Buildings Institute Intelligent Building Study Committee Local Area Network Local Operating Network National Association of Home Builders Personal Computer Personal Digital Assistant Power Line Communications RF RFID TV WAP R dio Frequ ncia Radio Frequency IDentification Identificador por r dio frequ ncia Televis o Wireless Application Protocol Watt Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Conte do INFRODU O asas si A SS 17 ODJCCUVOS souiiinroaaaso soda paroca danada an Gn dn ano ua E Sd aaa Sa 18 Estrutura
19. acreditam que o cuidado com o meio ambiente a principal vantagem dos edif cios inteligentes 25 consideram que a gest o energ tica 24 a comodidade 17 a seguran a Apenas 7 dos inquiridos consideram que o retorno do capital vantajoso Ap ndice 4 Acha que em Cabo Verde existem edif cios Inteligentes E Sim E N o Gr fico 4 Gr fico das respostas a quest o 4 do inqu rito 80 dos inquiridos dizem que n o existem edif cios inteligentes em Cabo Verde o que mostra que a maioria dos inquiridos compreendem o verdadeiro significado de edif cio inteligente Apenas 20 dos inquiridos consideram que existem edif cios inteligentes em Cabo Verde 5 Sabe o que a Dom tica E Sim E N o Gr fico 5 Gr fico das respostas a quest o 5 do inqu rito Ap ndice 6 Achas vi vel construir um edif cio inteligente em Cabo Verde E Sim E N o Gr fico 6 Gr fico das respostas a quest o 6 do inqu rito A viabilidade da constru o de um edif cio Inteligente em Cabo Verde teve a sua pontua o positiva 80 dos inquiridos afirmaram que vi vel a constru o de um edif cio Inteligente em Cabo Verde mas em contrapartida 20 dos inquiridos n o acham vi vel esta constru o em Cabo Verde 7 Qual a principal dificuldade da implanta o de edif cios inteligentes em Cabo Verde E Pre o inicial demasiado alto E Necessidade de recorrer a tecnicos E Falta de conhecimento E Imp
20. caracterizando o p s modernismo dos anos 80 Projecto do escrit rio Aflalo e Gasperini com 93m de altura e 20 andares foi inaugurado em 1986 Figura 5 Sede do Citibank SP Fonte www aflaloegasperini com br 27 105 A estrutura formada por duas grelhas estruturais paralelas suspensas acima do amplo sagu o do pavimento t rreo atrav s de uma transi o estrutural pioneiro tamb m na rea das novas tecnologias com seus 2 500 pontos de supervis o que fazem o controlo de todas as instala es Usa um termoacumulador para fabrica o nocturna de gelo que ser utilizado durante o dia no sistema de refrigera o de ar Neves 2002 p 18 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 gt Edif cio Tagus Park A Tagus Park Lisboa possui uma infra estrutura de telecomunica es mais avan adas do Pa s Esta infra estrutura possibilita o acesso aos servi os de telecomunica es de voz dados e imagem LAN videoconfer ncia RDIS ISDN ATM correio electr nico e server Internet atrav s de uma linha dedicada de alto d bito A Tagus Park est dotada de uma galeria t cnica Infra estrutura pioneira em Portugal que percorre toda a rea de Tagus Park numa extens o de cinco quil metros Figura 6 Tagus Park Fonte www avanzada com Constru da como um t nel em forma oval abriga no seu interior as tubagens nece
21. cio inteligente era usado para induzir os conceitos de alta qualidade e possibilidade de retorno r pido do dinheiro investido A defini o de edif cios Inteligentes bastante desencontrada e at hoje n o existe uma defini o padr o existindo contudo v rias propostas que s o a seguir apresentadas Do Intelligent Buildings Institute IBI dos Estados Unidos da Am rica define um edif cio Inteligente como aquele que fornece um ambiente produtivo e de custo vi vel atrav s da optimiza o de seus quatro elementos b sicos Estruturas componentes estruturais do edif cio elementos de arquitectura acabamentos de interiores e m veis Sistemas controle de ambiente aquecimento ventila o ar condicionado luz seguran a e energia el ctrica Servi os comunica o de voz dados imagens limpeza e Gest o ferramentas para controlar o edif cio al m da inter rela o entre eles Os edif cios inteligentes ajudam os seus propriet rios gestores e ocupantes a atingir os seus objectivos sob as perspectivas do custo conforto adequa o seguran a flexibilidade a longo prazo e valor comercial Neves 2004 20 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 J o European Intelligent Builiding Group EIBG do Reino Unido define como aquele que cria um ambiente que permite s empresas atingirem seus objectivos de neg cios e maximiza
22. cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Este sistema tem a capacidade de alimentar 5 l mpadas de poupan a de 10W 3 horas dia uma televis o 50W 4 horas dia um frigor fico classe A consumo di rio 500Wh dia e outros electrodom sticos composto por 5 m dulos fotovolt ico 85W uma bateria estacionaria 470 Ah 100h um regulador de carga e um inversor c regulador 25h www solenerg com br 4 3 2 Controlos de seguran a Os controlos de seguran a s o aplicados a fim de detectar quaisquer sinais de invas o da propriedade Neste projecto os sensores de presen a foram colocados em locais estrat gicos como Garagem p tio escadas corredores em que caso o sistema esteja em funcionamento se algum sensor for activado ser accionado um dispositivo actuador neste caso uma sirene ao mesmo tempo que se envia mensagens para os telem veis dos moradores informando do ocorrido Se o alarme for disparado durante a noite as luzes da casa e do p tio ser o ligadas para afastar o invasor Nas portas e janelas foram instalados detectores de intrus o sensores magn ticos sens veis ao movimento de abertura das mesmas O funcionamento deste controlo demonstrado na figura abaixo Sensor de presen a e op ensor Magn tico Figura 38 Estrutura de controlo de seguran a fonte pr pria 2010 Tamb m para o controlo de seguran a foi pr
23. em dia o par tran ado tamb m est sendo usado com sucesso em conjunto com sistemas ATM para viabilizar o tr fego de dados a uma velocidade extremamente alta 155 megabits segundo Fun es da dom tica As fun es dom ticas nos permitem realizar imensas actividades assim estas fun es s o separadas distintamente como sendo fun es de gest o controlo e comunica o Angel 1993 p 46 2 4 1 Fun o de gest o E uma fun o que existe com o objectivo de automatizar sistemas quotidianos do ambiente como energia ilumina o aquecimento qualidade do ar e a funcionalidade de outros aparelhos relacionados com conforto Angel 1993 p 48 44 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 2 4 1 1 Gest o de energia O sistema de gest o de energia permite reduzir o consumo de energia el ctrica e ou custos de electricidade mantendo o conforto e a seguran a dos ocupantes do edif cio Ainda faz a an lise da qualidade da energia recebida e na sua falta exerce rotinas alternativas como o uso de baterias geradores e sistema de energia fotovolt ico para que edif cio funcione de maneira independente e quase auto suficiente pelo menos por um tempo pr determinado O sistema de energia fotovolt ico pode ser definido como o processo de transforma o directa da energia solar em energia el ctrica Na figura 14 apresenta se
24. irm Sandra e aos meus irm os Lucindo Celestino Felismino Edmilsom e J lio que me apoiaram durante este trajecto Ao meu namorado pelo amor paci ncia companheirismo e apoio irrestrito durante a realiza o deste trabalho Ao meu orientador o Eng Jos M rio Pina pela honra de ter sido sua orientanda Seu constante apoio Incentivo e compet ncia foram essenciais para a realiza o deste trabalho Ao professor Eng Jos Andrade pela confian a colabora o e incentivo Aos professores da Universidade por estimularem a constru o do conhecimento Ao amigo professor Joaquim Moreira pela colabora o e apoio Aos meus caros amigos e colegas Lourdes F tima Helena Ruth Maria Em lia Adriano Agnelo Norberto Eliseu Brito Eliseu Furtado Jeremias e Carlos Waldir com os quais tive proveitosas horas de estudo pelas agrad veis e in meras horas de lazer sem as quais n o conseguiria manter me firme nessa longa jornada empresa Imparset Portugal e empresa Casale Automa o Brasil por gentilmente terem cedido documentos para a realiza o do trabalho Aos colaboradores e entrevistados que responderam ao question rio da pesquisa A todos os demais amigos e funcion rios da Universidade Jean Piaget de Cabo Verde que contribu ram directa ou indirectamente na realiza o de mais este trabalho Epigrafe S existem dois dias do ano em que n o podemos fazer nada O ontem e o amanh
25. n mero significativo de respostas que admitimos constitu rem uma base aceit vel para extrapola o de resultados sendo estes resultados apenas aproximados Este inqu rito foi distribu do para diversas empresas de constru o civil na Cidade da Praia reas de projectos fornecimentos de mat rias e constru o T cnicos do Minist rio Estado Infra estruturas e Transportes e Telecomunica es METITT e na Universidade Jean Piaget alunos do 4 ano de Engenharia Civil e Arquitectura onde obtivemos um total de 30 inquiridos Seguidamente apresentam se os resultados do inqu rito 1 Sabe o que um edif cio Inteligente Gr fico 2 Gr fico das respostas quest o 1 do inqu rito De acordo com a an lise efectuada verifica se que 90 dos inqueridos sabem a defini o de Edif cio Inteligente e somente uma margem de 10 n o tem conhecimento desse conceito Ap ndice 2 Defina edif cio Inteligente Da an lise das respostas constata se que um edif cio inteligente aquele que gere da melhor forma os seus recursos energ ticos e ecol gicos A esta pergunta tamb m obtivemos outras respostas que contemplavam inova es tecnol gicas no edif cio e automatiza o dos servi os dom sticos 3 Qual a principal vantagem dos edif cios inteligentes f Ora ia y Gr fico 3 Gr fico das respostas quest o 3 do inqu rito No que diz respeito s vantagens dos edif cios inteligentes 27 dos inqueridos
26. pelo facto de se usar sistemas de dom tica O grande ponto deste conceito a possibilidade de integra o entre os v rios sistemas de dom tica A integra o est associada capacidade de v rios sistemas de diferentes fabricantes poderem comunicar entre si trocarem informa es e trabalharem juntos para atingirem os mesmos objectivos Isoladamente cada um dos sistemas adoptados em uma resid ncia tem a sua efici ncia limitada Utilizando se o conceito de integra o o potencial de benef cios aumenta consideravelmente 72 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 O diagrama da figura 32 exemplifica esta situa o e enumera os principais sistemas dom ticos suscept veis de integra o Voz Dados Imagem Internet TV acabo Eternet TV por sat lite Banda Ercmadicast Larga CFT Infra Estrutura L gica Softwares Protocolos Central de automa o Infra Estrutura Fisica programa o ria Seguran a Outlets da Aarme Cabeamento l Central de automa o uele Traubi 5 T NL Comunica o b Centr is telef nicas A Secret ria eletr nica D Identificador de Home theater Som ambiente Multimidia atiza o Arsconelic on ado Es E ad A Termostatos E PAM o pag a a A Ventila o E Irriga o Bomba de piscina Aspera o central Gis Aquecedores
27. pontos menos positivos como a complexidade de programa o pouca oferta no mercado quer a n vel de fornecedores e consequentemente a n vel de produtos possui um nico meio de comunica o tornando por isso a sua Inser o em habita es j constru das muito dif cil Para finalizar temos ainda o sistema pioneiro no Jap o Home Bus System HBS Todos estes protocolos de comunica o constituem verdadeiros standards que normalmente s o geridos por institui es ou associa es criadas especialmente para o efeito como o caso da EIBA em tudo o que diz respeito ao protocolo EIB ou pela associa o de fabricantes Lonmark que faz o mesmo em rela o ao protocolo Lon Works Esta disserta o centra as suas aten es essencialmente sobre o protocolo X 10 sendo este o considerado mais marcante na rea da dom tica por diferentes motivos Actualmente o X 10 uma tecnologia comercial bastante divulgada com custos baixos e grande facilidade de Instala o a l e E o RS GEBus y LonTalk HBS q SMARTHOUSE 7 A ad Ga He a System Lu A 1 ade o T PR F LAF Figura 23 Os principais protocolos de comunica es de automa o residencial Fonte Teza 2002 59 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 3 2 Protocolo X 10 O protocolo X 10 um padr o internacional de comunica es atrav s da rede el ctri
28. rios conceitos sobre os edif cios inteligentes acompanhados de uma pequena revis o hist rica A seguir faz se um breve levantamento dos edif cios inteligentes existentes no mundo Por fim apresentam se os objectivos as vantagens as Inconveni ncias o custo e o retorno de capital investido nos edif cios inteligentes No segundo cap tulo define se a dom tica e apresentam se os dispositivos que constituem uma rede dom tica Faz se ainda uma pequena discri o dos n veis da automa o a forma de controlo de diferentes dispositivos o meio de comunica o e as fun es da dom tica No terceiro cap tulo s o descritos algumas tecnologias dom ticas Descrevem se os sistemas de intercomunica o de aparelhos dom ticos nomeadamente X 10 CEBus LonTalk e EIB No quarto cap tulo faz se a apresenta o do projecto proposto de automa o residencial S o descritos os dispositivos utilizados e apresentam se os detalhes de instala o de cada dispositivo Por fim faz se uma estima o do custo total do projecto proposto 19 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Cap tulo 1 Edif cios Inteligentes 1 1 Introdu o ao conceito O termo edif cio inteligente vem do seu correspondente em ingl s intelligent building ou smart building que surgiu no come o da d cada de 80 nos Estados Unidos da Am rica Nessa poca o uso do termo edif
29. tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 No entanto ao aumento das exig ncias corresponde um aumento moderado no custo deste sistema enquanto o custo de uma instala o com um sistema tradicional aumenta fortemente Zona 2 Para exig ncias muito elevadas o custo do sistema de dom tica n o significativo enquanto um sistema com tecnologia tradicional ou n o satisfaz os requisitos ou apresenta um custo brutal Zona 3 No que diz respeito ao retorno de capital Oliveira 1999 apud Ribeiro Jos 2004 afirma que em constru es de dimens es significativa como centros comerciais hospitais escrit rios etc se os sistemas de gest o dom ticos proporcionarem uma redu o no consumo de energia entre 20 a 30 amortizando o investimento inicial em 3 anos poder se considerar que o retorno de investimento perfeitamente atingido mesmo n o entrando em linha de conta com factores subjectivos e paralelos como conforto ou seguran a Para os casos das habita es particulares dificilmente o investimento tem retorno directo Isto quer dizer que ser o os aspectos paralelos como conforto seguran a alguma economia energ tica e da valoriza o da propriedade que far o com que se invista em sistemas dom ticos 34 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Cap tulo 2 Dom tica 2 1 Introd
30. um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Algumas caracter sticas importantes do edif cio Lloyd s segundo Bolzani 2004 e Os diversos subsistemas ar condicionado el ctrico telecomunica es transporte entre outros foram instalados no exterior do edif cio em tubula es aparentes quando poss vel de forma a facilitar adapta es e a manuten o e Possui forros com tratamento contra insectos e destaca se pelo uso de materiais cuidadosamente seleccionados para garantir o desempenho da edifica o por toda a sua vida til e Conta ainda com controlo individual na mesa de trabalho para brilho e intensidade da ilumina o e Nas paredes revestimentos e m veis foram utilizados materiais com alta absor o e baixa reflex o de ru dos para melhorar o desempenho ac stico dos ambientes e As esta es de trabalho possuem vista para o exterior e as janelas foram distribu das para favorecer o fluxo de ar no Interior do edif cio e A distribui o das tubagens de retorno do ar condicionado na fachada do edif cio foi cuidadosamente estudada para n o interferir negativamente no aspecto est tico tanto no exterior como no interior do pr dio 26 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 gt Edif cio Citicorp Citibank O edif cio Citicorp Citibank no Brasil uns dos marcos arquitect nicos
31. 015 5110115 MR ii MIHI CONTROLADOR Sa 5110215 Figura 28 Produtos X 10 para cozinha Fonte www superinventos com 65 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Tendo os electrodom sticos da cozinha controlados por X 10 podemos p los a trabalhar ou p los parados a partir de qualquer parte da casa A fun o off do mini controlador assegura que nenhum equipamento fica acidentalmente ligado gt Quarto MO DLL ppa INTERRUPTOR INTERRUPTOR INTERRUPTOR LAMPARA LAMPARA LAMPARA 5110312 5110312 410312 i mam Ei 7 TELG MIHI RELOJ PROGRAMADOR Cs o Figura 29 produtos X 10 para quarto Fonte www superinventos com Com o rel gio programador n o precisa levantar se para apagar a luz basta regular o momento que se pretende que a luz seja reduzida de intensidade ou se apague e este executa as suas ordens automaticamente Assim poder se economizar energia e por conseguinte dinheiro gt Escrit rio om E E z T j e qe 7 E A 1 y ME E x Es 1 a or E 1 i i e MODULO MODULO MODULO INTERRUPTOR INTERFACE APARATO APARATO LAMPARA PARA PC 5110115 S110145 54110312 S410210 B MAXI CONTROLADOR 5110212 Figura 30 produtos X 10 para escrit rio Fonte www superinventos com 66 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o resid
32. 10 e Detec o de Intrus o A principal fun o de seguran a a detec o de intrus o ao ambiente Este sistema de seguran a garante a vigil ncia das diversas reas do edif cio impedindo o acesso a pessoas n o autorizadas A cria o de barreiras f sicas ou virtuais dispersando dificultando ou ainda impedindo o prop sito de intrus o ou ataque E usualmente composto por centrais de alarmes c maras de seguran a sensores de presen a e sistemas de controlo de acesso Este sistema deve actuar de forma integrada com os outros sistemas existentes Em caso de detec o de estranhos o sistema pode enviar uma mensagem por sinais ou soar o alarme e enviar mensagens por telefone e Sistemas controlo de acessos Segundo O driscoll 2001 apud Silva 2006 o sistema de controlo de acessos tem como principal objectivo efectuar o controlo electr nico das pessoas moradores empregados e visitantes e viaturas que est o dentro dos limites da resid ncia 52 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Os tipos de sistema de controlo de acesso s o os seguintes O driscoll 2001 apud Silva 2006 gt Cart es de acesso podem ser pticos que empregam a tecnologia de c digo de barras de baixo custo e que podem ser facilmente codificados e copiados Existem tamb m os cart es magn ticos considerados dos mais seguros do mercado Os cart es mag
33. Auriza Lopes de Barros Edificios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um Projecto de Automa o Residencial utilizando o protocolo X 10 Universidade Jean Piaget de Cabo Verde Campus Universit rio da Cidade da Praia Caixa Postal 7 5 Palmarejo Grande Cidade da Praia Santiago Cabo Verde 02 09 10 Auriza Lopes de Barros Edificios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um Projecto de Automa o Residencial utilizando o protocolo X 10 Universidade Jean Piaget de Cabo Verde Campus Universit rio da Cidade da Praia Caixa Postal 7 5 Palmarejo Grande Cidade da Praia Santiago Cabo Verde 02 09 10 Auriza Lopes de Barros autora da monografia intitulada Edif cios Inteligentes e a Dom tica declaro que salvo fontes devidamente citadas e referidas o presente documento fruto do meu trabalho pessoal individual e original Cidade da Praia 7 de Setembro de 2010 Auriza Lopes de Barros Mem ria Monogr fica apresentada Universidade Jean Piaget de Cabo Verde como parte dos requisitos para a obten o do grau de Licenciatura em Engenharia de Constru o Civil Sum rio Neste trabalho faz se um estudo sobre o conceito edif cio inteligente onde se incluem as tecnologias que permitem a gest o de todos os recursos habitacionais dom tica Para melhor compreender o assunto inicialmente define se o conceito edif cio Inteligente de acordo com v rias institui es e personalidades seguido de uma breve revis o
34. Cabling Training Manual Oliveira Adriano M 2005 Automa o Residencial Monografia Bacharel em sistemas de informa o Centro Universit rio de Araraquara UNIARA Araraquara Pereira K R C Sistema para Controle e Supervis o Remota para Automa o Residencial Universidade Federal do Rio Grande do Norte Natal 2009 91 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Ren A R J 2006 Sistema de automa o residencial com central de controle micro controlada e independente de PC 91p Tese Bacharelado em Ci ncias da Computa o Universidade Regional de Blumenau Blumenau Rheingantz P A Marketing Inteligente edif cios espertos Arquitectura Robert C Elsenpeter Toby J Velte Build Your Own Smart Home United States of America The McGraw Hill Companies Copyright O 20083 Sayegh S For a domada quilowatts de economia Revista T chne 53 56 65 2001 S o Paulo Ed PINI Sena Diane C S Automa o residencial 2005 109p Tese Licenciatura em Engenharia el trica Universidade Federal do Esp rito Santo Vit ria es Sgavioli R V Proposta de m todo para levantamento de requisitos de Pr dios Inteligentes Escola Polit cnica da Universidade de S o Paulo Silva F C 2006 Redes de Comunica o para Aplica es em Automa o Residencial Revis o de Literatura 78p Monografia de Gradua o
35. ENDIO CONFERENCIA FLEXIVEL GEST O DE SISTEMA DE SISTEMA DE SISTEMA ESTRUTURA DE ACESSO SEGURAN A ILUMINA O ELEVADORES CABD EXTERIOR GEST O DE SISTEMA DE SISTEMA DE PABX SISTEMA INTELIGENTE CABLAGEM ENERGIA SEGURAN A POR PISO GEST O DE SISTEMA DE SISTEMA DE COMUNICA O POR ESTRUTURA ES POR ENERGIA TELECOMUNICA ES DDC SAT LITE DIVIS ES Figura 7 Componentes de um Edif cio inteligente Fonte Neves 2002 Assim segundo Neves 2002 p 89 a capacidade dos sistemas de um edif cio s o avaliadas pelas fun es que este sistema executa sejam fun es f sicas ou l gicas possuindo assim uma vida pr pria possuindo caracter sticas tais como e Capacidade de integrar seus sistemas e Actuar em situa es variadas e ligadas entre si e Ter mem ria suficiente e no o temporal e F cil interliga o com o utilizador e Poder ser programado facilmente e Dispor de capacidade de autocorrec o e Ser altamente flex vel oferecer seguran a e conforto 29 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Na Figura 8 caracteriza se e localiza se os principais sistemas e servi os oferecidos nos edif cios Inteligentes Luminot cnica adequada S00 lux mo plano de trabalho Redes de fibra ptic a interna e externa Link de internet dedicado 24 horas sete dias por semana Centrais telef nicas digitais
36. Instala es Integra o de servi os gt Ambientais A cria o de um edif cio sustent vel A gest o energ tica Cuidado com o meio ambiente gt Econ micos A redu o dos altos custos de opera o e manuten o de edif cios Benef cios econ micos para a economia dos clientes Aumento da vida til do edif cio A possibilidade de cobrar pre os mais altos pela renda ou Venda de espa os A rela o custo benef cio 31 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 1 6 Benef cios e inconveni ncias dos edif cios inteligentes A constru o de edif cios inteligentes pode apresentar in meras vantagens das quais destacamos as seguintes o Permite o controlo do im vel o A produtividade pode ser vista nos edif cios como nas pessoas o A rentabilidade compreendido como a recupera o do Investimento o Incremento de servi os de modo a serem atingidas as condi es de efici ncia m xima de uso o Melhora a qualidade de vida para o usu rio o Favorece uma maior seguran a de bens e pessoas o Facilita a comunica o interna e externa do usu rio do edif cio o Manuten o do edif cio no menor custo poss vel o Administra o do consumo energ tico o O incremento qualitativo nas condi es ambientais o Retorno de capital investido Embora as vantagens dos edif cios Inteligentes sejam Indiscut veis existem alg
37. Universidade Federal de Lavras Departamento de Ci ncia da Computa o Minas Gerais Silva N f J 2007 Internet via rede el trica uma solu o Vi vel Feira de Santana BA 2007 Teixeira F Mendes H Miranda I Neiva J Cunha M J Martins V Projecto SOAP Que utiliza o de Dom tica feita nas Instala es da FEUP Universidade do Porto Faculdade de Engenharia FEUP Terual Evandro C 2008 Uma Proposta de Framework para sistemas de automa o residencial com interface para WEB Centro Estadual de Educa o Tecnol gico Paula Sousa S o Paulo Teza V R 2002 Alguns aspectos sobre a Automa o residencial dom tica Disserta o Mestre em Ci ncia da Computa o Universidade Federal de Santa Catarina Florian polis Valente Alexandre L Controlo remoto de condi es ambientais Faculdade de ci ncias Universidade de Lisboa Portugal 92 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Refer ncias Bibliogr ficas Sites da Internet AURESIDE Associa o Brasileira de Automa o Residencial Temas t cnicos Conceitos B sicos Benef cios da automa o Dispon vel em http www aureside org br temastec default asp file concbasicos asp gt Acesso em 20 10 09 Aflaloegaspermi URL lt http www aflaloegasperini com br gt Acesso em 27 10 2009 Avanzada URL lt http www avanzada com g
38. Works e o Smart House casa inteligente que foi criado na segunda metade dos anos oitenta pela Smart House Limited Partnership para a National Association of Home Builders NAHB e compreende cinco subsistemas controle comunica o telecomunica es energia el ctrica rede coaxial e g s O problema na utiliza o do padr o Smart House tem sido o seu custo A necessidade de cabos especiais com poucos fornecedores apenas 3 no mercado americano e o facto de ser voltado para casas em fase de constru o devido ao facto da necessidade de cabo especial para a distribui o e controle dos dispositivos ou ainda sistemas inicialmente desenvolvidos na Europa como o European Installation Bus EIB o European Home Systems EHS que um protocolo criado 58 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 baseado nos requisitos e restri es que a automa o dom stica exige e o BatiBUS protocolo promovido por um grupo de empresas em Fran a 1998 tendo como principal objectivo a Integra o de sensores inteligentes Utiliza como meio f sico o par tran ado ou telef nico para a transmiss o de sinais e para alimenta o de dispositivos em 15 Vdc ou ainda um cabo blindado Batbus a 4 KV Este protocolo tem como principais vantagens a aus ncia de uma unidade central os m dulos comunicam se entre si directamente apesar das vantagens este protocolo tem alguns
39. a varia o de intensidade da ilumina o para adequa o do ambiente realizado desde a central ou pelo usu rio de forma normal 2 4 1 3 Gest o dos fluidos e detritos A gest o de fluidos e detritos contempla todos os mecanismos de troca de materiais l quidos e s lidos de um edif cio Inteligente com o meio externo Actualmente em v rias partes do mundo incluindo Cabo Verde enfrentam se v rios problemas de cunho ambiental como a falta de gua e a acumula o de lixo e de dejectos org nicos que poluem o meio ambiente Um edif cio Inteligente deve al m de prover o conforto tecnol gico tamb m prover mecanismos para a m xima utiliza o dos recursos ambientais incluindo Bolzani 2004 e Controlo da utiliza o da gua pot vel Recolha selectiva e reciclagem do lixo Detec o de inunda es Aproveitamento das guas pluviais Irriga o lavagem de quintais Tratamento do esgoto 2 4 1 4 Gest o de Aquecimento Ventila o e Ar Condicionado AVAC Com o desenvolvimento dos sensores e softwares para controlo de funcionamento da climatiza o conseguiu se introduzir um sistema de aquecimento independente por sectores fazendo uso de v lvulas eletrot rmicas com consumo reduzido Um dos principais objectivos da climatiza o proporcionar o maior conforto poss vel O aquecimento pode ser controlado pelo utilizador manualmente atrav s do telem vel ou at da Internet quando n o est
40. abrir fechar sistemas de baixa voltagem tais como v lvulas de fluxo de fluidos controles de cortinas e portas autom ticas Produzir avisos sonoros Alarme para sistemas de seguran a Tabela 4 Transmissores X 10 Bolzani 2004 Aplica o Ligar desligar e dimensionar o brilho das l mpadas Ligar desligar e dimensionar o brilho das l mpadas Programa o de eventos ligar desligar e dimensionar Recebe comandos atrav s de tons telef nicos e os envia como comandos X 10 aos equipamentos Programa o de eventos atrav s de sinais recebidos e enviados atrav s de uma placa de comunica o 61 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Uma rede de dispositivos X 10 composta por transmissores controladores que est o geralmente ligados ao servidor da aplica o um computador por exemplo e este que envia as ordens aos receptores actuadores utilizando a rede el trica existente Estes por sua vez fazem accionar o comando que receberam dos transmissores tipo on off clarear abrir Fechar aparelhos luzes ou outros equipamentos em sua casa A figura abaixo mostra uma rede de dispositivos X 10 Comandos X10 enviados pela corrente electrica Controlador CMISa Figura 24 Rede de dispositivos X10 Fonte Valente O protocolo X 10 implementa um sistema simples de endere amento constitu do por duas partes c digo
41. acidade de receber comandos em RF Por tal facto existem dispositivos que recebem os comandos de RF e de seguida os transmitem para a rede el ctrica servindo assim de ponte entre o controlo remoto e os actuadores sem receptor RF O controlo dos m dulos X 10 bastante simples e pode ser efectuado por programas para computador H dispon veis na internet uma grande variedade de programas alguns gratuitos com a possibilidade de controlar e monitorizar qualquer dispositivo instalado na habita o bastando para isso indicar o endere o do dispositivo no software e Indicar o seu tipo 60 105 3 2 1 Os dispositivos X 10 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Os dispositivos que implementam este protocolo de comunica o dividem se em duas categorias transmissores e receptores A tabela 3 apresenta alguns tipos de receptores e suas aplica es e a tabela 4 apresenta alguns tipos de transmissores e suas aplica es Receptores M dulo para l mpada M dulo de aparelho Tomada de for a M dulo universal Sonorizador Sirene Transmissores Interruptor Controlador Temporizador Respondedor telef nico Computador Tabela 3 Receptores X 10 Bolzani 2004 Aplica o Ligar desligar e Regular a intensidade luminosa das l mpadas Ligar desligar qualquer aparelho Controlar ligar desligar equipamentos conectados Controlar
42. albumina na urina registando os dados H tamb m dispositivos espalhados pela casa ou carregados com as pessoas que em caso do morador se sentir mal ou se tiver outro problema o mesmo acciona o dispositivo que envia um aviso a uma central receptora a um centro de sa de ou a algum vizinho Angel 1993 p 60 61 2 4 4 Fun o de comunica o O servi o de comunica o se aplica interactividade tanto de equipamentos usu rio quanto a equipamentos entre s1 por meio de cabos e outros sistemas de comunica o Como exemplo de comunica o entre equipamento e usu rio pode ser citado o comando de televis o ou do aparelho de som atrav s de controlos de infravermelho e a comunica o de equipamento com equipamento que pode ser exemplificada com a conex o de um sistema de seguran a e a rede telef nica atrav s do qual o sistema realiza chamadas em casos de emerg ncia Angel 1993 p 61 62 2 4 4 1 Comunica o controlo Com a ajuda das fun es de controlo e de gest o poss vel interligar os v rios dispositivos entre si e com o operador do sistema Com o desenvolvimento das t cnicas digitais e dos microprocessadores os utilizadores podem receber sinais dos sistemas atrav s de udio de textos dados e Imagens e de acordo com a programa o de cada e o controlo efectuado uma vez que as t cnicas de controlo s o semelhantes em todos os dispositivos A comunica o pode ser realizada utilizando o
43. at mesmo do espelho da casa de banho ser poss vel gerir uma f brica ou uma empresa a centenas de quil metros de dist ncia monitorizar e controlar a produ o Permitir ainda preparar reuni es e apresenta es simulando a presen a de pessoas com base nos seus dados pessoais e caracter sticas pr prias A utiliza o ocasional do sistema de teletrabalho poder ser de grande utilidade para qualquer profissional No entanto a sua pr tica usual poder dar origem a dist rbios sociais Utilizar repetidamente a tecnologia de teletrabalho implicaria deixar de ir ao local de trabalho e consequentemente a quebra de rela es sociais o isolamento e o surgimento de dist rbios psicol gicos O ideal ser aproveitar a tecnologia em benef cio do ser humano como forma de conciliar as suas exig ncias pessoais e profissionais por exemplo mas sem deixar que as desvantagens se sobreponham aos benef cios Teixeira et all 2007 2 4 4 4 Comunica o comodidade A dom tica utiliza redes de alta capacidade de transmiss o de dados e protocolos de comunica o com grandes velocidades e com fun es realiz veis a dist ncia passando ao utilizador a possibilidade de aumentar e personalizar as distintas fun es da casa A concentra o de todos os comandos por controlo remoto de aparelhos em apenas uma Interface garante um maior bem estar O que este servi o tem a oferecer para um maior conforto Concentrar aparelhos
44. ca de 110 220 volts com dispositivos usados para dom tica Valente Alexandre Este protocolo que um dos mais antigos padr es de rede para sistemas de automa o residencial foi desenvolvido na d cada de setenta pela empresa escocesa Pico Eletronics ltda O primeiro produto X 10 foi vendido ao p blico em 1978 e a partir dessa data o X 10 tem vindo a fazer parte de muitas habita es dom ticas O sistema X 10 foi desenhado de forma a poder ser instalado em edif cios de pequenas dimens es como resid ncias ou edif cios de habita o condom nios para aplica es aut nomas n o Integradas e com uma arquitectura descentralizada podendo ser instalado tanto na altura de constru o do edif cio como depois atrav s de m dulos ou elementos comprados individualmente A sua finalidade monitorizar e controlar sistemas de ilumina o aquecimento ventila o ar condicionado dispositivos comunicar pela net ou sms usar v deo cams remotos utilizar Integra o com sistemas de wireless exercer e controlar sistemas de seguran a e preven o de acidentes detec o de fumos Inc ndios e inunda es Actualmente o sistema X 10 suporta a comunica o via Radiofrequ ncia RF em que os m dulos j n o utilizam a rede el ctrica mas comunicam entre si utilizando ondas de r dio Este m todo tem como vantagem permitir enviar comandos directamente de um controlo remoto Por m nem todos os actuadores possuem a cap
45. cione de maneira independente Neste trabalho prop e se um sistema de energia fotovolt ico de 12VDC 230VAC figura 37 por apresentar vantagens como grande vida til acima de 25 anos n o produz contamina o ambiental o sistema modular lev ssimo simples de instalar com f cil manuseio e transporte podendo ser ampliado conforme sua necessidade compat vel com qualquer bateria a manuten o quase inexistente n o possui partes m veis que possam se desgastar e gera energia mesmo em dias nublados Constitui o do painel fotovoltaico Painel dotovotaco M DULO CONJUNTO DE sistema fotovoltaico proposto L mpadas Vec TV de Baixo Controlador L ons umo de Carga F s Mee ia an E di Ja Motobomba Wet inverso o VEL Baterias po r TV de Baixo Lampa das Consumo Vac vac Figura 37 Sistema fotovolt ico proposto Fonte www solenerg com br modificado Embora as vantagens deste sistema sejam indiscut veis existem alguns aspectos negativos que importa focar as c lulas fotovoltaicas necessitam de tecnologia sofisticada para sua fabrica o possuem custo de investimento elevado o rendimento real de convers o de um m dulo reduzido o limite te rico m ximo numa c lula de sil cio cristalino cerca de 28 necessita de um armazenador de energia e o seu rendimento dependente do ndice de radia o temperatura quantidade de nuvens dentre outros 82 105 Edif
46. ck 1999 p 132 apud Dias et all 2004 que Depois de o p blico conhecer uma resid ncia automatizada n o haver como retroceder toda a cadeia de concep o da moradia a constru o a arquitectura etc evoluir e principalmente o ocupante do im vel Assim dever o ser necess rios v rios profissionais que interagindo permitir o o real desenvolvimento das t cnicas da dom tica A dom tica facilita a vida dos que t m pouco tempo para cuidar da casa ou querem mesmo gozar um pouco mais do tempo de descanso ou seja permite que se tenha uma vida menos preocupada pois automatiza as tarefas de uma casa A dom tica j uma op o imprescind vel com solu es muitos originais e que primam pela diversidade Aparelho de ar Aquecedor Sensor de e condicionado _ Solar Temperatura Som 7 ambiente l Termostato gui Aquecedor a Sistemas a g s Sensor Port o Eletronico C mera _ ma Humina o extema som ambiente Aquecimento de piso Sensor de G s Metano e Sensor de video portero presen a eletr nico Ba a Bomba de calor Som Fi A ndici d i ate Sensores de Fuma a ambiente rd Controle de Gas central Figura 9 Esquema automa o residencial Fonte www comprar todaoferta uol com br 36 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Para Bolzani um bom come
47. da MONO STAN A esersnpinia sal on sida dedisasesianal ban daand 19 CAP TULO 1 EDIF CIOS INTELIGENTES iiiii 20 Lo Arodu oao CONCONO parana sabado ass Rasa 20 t2 REVIS O Mi tOn A ms puras ard uno A E do Ganso sra ata a 23 t3 Exemplosdeedificios inteligentes casusiesispseiassiaeriss i A penta 24 1 4 Organiza o de sistemas e servi os nos edif cios inteligentes nssssseoeeeesssssseeee1ees 29 Lo Objectivos dos edificios inteligentes us cassiosusia lenda lia i as a s 31 1 6 Benef cios e inconveni ncias dos edif cios inteligentes seeeeeeessssssoeeerssssssseeerees 22 e NCUStos ETE OnO eCa p alea a a T E 33 CAPITULO 2 DOMOTICA picassa ore 35 2d JREOdICao ao Conce Oen a a A A 35 Zi IREde dOMONC deier a a a DR a 38 2 3 Classifica o dos sistemas da automa o residencial cceee eira 40 Pt De Niveis de NterA O nsssames ta ninar dada sis a AUS A ai DA sad 40 2i ue Arquitectura dos sistemas de automa o ssesssseoeeeessssssseetersssssssseerresssssseeerersssss 41 PR Bo Meios de transmiss o de dAdOS qa 1 as uaiairdsa aaa TDR TD 43 ZA pPuncoes da JOM LICA aussi le Gan T aU AESA 44 2 4 1 Fun o dE SestiOnaiani A ga aa a 44 Dl estao do CCO IA raso aas ani E SARA E ct a 45 Zi Gestao de JUmna O sas arraia a GRATA RUCA Gas data E 46 2A dd Gestao dos idos E deio S asas auaios is Ga EO E 47 2 4 1 4 Gest o de Aquecimento Ventila o e Ar Condicionado AVAC
48. de udio e v deo num ponto do ambiente 56 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Concretizar uma comunica o entre os aparelhos para diminuir os comandos m ltiplos Disponibilizar em outros c modos da casa receptores conectados a uma mesma rede de comunica o Alguns sistemas contam com um controlador para aparelhos de imagem e v deo com microprocessador integrado uma rede de conex o separada e controlos por infravermelho em cada ambiente Angel 1993 p 65 66 57 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Cap tulo 3 Tecnologias Dom ticas 3 1 Introdu o Actualmente existem grandes n meros de solu es comerciais baseadas em v rios protocolos criados para sistemas de automa o de edif cios Segundo Amory e J nior 2001 p 23 apud Castanheira 2005 p 22 protocolo a especifica o de um conjunto de regras que diversos equipamentos respeitam para trocar informa es S o usados como linguagem de comunica o entre os m dulos processadores respons veis pelo controlo de actuadores e monitoriza o de sensores Dentro das principais tecnologias dom ticas existentes no mercado podemos referir os sistemas inicialmente desenvolvidos nos Estados Unidos como o X 10 o Consumer Electronics Bus CEBus o Lon
49. de casa house code que composto por letras de A a P e c digo de unidade unit code corresponde a uma zona de um determinado circuito de comando e tem tamb m 16 posi es poss veis de 1 a 16 assim poss vel ter no sistema at 256 dispositivos 16 c digos de casa x 16 c digos de dispositivo Figura 25 Configurar um m dulo Fonte Madrid Villalba 62 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Para a transmiss o de comandos para um dispositivo utilizado o seu endere o seguido do comando Por exemplo para ligar uma l mpada com o endere o A5 s o enviadas duas mensagens uma que selecciona o c digo A5 e de seguida a outra que explicita o comando ligar Os formatos das mensagens s o os seguintes Pomer Lina Cycles I o Fi STAT HOUSE HUMEER START HOUSE HUMEER CODE CODE CODE COCE CODE CODE Code transmitted when a number button is pressed START HOUSE FUNCTION START HOUSE FUNCTION CODE CODE CODE CODE CODE CODE Code transmitted when a Function button is pressed FIGURE amp Figura 26 Formatos das mensagens X 10 Fonte Nunes 2009 O envio de um comando para um dispositivo composto pelo envio das duas mensagens acima apresentadas em que na primeira foi seleccionado o dispositivo O start code sempre igual para todas as mensagens que o 1110 O house code o c digo do dispositivo
50. de softwares e necess ria uma Infra estrutura adequada para sua implanta o Os sistemas de automa o complexos ou resid ncia inteligente prev em que todo o sistema de automa o residencial seja projectado juntamente com a planta da resid ncia conforme as necessidades dos propriet rios e futuros moradores Assim ser poss vel prever todas as funcionalidades que ela poder oferecer 2 3 2 Arquitectura dos sistemas de automa o A classifica o da arquitectura dos sistemas de automa o feita com base no local onde se encontra a intelig ncia do sistema dom tico Segundo Ferreira 2008 pode dispor de uma arquitectura centralizada uma arquitectura descentralizada uma arquitectura distribu da e uma arquitectura que um misto das anteriores Num sistema de dom tica uma arquitectura centralizado aquele que disp e de uma nica central de automa o qual todos os dispositivos da instala o s o conectados tanto para a entrada dos sinais dos sensores quanto para ap s o processamento dos sinais enviar os comandos e ajustes aos dispositivos receptores para que executem as opera es actuadores CONTROLADOR CENTRAL INTERFACE Figura 11 controlo Centralizada Fonte Ferreira 2008 41 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Devido ao aumento da complexidade dos sistemas de automa o residencial e
51. der ligar ou desligar determinado ponto de ilumina o Bastar apenas se activar o aplicativo controlador e comandar todos os pontos de luz internos e externos a 80 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 partir de um local nico Com este sistema Active Home a energia usada apenas quando realmente necess ria eliminando os gastos desnecess rios A implementa o desta funcionalidade utiliza 16 m dulos de l mpadas distribu dos por pontos estrat gicos 9 m dulos de aparelhos 1 controlador program vel de PC X 10 com o software Active Home e 8 interruptores X 10 A tabela 7 apresenta os compartimentos onde est o instalados os dispositivos e as quantidades de cada dispositivo Tabela 7 recursos para implementa o do controle de energia atrav s de PC Fonte pr pria 2010 Sica aa 2 4 cs 7 L 1 Garone PAi 3 1 Gm rh 3 Gs Ph 3 E 4 1 w pa 1 w p 1 mno e 2 2 1 To W 1 em o 2 81 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 N o podemos nos esquecer de que todos os sistemas X 10 dependem de energia el ctrica para funcionar Por isso importante ter uma fonte alternativa de energia para que caso faltar a energia o edif cio fun
52. do Cada tipo de canal de comunica o tem as suas caracter sticas e dist ncias m ximas n mero de dispositivos m ximo e largura de banda O tipo mais comum o par entran ado que opera a 78Kbits s Para a rede el ctrica a velocidade s o 5 4Kbits s A maior parte dos dispositivos apenas podem estar num canal a n o ser que seja utilizado um router comunica o entre os dispositivos efectuada utilizando o LonTalk que inclui acesso ao meio comunica o ponto a ponto e alguns servi os avan ados como autentica o prioridade 69 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 detec o de mensagem duplicada colis o m ltiplas taxas de transmiss o suporte a cliente servidor e detec o de erros A tecnologia Lon Works formada por uma rede de dispositivo inteligente de controlo chamados N s que se comunicam usando um protocolo comum N s podem ser detectores de proximidade chaves detectores de movimento e rel s Cada N de rede por sua vez cont m intelig ncia embutida capaz de implementar o protocolo e desempenhar todas as fun es de controlo Alem disso cada N inclui um interface transceptor com o meio f sico que conecta ao micro controlador do N ao meio da comunica o Uma rede Lon Works permite ao utilizador monitorizar diagnosticar controlar e gerir 24 horas por dia todos o
53. e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 3 3 Protocolo CEBus O protocolo Consumer Electronics Bus CEBus foi desenvolvido em 1984 pela Eletronics Industries Allience Associa o de Ind strias Eletr nicas EIA nos Estados Unidos da Am rica O CEBus consiste numa arquitectura aberta que define protocolos para a comunica o de aparelhos atrav s de linhas de for a par tran ado de baixa voltagem cabo coaxial infravermelhos R dio Frequ ncia RF e fibra ptica Este protocolo foi desenvolvido para suportar as seguintes fun es constantes da s rie de normas ANSI EIA 600 A Controlo remoto Indica o de status Instrumenta o remota Controlo de energia el ctrica Maior seguran a dos dados enviados e recebidos Coordena o de aparelhos de udio e v deo gt gt gt gt Distribui o residencial de udio e v deo Segundo Parmeggiani 2001 apud Coruja 2005 algumas caracter sticas de CEBus se destacam em rela o s demais tecnologias de rede baseadas na rede el ctrica A Permite diversos dispositivos utilizarem subconjuntos de facilidades de CEBus pois todos devem interpretar um conjunto m nimo de comandos Suporta a distribui o de udio e v deo em v rios formatos anal gicos e digitais Utiliza uma estrat gia distribu da onde n o necess rio um controlador central para que os dispositivos possam se comunicar A Perm
54. e riscos exteriores ou dom sticos Inclui detec o de inc ndio e fuga de g s Circuito Fechado de Televis o CFTV e detec o de intrus o Angel 1993 p 58 60 e Detec o de inc ndio e fuga de g s Qualquer sistema de seguran a permite a detec o de fumo ou temperatura e activa as sirenes em simult neo com envio de alarmes remotos O sistema de detec o de inc ndio de extrema import ncia para a seguran a dos ocupantes da edifica o Geralmente este sistema compostos por uma central de comando sensores e actuadores 1 2 pio E um comutador el ctrico que pode ser operado magn tica ou electromagneticamente 50 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Este sistema permite em caso de inc ndio actuar sobre os equipamentos el ctrico por exemplo desligar todos os equipamentos n o imprescind veis devendo os restantes ter a sua alimenta o el ctrica estabelecida por cabos com elevada resist ncia ao fogo Permite ainda multiplicar as formas de envio dos alarmes remotos atrav s do recurso ao envio de e mail fax mensagens sms Alves Mota 2003 Sprinkler Detector I Detector de de Calor 0 Chama Sistema de Aspira o Detector de e a b Fuma a w Em o al q aa q UL E T T q E u T Q Bents Fuma a Chamas Calor Calor invisivel visivel E intenso
55. encial utilizando o protocolo X 10 3 2 3 Vantagens e desvantagens da tecnologia O protocolo X 10 possui uma s rie de vantagens em rela o aos demais protocolos A seguir s o apresentadas algumas vantagens que fazem do X 10 um dos protocolos mais usados no processo de automa o de edif cios Este protocolo utiliza a rede el ctrica tradicional como meio de comunica o entre os diversos dispositivos n o necessitando de uma rede de tubagem adicional N o preciso uma unidade central Os m dulos comunicam se entre si directamente O X 10 f cil de se instalar e se utilizar Possui baixo custo dos equipamentos N o preciso t cnicos especializados para fazer a sua Instala o Embora todas essas vantagens sejam importantes algumas barreiras ainda impedem a implementa o do protocolo em larga escala Os sinais X 10 podem ser degradados ou alterados por equipamentos de corrente portadora nomeadamente alguns tipos de fontes de alimenta o O protocolo X 10 n o detecta nem tolera colis es Logo se dois comandos X 10 forem enviados ao mesmo tempo poss vel que eles n o cheguem ao destino A limita o de 16 c digos de casa e 16 unidades de c digo torna o espa o de endere amento um pouco apertado N o h hip tese de crescer para al m dos 256 componentes Operar apenas fun es simples tipo liga desliga e controlo da intensidade da ilumina o 67 105 Edif cios Inteligentes
56. esma O funcionamento deste controlo ser demonstrado na figura 34 Sensor de presen a Regula a intencidade luminosa P l terima Sensor de luminosidade Figura 34 Gest o de energia autom tica Fonte pr pria 2010 78 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Para a implementa o desta funcionalidade ser o necess rios pelo menos 8 sensores de movimento e 8 de luminosidade espalhados pelos diferentes compartimentos do edif cio conforme mostra a tabela 6 a seguir Tabela 6 recursos para implementa o do controlo de energia autom tico fonte pr pria 2010 Garagem C V Circula o C V j pi ja j j ju ju 2 Processo O segundo processo empregue para fazer a gest o de energia atrav s do uso de um software de gest o Aqui a gest o de energia ser atrav s da Interface controlador bidireccional de PC X 10 que inclui o software de gest o Active Home que permite programar todos os m dulos individuais de luzes e controlar qualquer equipamento X 10 a partir de um computador i ActrreH omeflT MI C AR CHITA YHOMECO YDATASMpHouse n10 File Macro Modules Toole Configuration wiindow OF a m Es Roe f E EFE REEF Figura 35 Active Home Fonte www SuperInventos com 79 105 Edif cios Inteligentes e a Dom
57. etrol fera contribuiu decisivamente para a implanta o destes sistemas colocando em primeiro plano todos os aspectos relacionados com uma gest o energ tica mais racional Nos finais dos anos 70 o sistema de Aquecimento Ventila o e Ar Condicionado AVAC foram os primeiros sistemas de edif cios a serem electronicamente controlados Os chips de computadores permitiram o controlo destes sistemas atrav s de sensores localizados permitindo respostas e altera es r pidas e mais precisas das condi es clim ticas Esta tecnologia favoreceu o in cio do desenvolvimento da ideia de tornar os edif cios providos de Intelig ncia podendo assim responder aos requisitos do ambiente natural n o existindo por m a integra o Um pouco mais tarde j em 1978 o Mass United Technologies em Cambridge UK realizou a primeira integra o de v rios edif cios 134 num s sistema que controlava 2 400 pontos e custou 5 5 milh es de d lares Esta quantia ficou amortizada ao cabo de dois anos contabilizando t o somente a economia energ tica Nos anos 80 surgem novos requisitos de conforto de seguran a de flexibilidade dos locais de trabalho com novas e maiores necessidades de servi os de telecomunica es e de processamento de informa o Isso deu origem ao aparecimento nos edif cios de tr s sistemas fundamentais gt O sistema de automa o e gest o de edif cios respons vel pelo controlo das Instala e
58. gar e variar a ilumina o ou o aquecimento ventila o e ar condicionado sirenes de alarme do ingl s Automation um sistema autom tico de Automa o controlo pelo qual os mecanismos verificam seu pr prio funcionamento efectuando medi es e introduzindo correc es sem a necessidade da Interfer ncia do homem Automatiza o Entende se a capacidade de se executar comandos obter medidas regular par metros e controlar fun es de uma casa automaticamente Barramentos S o padr es de redes de comunica o industrial para controlo distribu do em tempo real Controladores Administram a instala o recebem a informa o dos sensores exercem fun es espec ficas de controlo e transmitem aos actuadores Dispositivos Espec ficos Elementos necess rios ao funcionamento do sistema como modems ou roteadores barramentos cabos e outros meios de transmiss o de informa o Home teather Referem se ao sistema de udio e v deo de ltima gera o Im tica Neologismo empregado para o uso de tecnologias de automa o e controle em edif cios comerciais referindo se ao p blico a que se destina Incorpora outros objectivos Anexo al m da dom tica como a satisfa o da estrutura empresarial na qual est inserido Minitel um aparelho port til que possibilita a conex o em redes de dados dist ncia Est equipado com um pequeno visor e teclas Minuterias S o Interruptores tempo
59. hist rica e o levantamento dos casos existentes a n vel internacional Faz se uma an lise sobre as fun es da dom tica e descrevem se os principais protocolos utilizados em automa o residencial destacando aspectos gerais sobre os mesmos como praticidade vantagens e desvantagens Neste contexto proposto um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 no qual s o abordadas algumas t cnicas que permitem fazer a gest o inteligente da energia e o controlo de seguran a Este conceito tem sido muito aplicado internacionalmente apresentando como uma boa solu o para a sustentabilidade dos edif cios PALAVRAS CHAVE edif cios inteligentes automa o residencial dom tica protocolo de comunica o integra o de sistemas Dedicat ria A Deus por iluminar sempre meu caminho Aos meus Pais pelo apoio compreens o e encorajamento Aos meus irm os por todo o apoio Ao meu namorado pelo amor paci ncia companheirismo Agradecimentos Nunca poderemos ser suficientemente gratos a Deus a nossos pais e aos nossos mestres Arist teles A Deus por ter me dado for as e conhecimento para que pudesse experimentar mais esta realiza o Aos meus Pais pelo sacrif cio luta dedica o e incentivo aos estudos dos filhos apesar das dificuldades sempre estimulando o conhecimento e os novos desafios acreditando que a educa o leva ao desenvolvimento intelectual e pessoal A minha
60. iiiiserrrr crer 45 Fioura 15 Controlode 1mina o ss iac al rasa T SRU aaa 46 Freura 16 Controlo de climatiZa oO ss asas rasas aaa ada asia a pa 48 Eisura l e Sistema de delencad de CAS siena patio el ada done aee da aa 51 Fig ra 18 Composicao do sistema CET Vaca ai aa Rea a aaa abs 52 Fiora oe maree a e r E a ct a 53 Figura 20 Identifica o por R dio Frequ ncia eseesseeoeeessssssseeerrsssssssscerressssssseerressssseses 53 Fig ra 21 Dispositivo de let ra disita b essnee a a S 54 Fisura 22 Leitor de scometna da Ma parei Ra a ga 54 Figura 23 Os principais protocolos de comunica es de automa o residencial 59 Figura 24 Rede de dispositivos X Orsini a 18 a an 62 Figura 23 Conheurar Un MOJU lOe E E 62 15 105 Figura 26 Figura 27 Figura 28 Figura 29 Figura 30 Figura 31 Figura 32 Figura 33 Figura 34 Figura 35 Figura 36 Figura 37 Figura 38 Figura 41 Figura 42 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Formatos das mensagens A lO nani ii ea ia aa edad 63 produtos X LO para Sala cerco camada fp Ap a a 65 Produtos X 10 para COZINRA esmagada ag senmaduaadees Ferra a i ea 65 produtos A TO para gual lOe dios sa seua tida farda o so Uai a Sa 66 produtos X LU par CSCA rIO sacas asaauotinsasi assa E NR 66 Excmplo de topologia CEBUS ais seua print agr 69 Intesra ao de Sistemas residenciais hrei
61. imagem do invasor em tempo real num canto da tela da TV e o sistema udio emite um aviso sonoro Persistindo a invas o o sistema providencia a abertura da porta do canil para libertar os c es trava as portas de acesso da resid ncia e executa ainda liga o telef nica para a pol cia ou para outro n mero previamente programado Dias et all 2004 74 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 3 6 1 As vantagens da integra o A integra o a principal caracter stica da automa o residencial para os edif cios Inteligentes Isso deve se as vantagens e potencialidades que o sistema oferece dos quais se destacam Nunes Renato e Um melhor aproveitamento dos recursos existentes e uma maior efic cia na sua utiliza o e Novas fun es como valor acrescentado da interac o e coopera o entre sistemas aplica es e Reac es mais coordenadas e r pidas e A capacidade de correlacionar a informa o de a processar e de optimizar decis es e Acesso aos v rios sistemas atrav s de um mesmo ponto o que se traduz numa utiliza o mais simplificada flex vel e eficaz e Aumentos de produtividade facilitando a execu o de tarefas complexas envolvendo diferentes sistemas e Solu es com uma melhor rela o funcionalidades custo Embora a integra o tenha in meras vantagens existem alguns aspectos menos positivos que
62. io pouco usado nos 43 105 2 4 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 sistemas de dom ticas actuais Pode ser utilizado tanto em liga es ponto a ponto quanto em liga es multiponto Transmiss o por R dio Frequ ncia RF a transmiss o por RF apresenta uma maior flexibilidade no controlo dist ncia podendo o sinal ultrapassar paredes e outros obst culos Este tipo de transmiss o bastante sens vel s interfer ncias electromagn ticas e apresenta uma velocidade de transmiss o muito baixa sendo normalmente usada em controlos remotos que necessitem de grande mobilidade Transmiss o por infra vermelhos a transmiss o por infra vermelhos est amplamente difundida hoje nos equipamentos udio e v deo Apresenta enorme comodidade e flexibilidade nas aplica es e grande imunidade a interfer ncias electromagn ticas Tem como principal desvantagem a facto de ser necess rio o estar vista entre o transmissor e o receptor Transmiss o por cabo de par tran ado o meio de transmiss o de menor custo por comprimento no mercado A liga o de n s ao cabo tamb m extremamente simples e de baixo custo Esse cabo se adapta muito bem s redes com topologia em estrela onde as taxas de dados mais elevadas permitidas por ele e pela fibra ptica ultrapassam e muito a capacidade das chaves dispon veis com a tecnologia actual Hoje
63. ite a adi o e remo o de dispositivos sem interrup o e com o m nimo de envolvimento do usu rio A Prov um bom meio para dispositivos acessarem um m dia compartilhada e permite maior prioridade para aplica es com restri es tempor rias 68 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 A figura 31 mostra uma rede t pica CEBus com 3 diferentes m dias interconectadas utilizando router sensores controladores e aplica es finais luzes udio v deo Coaxial Cable E h Fa i S S C Router Cluster Controller Power Line Carrier Data A Appliances Figura 31 Exemplo de topologia CEBus Fonte Teza 2002 p a S Sensors S i O protocolo CEBus apresenta boa rela o custo beneficio permite a automa o residencial em im veis existentes atrav s de reformas n o necess ria uma unidade central os m dulos comunicam se entre si directamente 3 4 Protocolo Lon Works Lon Works uma tecnologia desenvolvida pela empresa norte americana Echelon Corporation criada em 1990 Em Dezembro de 1992 a Inteligent Building Institute IBI qualificou Lon Works como uma das tr s tecnologias recomendadas para automa o predial A comunica o de rede pode ser efectuada por diversos tipos de meios f sicos que podem ser fibra ptica radiofrequ ncia rede el ctrica e par entran a
64. junto dos aparelhos A programa o de hor rios para activar desactivar equipamentos de aquecimento ventila o ou ar condicionado permite manter um n vel de conforto e poupar 47 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 energia os equipamentos funcionam de acordo com os hor rios presen a e temperatura exterior n o esquecendo a comodidade de poder efectuar uma chamada para casa para se certificar se realmente desligou o aquecimento Actuador para o Actuador para os estores aquecimento do piso Actuador para os radiadores Transmiss o da informa o processada pelo sistema central program vel Figura 16 Controlo de climatiza o Fonte Nunes et all Com esse novo sistema pode se fazer Angel 1993 p 51 52 optimiza o em rela o ao meio externo A auto adapta o levando em conta o tempo de resposta dos equipamentos A gest o de ambientes individualizados cada um com controlo de temperatura O controlo dist ncia da temperatura interna da casa atrav s do Minitel Passar para um n vel de mais baixo consumo quando n o h residentes em casa Desactivar o aquecimento e o ar condicionado se alguma janela estiver aberta 48 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o p
65. licada depend ncia do fornecedor Falta de uniformidade Impossibilidade de automatiza o global Dificuldade para integrar novos Equipamentos limitados servi os e interligar redes amplia o do uso de adaptadores obsolesc ncia em curto prazo 37 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Tabela 2 Infra estrutura dom stica com automa o Bolzani 2004 Situa o proposta Consequ ncias Automa o de resid ncias Maior conforto e automatiza o de servi os Integra o dos servi os Diminui o dos custos de equipamentos e processos Centraliza o de sistemas Simplifica o da rede Conex o com redes externas internet e Comando remoto utiliza o de conte do dedicadas digital sob demanda Monitoramento remoto de pessoas Facilidade de integra o de novos equipamentos equipamentos e servi os rapidez no envio de alarme homecare Electrodom sticos inteligentes Acesso informa o de qualquer ponto da casa diminui o do tempo de procura de avarias economia de energia Auditoria e controle de gastos Melhoria no funcionamento de sistemas administra o da resid ncia constante supervis o do conjunto 2 2 Rede dom tica As redes dom ticas tamb m recebem o nome de Home Area Networks HAN Estas podem ser definidas como um conjunto de dispositivos inteligentes que utilizam um protocolo de comunica
66. ltimos anos em diversas partes do mundo especialmente no Jap o e nos Estados Unidos Oferece um conjunto de benef cios aos seus utilizadores nomeadamente uma melhor gest o e poupan a energ tica aumento da seguran a dos edif cios e conforto proveniente da automa o de determinadas tarefas e actividades Numa casa dom tica existe tamb m a possibilidade de um melhor aproveitamento das energias renov veis produzidas em casa tais como a energia solar ou a e lica Os processos de automatiza o dos edif cios utilizam v rios protocolos de comunica o que permitem a integra o dos diversos elementos subsistemas do sistema dom tico sensores 17 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 actuadores subsistema de seguran a energia e outras Neste trabalho d se mais nfase ao protocolo de comunica o X 10 Desenvolveu se um projecto de automa o residencial simples e de baixo custo e que tem por objectivo fazer a gest o de energia el ctrica e o controlo de seguran a utilizando para este fim o protocolo de comunica o X 10 Com o crescimento do mercado de automa o residencial e as novas op es de uso das tecnologias inteligentes na constru o civil necess rio o aprofundamento das discuss es dos grandes temas do sector como a crescente aplica o de sistemas automatizados sobretudo na elabora o de projectos de con
67. lvulas gua e g s motores estores portas rega ligar desligar e variar a ilumina o ou o aquecimento ventila o e ar condicionado sirenes de alarme etc Podem ser magn ticos hidr ulicos pneum ticos el ctricos ou de accionamento misto gt Controladores gerem a instala o e recebem a informa o dos sensores transmitindo a aos actuadores gt Interfaces d o e recebem informa o do utilizador constando normalmente de Teclado display TV PC Telefone Telem vel PDA Internet WAP etc gt Dispositivos Espec ficos elementos necess rios ao funcionamento do sistema como modems ou routers que permitem o envio de informa o entre os diversos meios de transmiss o onde viaja a mensagem As redes destinadas aos edif cios inteligentes se baseiam em aplica es onde uma rede separada e independente utilizada para cada fun o E assim que existem redes destinadas seguran a detec o de inc ndios ao controle de acessos climatiza o e inform tica Na figura 10 apresenta se um exemplo de rede dom tica Rede Dom tica N cleo Sensores Microfones Entradas Interface 2 AN software qe an Telas de e saidas o com atuadoras a toque Usu rio Displays Software de controle Outros Dispositivos Figura 10 Rede dom tica Fonte Silva 2007 39 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o
68. m fun o do grande n mero de ac es e vari veis uma arquitectura centralizada tende a se tornar muito complicado caro e lento Sendo assim dividir o problema em partes menores ir facilitar sua resolu o al m de n o afectar todo o sistema no caso de uma parte parar de funcionar Terual 2008 A arquitectura descentralizada constitu do de diversos dispositivos com processamento Inteligente pr prio cada um com fun o espec fica dentro das in meras necessidades do sistema de automa o sendo distribu dos por toda a extens o da instala o interligados por uma rede comunicando se e enviando sinais entre sensores e actuadores que podem se encontrar pr ximos ou integrados ao ponto de controlo e monitoriza o A maioria dos sistemas complexos utiliza arquitectura descentralizada Na automa o residencial as solu es mais complexas ter o maior desempenho sendo controladas e programadas de forma descentralizada e essa parece ser uma tend ncia Terual 2008 barramento Figura 12 controlo descentralizada Fonte Ferreira 2008 Num sistema de dom tica uma arquitectura distribu da caracteriza se pelo facto de cada elemento do sistema seja um sensor um actuador ou um simples interface ser tamb m um controlador capaz de actuar e enviar informa o para um barramento de dados de acordo 42 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o p
69. n ticos s o formados por duas fileiras de fios especiais com propriedades ferro magn ticas prensados entre camadas de pl sticos Por fim temos o smart card ou cart o Inteligente que um cart o em pl stico que possui Inserido na sua estrutura um circuito electr nico que armazena informa es de forma r pida e segura Figura 19 smart card Fonte www gta ufr br gt Identificador por r dio frequ ncia Radio Frequency IDentification RFID um m todo de identifica o autom tica atrav s de sinais de r dio constitu da de chips de sil cio e uma pequena antena embutidos tags RFID RFIDSystems D i Tag transponder Leitorantena Computador e Software Figura 20 Identifica o por R dio Frequ ncia Fonte www rfidsystems com br 2 E um transponder pequeno objecto que pode ser colocado em uma pessoa animal equipamento embalagem ou produto dentre outros Ele cont m chips de sil cio e antenas que lhe permitem responder aos sinais de r dio enviados por uma base transmissora 53 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Em controlo de acessos s o usados sistemas RFID de baixa frequ ncia 30 kHz a 500 KHz que t m pequeno alcance de leitura e baixo custo Este sistema se tornou indispens vel para uma grande variedade de recolha de dados e aplica es de identifica o automatizada que n o seriam
70. ncias Hibetec Canato D A 2007 Utiliza o de conceitos de integra o de sistemas direccionados a dom tica Estudo de caso para automa o residencial Campinas S o Paulo Castanheira L G 2005 Seguran a como componente fundamental do sistema de automa o predial 72p Monografia de gradua o em Engenharia de Controle e Automa o Universidade federal de ouro preto Ufop Coruja E D J 2005 Solu o para controle unificado em um projecto de automa o residencial 55p Monografia Bacharelado em Ci ncia da Computa o Universidade Luterana do Brasil campos Gravata Ferreira J A O 2008 Interface homem m quina para dom tica baseado em tecnologias Web 94p Disserta o realizada no mbito do Mestrado Integrado em Engenharia Electrot cnica e de Computadores Major Automa o Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto FEUP Gomazako M S 2007 Conserva o de energia em edif cios comerciais atrav s da implementa o de dispositivos de automa o Campinas S o Paulo 90 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Ishimura W Kenji 2006 Automa o em edif cios residenciais no mercado de alto padr o Trabalho de conclus o de curso de Engenharia Civil Universidade Anhenbi Morumbi S o Paulo Neto A D L MENON R O 004 Monitoramento e controle residencial via software
71. on brasa dois cad aaA sa aa ol ssa ara 13 Planta RPChaO aaa das ie ad a Ra Era TA Gestaorde enei a aOd C Aarre E iate ER ad 78 ACUS HOMO ei DR RR ERRAR PS PU O EC PPS EMA 19 Gest o de energia atrav s do software active Home ccceeeii iii 80 Sistema fotovolt ico proposto cccc iris eeeeeeeerrreeeee aeee aenerrrereranananaso 82 Estrutura de controlo de seguran a siccare ani aeaaeai aana iih 83 anstalicao do modulo ds DO ga a A q CR 85 instala o m dulo de l mpadas ce iua ara a rena a 85 16 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Introdu o O homem sempre procurou protec o e passou a aprimorar suas edifica es e suas necessidades Com a evolu o tecnol gica passou a concentrar esfor os de adapta o a novos materiais passando pela aplica o de novos sistemas conceitos construtivos e novas tecnologias Um novo modelo comercial e tecnol gico de empreendimentos vem ganhando for as nos ltimos anos Conhecidos como edif cios inteligentes esses empreendimentos combinam desenho arquitect nico e tecnologias avan adas integradas e desenvolvidas conjuntamente dom tica A dom tica ou simplesmente automa o residencial conhecida como respons vel pelo projecto de edif cios Inteligentes faz parte de uma rea da engenharia inform tica que tem vindo a expandir se ao longo dos
72. onstru o Figura 1 Edif cios inteligentes Fonte Bolzani 2004 Fazendo uma pequena analise das defini es apresentadas acima pode se verificar que a defini o apresentada pelos americanos leva nos a acreditar que a constru o dos edif cios inteligentes est relacionada principalmente com aspectos econ micos e de organiza o O conceito sugerido pelos japoneses baseado nos aspectos ligados seguran a da edifica o e no uso racional de energia No pensamento europeu este tema est ligado n o s a objectivos econ micos e t cnicos mas tamb m relacionado a sa de e bem estar de seus utilizadores al m de terem um objectivo ecol gico embutido nestas aplica es tecnol gicas Neste trabalho os edif cios inteligentes ser o observados como aqueles que fazem o uso dos novos conceitos tecnol gicos para criar um ambiente produtivo uma estrutura sustent vel a um custo vi vel tendo em vista factores como conforto seguran a economia de energia e respeito ao meio ambiente 22 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 1 2 Revis o hist rica No princ pio da d cada de 70 a divulga o dos microcomputadores levou ao aumento da aplica o dos sistemas de controlo os quais passaram a permitir a automa o e a supervis o de equipamentos mais sofisticados e em maior n mero Nos meados da d cada de 70 a primeira crise p
73. oposto uma leitora RFID identifica o por r dio frequ ncia a ser colocado no port o onde ao chegar a casa de carro a casa identifica o 83 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 morador atrav s da leitora RFID e um tag instalado na parte frontal do ve culo Ao identificar que o ve culo de um morador a leitora RFID acciona a abertura do port o e acende as luzes do p tio Ao confirmar que o carro j entrou em casa mediante a utiliza o de sensores de presen a na linha de abertura do port o o sistema acciona o fecho do port o Para o acesso ao edif cio foi colocado um sensor biom trico na porta de entrada do edif cio que permite a identifica o pr via do visitante e que possibilita efectuar determinadas ac es de acordo com a programa o desejada pelo usu rio Ainda foi instalado um sistema de CFTV circuito fechado de televis o composto por 4 c maras internas e externas ligados ao computador que fica no escrit rio Essas c maras far o a vigil ncia e a gest o do edif cio Sistemas de Detec o de inc ndios Na cozinha foi implantada um sensor de g s que tem como fun o a notifica o da detec o de alarmes t cnicos Estes podem em situa o de casa desocupada desligar o fornecimento de gua e electricidade A tabela 8 especifica a quantidade de cada dispositivo utilizado no controlo de seg
74. ores e ou sensores O EIB utiliza como meio f sico o par entrela ado a rede el ctrica a radiofrequ ncia e os infravermelhos 70 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Al m de aplica es como controlo de luzes cortinas e sistemas de ventila o incluem controlo total de ambientes salas de udio acesso de controlo a dist ncia por rede e Internet e Intelig ncia artificial que actua de acordo com as condi es externas como ventos e chuvas Em 1999 foi criada a Konnex Association KNX pela fus o das associa es EIBA Batibus Club International BCI e European Home Systems Association EHSA Representa mais de 200 empresas l deres mundiais de electr nica para automa o de edif cios A KNX tinha o objectivo de obter um standard Europeu para a automa o de edif cios al m deste objectivo pretendiam melhorar a presta o de servi os dos v rios meios f sicos introduzir novos modos de funcionamento com a filosofia Plug amp Play aos v rios dispositivos numa casa juntar empresas fornecedoras de servi os como as de telecomunica o e as de electricidade para um controlo da casa dist ncia A KNX fez uma jun o dos sistemas EIB Batibus e EHS para criar uma nica norma europeia que seja capaz de oferecer qualidade e que consiga competir com outros sistemas como o LonWorks ou CEBus Actualmente a norma compat vel com
75. orta o dos materias Gr fico 7 Gr fico das respostas a quest o 7 do inqu rito Ap ndice Segundo os nossos inquiridos a maior dificuldade em fazer a implanta o de um edif cio inteligente em Cabo Verde est no seu pre o inicial 38 seguido da necessidade de recorrer a t cnicos especializados 32 Cerca de 22 dos inquiridos alegam que a falta de conhecimento constitui um entrave implanta o de edif cios inteligentes em Cabo Verde e apenas 8 acredita que a principal dificuldade est na importa o dos materiais 8 Acha que se deveria apostar mais nesta rea Gr fico 8 Gr fico das respostas a quest o 8 do inqu rito Insatisfat rias foram as respostas a esta ltima pergunta Apesar de grande parte dos inquiridos 84 ter respondido que se devia Investir na dom tica houve alguma parte cerca de 16 que mostraram alguma resist ncia em aceitar esta inova o Ap ndice Ap ndice B Projecto de automa o residencial proposto B 1 Gest o inteligente de energia Ap ndice B 2 Controlo de Seguran a
76. os m todos de trabalho causam muitas diverg ncias no dia a dia de uma obra e Compreender a tecnologia conhecer todas as solu es dispon veis e estar actualizado Isto um processo sem fim pois surgem novos conceitos a cada dia Actualmente existem v rios sistemas inteligentes dispon veis para serem utilizados em resid ncias e edif cios comercias e sua fun o aplicar o equipamento adequado s necessidades do cliente e Pesar os pr s e os contras basear a sua escolha em crit rios preestabelecidos tais como limita es de custo e necessidades Dever ser capaz de compreender tend ncias da tecnologia e reconhecer quando um sistema se torna obsoleto ou inflex vel ao longo dos tempos e Identificar as escolhas tecnol gicas criativas direccionar o seu projecto a fim de criar ou aumentar as perspectivas e oportunidades de todos aqueles que ir o utilizar o sistema Arquitecturas multifuncionais podem ser mais apropriadas para ambientes menores em regi es com grandes ndices populacionais por exemplo Aqui apresenta se um exemplo de integra o de v rios sistemas para que a ideia sobre este assunto fique o mais claro poss vel Na seguran a os sistemas captam uma amea a de intrus o na resid ncia e accionam imediatamente a ilumina o de alguns ambientes e ou o sistema de Irriga o do jardim com o prop sito de desviar o intruso Ao mesmo tempo o sistema de v deo acciona a grava o assim como apresenta
77. osta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 4 3 Descri o das funcionalidades Como j citado as funcionalidades a ser implantada no projecto s o a gest o Inteligente de energia e o controlo de seguran a Abaixo s o descritas detalhadamente algumas t cnicas empregues para fazer a gest o e o controlo das funcionalidades anteriormente citadas 4 3 1 Gest o de energia Conforme foi dito anteriormente a gest o de energia ser efectuado por dois processos onde no primeiro processo vai se fazer a gest o de energia autom tica e no segundo processo val se utilizar um software de gest o Ainda inclui se na gest o de energia o uso do sistema de energia fotovolt ico para que no caso de interrup o do fornecimento da energia el ctrica o edif cio funcione de maneira independente A descri o mais detalhada de cada processo feita a seguir 1 Processo Gest o de energia Autom tica A ilumina o autom tica ser implantada nos corredores escadas e divis es pouco utilizadas atrav s da programa o conjunta dos sensores de movimento e da luminosidade sendo o controlo efectuado da seguinte forma quando algu m entrar em algum desses recintos a Ilumina o acender se automaticamente e apagar se algum tempo depois quando a pessoa deixar o ambiente O sensor de luminosidade faz a adapta o da ilumina o luminosidade natural atrav s de uma monitoriza o constante da m
78. poss veis com outras tecnologias gt Sistemas biom tricos de identifica o A tecnologia biom trica o reconhecimento autom tico de um indiv duo atrav s de uma caracter stica nica e inerente a ele Essa caracter stica pessoal pode ser tanto fisiol gica Impress o digital face ris retina geometria da m o veias da palma da m o ou do dedo e outras ou comportamental como a assinatura manuscrita reconhecimento pela Voz pelo movimento e outras A palavra biom trica oriunda do grego a uni o das palavras bios vida e m tron medida significando medida da vida A biometria torna se uma das escolhas mais indicadas para qualquer circunst ncia que seja necess ria a identifica o segura de uma pessoa devido ao facto de ter alto n vel de credibilidade e seguran a pois cada pessoa tem sua caracter stica pr pria que n o pode ser copiada Figura 21 Dispositivo de leitura digital Figura 22 Leitor de geometria da m o Fonte www eletronicall com br Fonte Neto 2004 54 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 2 4 3 Fun o de assist ncia e sa de uma fun o aplicada ao controlo da sa de onde com a ajuda de equipamentos poss vel prevenir doen as e problemas de sa de Como no caso de um dispositivo Instalado no sif o do banheiro que pode medir o pulso e a press o arterial o n vel de a car e da
79. protocolo X 10 2 3 Classifica o dos sistemas da automa o residencial Para melhor classificar os sistemas de automa o residencial pode se dividi la em tr s categorias distintas n veis de automa o arquitectura dos sistemas de automa o e meio de transmiss o de dados 2 3 1 N veis de intera o Segundo Teza 2002 os sistemas envolvidos no processo de automa o residencial podem ser classificados em tr s n veis de intera o sendo sistemas aut nomos sistemas Integrados e sistemas complexos gt Sistemas Aut nomos s o projectados apenas para ligar ou desligar um subsistema ou um dispositivo espec fico de acordo com ajuste pr definido n o h Interac o entre os dispositivos Cada subsistema ou dispositivo tratado independentemente sem que os dispositivos tenham rela o um com o outro Para este sistema geralmente utilizado o protocolo com tecnologia conhecida como X 10 bastante popular nos Estados Unidos serve para pequenas resid ncias ou para c modos Os sistemas aut nomos s o os mais f ceis e baratos para se implementarem por m n o oferecem um alto n vel de interactividade pois apenas permitem ao usu rio fun es simples como ligar e desligar gt Sistemas Integrados estes sistemas baseiam se em uma central de automa o para controlar m ltiplos subsistemas Integrados Cada subsistema funciona na forma para a qual foi especificada O processamento pode ser centrali
80. ptor convencional de parede Com o controlo e a automa o da ilumina o podemos obter diminui o do consumo de energia entre 30 e 50 Bolzani 2004 Os sistemas Inteligentes de ilumina o podem por exemplo fazer o aproveitamento da luz natural utilizando a luz artificial somente para complementar a luminosidade proveniente do sol sempre que poss vel Para se controlar de maneira autom tica os sistemas de ilumina o dever o ser integrados a sensores de luminosidade e a actuadores como minuterias e interruptores de cart o de forma a reduzir o consumo de energia el ctrica Bolzani 2004 Sensores de lumirosidade a pio Figura 15 Controlo de ilumina o Fonte Nunes et all O comando da ilumina o pode ser feito de diversas maneiras dentro dos limites espec ficos de cada aparelho Angel 1993 p 48 51 Gest o global por zonas com comandos nicos que podem ser programados e regulados de acordo com o ambiente Ilumina o autom tica de acordo com a presen a de pessoas ou por abertura de portas 46 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Temporizador para luzes de locais onde o uso intermitente como corredores e banheiros Acender e apagar as l mpadas desde o exterior da casa com aparelhos que utilizam radiofrequ ncia Gest o d
81. que se quer manejar e composto por 4 bits Pode se ter v rios dispositivos com o mesmo house code o que permite que uma nica instru o seja recebida e executada por todos os dispositivos com a mesma identifica o O number code o c digo do dispositivo que se pretende enviar um comando A mensagem sempre enviada duas vezes para efeitos de redund ncia Dos 22bits os ltimos 1lIbits s o a repeti o dos primeiros 1 bits Na segunda mensagem enviado o comando A mensagem semelhante anterior mas em vez de ser enviado o n mero do dispositivo enviado o c digo da fun o O envio de um bit pressup e sempre o envio do seu complemento excepto no campo start code A tabela 5 mostra os house codes bem como o number codes e fun es Do lado esquerdo est o os c digos da casa compostos por 4 bits e do lado direito os c digos do dispositivo e das fun es compostos por 5 bits em que o ultimo bit indica se dispositivo bit a O ou fun o bit a 1 63 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Tabela 5 Possibilidades de codifica o de equipamentos X 10 Fonte Nunes 2009 LNEFuNCHON Codes d O 1 1 0 0 2 1 1 1 0 0 3 0 0 1 0 0 d 1 0 1 E E 5 0 0 E 1 0 i 1 0 0 1 0 House Codes 7 5 8 i 1 1 0 1 0 g 0 1 1 1 0 40 1 1 1 1 0 iij O 0 1 1 0 12 1 1 0 1 1 0 13 O 0 0 0 0 14 1 0 0 0 0 15 O 1 0 E 0 16
82. rizados E um comutador el ctrico que pode ser operado magn tica Rel ou electromagneticamente Dispositivo computacional respons vel pela interconex o de redes Quando est tico transfere informa o de uma rede Roteador para outra compatibilizando diferentes protocolos Quando din mico tem a capacidade de estabelecer a melhor rota a mais r pida para que a informa o chegue ao seu destino S o o processo de sistema conectados ferramentas e Sistemas de integra o programas que em conjunto com a arquitectura formam um corpo de diferentes possibilidades de transforma es de dados Conjunto de instru es que gerenciam o hardware do Software computador SMS Formato de envio de mensagens curtas para celulares Padr o internacional criado pelo WAP f rum para WAP aplica es que utilizam comunica es sem fio internet m vel como por exemplo acesso Internet a partir de um telefone celular Telem tica o conjunto de tecnologias da informa o e da comunica o resultante da jun o entre os recursos das telecomunica es e da inform tica 9 Universidade Jean Piaget taset de Cabo Verde i PasET de Cabo rde Ap ndice Ap ndice A Inqu rito aplicado aos profissionais e alunos da Constru o Civil e analise dos question rios A1 Question rio Objectivo Com este question rio pretende se obter algumas informa es sobre os conhecimentos e as opini es dos profissionais e al
83. rotocolo X 10 2 4 1 5 Gest o da funcionalidade dos espa os Tem como objectivo flexibilizar o ambiente quando houver modifica es nos grupos familiares novos modos de vida e adapta o a novas necessidades Visa permitir futuras actualiza es nos sistemas actuais Instala o de novos sistemas interconex es permitindo a evolu o das necessidades do usu rio Angel 1993 p 54 Nota se que o projecto deve garantir as adapta es a novos equipamentos no futuro levando em conta a estrutura do ambiente Os requisitos b sicos que a gest o de funcionalidades de espa os Angel 1993 p 54 deve atender s o e Aumentar a produtividade e a seguran a e Empregar todos os recursos da forma mais eficiente poss vel e Ter flexibilidade para novas e eventuais necessidades de uso 2 4 2 Fun o de controlo A fun o de controlo traz ao usu rio Informa es do sistema que lhe permite ter uma no o do actual estado de funcionamento dos aparelhos controlando e prevenindo falhas e comandando interven es de manuten o preventiva Angel 1993 p 55 2 4 2 1 Controlo t cnico Com este controlo o usu rio torna se mais confi vel no uso dos equipamentos dispositivos e Instala es com autodiagn stico que lhe permite uma programa o dos gastos Com isso poss vel Angel 1993 p 56 58 Receber mensagens de falhas nos sistemas ou aparelhos nos monitores de controlo ou na televis o
84. rotocolo X 10 com o algoritmo nele executado de acordo com os dados adquiridos por ele pr prio sensor por exemplo e de acordo com os dados recebidos de outros dispositivos do barramento actuador por exemplo Ferreira 2008 INTERFACE barramento Figura 13 Controlo distribu do Fonte Ferreira 2008 2 3 3 Meios de transmiss o de dados 2 O meio de transmiss o um suporte f sico onde circula a informa o trocada entre os diversos dispositivos da rede de dom tica Segundo Teruel 2008 os principais meios de transmiss o de dados s o rede el ctrica PLC Power Line Communications fibra ptica r dio frequ ncia infra vermelhos cabo de par tran ado gt Transmiss o por rede el ctrica utiliza a rede el ctrica j existente numa habita o Atrav s da inser o de altas frequ ncias conseguem se modular sinais na actual rede el ctrica sem interferir com os habituais aparelhos el ctricos Este tipo de meio tem como principal vantagem o baixo custo da instala o sendo facilmente usado em casas j constru das gt Transmiss o por fibra ptica utiliza uma combina o de tecnologias de semicondutores e de fibras pticas A fibra ptica um meio de transmiss o que apresenta grande fiabilidade na transfer ncia de dados e imunidade a electromagn ticas Apresenta velocidade de transmiss o elevadas associadas a um custo elevado dos cabos liga es e equipamentos Este me
85. s dist ncia A aplica o que resultar deste projecto de investiga o dever ser econ mica de f cil Instala o e utiliza o para que cada um tenha a oportunidade de usar esta tecnologia Para tal ir o ser usados dispositivos de baixo custo com a capacidade de comunicarem sem fios de forma a controlar o ambiente ao redor do utilizador podendo aumentar e melhorar a sua qualidade de vida no que diz respeito ao conforto caseiro sem acrescentar fios intrusivos no edif cio 76 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 4 2 Descri o do edif cio Para implementa o de automa o residencial foi escolhida uma planta residencial Figura 31 que adequasse as possibilidades de automa o residencial O lote onde est inserida a moradia tem aproximadamente 500 00 m2 e composta por tr s pisos cave r s do ch o e primeiro piso e uma rea de lazer piscina Figura 33 Planta R Ch o A cave est destinada para as reas t cnicas o r s de ch o encontra se organizado de forma a permitir a comunica o com o exterior de modo a se poder usufruir da paisagem circundante enquanto o primeiro piso a rea de descanso e repouso onde a distribui o dos interiores teve com objectivo principal poder desfrutar da paisagem exterior e disposi o solar 71 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Prop
86. s cabos de comunica o convencional ou utilizando comandos dist ncia recorrendo a dispositivos infravermelhos ultra sons ou r dio frequ ncia Alguns sistemas dom ticos tratam a comunica o toda em conjunto ajudando na interac o com o ambiente Angel 1993 p 64 2 4 4 2 Comunica o espa amento Segundo Angel 1993 p 65 66 dentre os servi os oferecidos por esta subfun o pode se citar a possibilidade do relacionamento da fam lia com o ambiente externo e os servi os 55 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 colectivos dos Im veis Para realiza o destes servi os colectivos tem se a necessidade de interconectar os aparelhos de udio e v deo comunica o da casa fazendo os comunicarem entre si permitindo assim um melhor servi o de som e imagem aumentando o conforto 2 4 4 3 Comunica o servi os Conforme Angel 1993 p 67 esta subfun o visa a conex o da rede interna de udio e v deo com uma rede exterior podendo esta ser p blica ou privada Nos objectivos deste servi o est o inclu dos a tele educa o e o teletrabalho que consiste em trabalhar na nossa pr pria casa Gra as dom tica ser poss vel aceder ao ambiente de trabalho do computador pessoal ao correio electr nico documentos entre outros tudo isto a partir de qualquer divis o da casa Atrav s do monitor da televis o ou
87. s dispositivos existentes O LonWorks uma tecnologia bastante complexa e dif cil de obter documenta o n o existindo ainda muitos instaladores certificados Esta tecnologia para ser instalada t m que recorrer sempre a um instalador certificado e n o virada para o utilizador comum alterar ou adicionar m dulos rede de comunica es Cada dispositivo requer um neuron chip fazendo com que o custo total dos dispositivos seja um pouco mais caro em rela o a ter um neuron chip por v rios dispositivos O modelo de programa o dos dispositivos inteligente e eficaz mas requer que seja aprendida uma nova linguagem criada pela Echelon o neuron C 3 5 Protocolo EIB KNX O protocolo European Installation Bus EIB foi criado h mais de dez anos pela European Installation Bus Association EIBA com sede em Bruxelas da qual s o membros efectivos 98 empresas internacionais O sistema EIB usualmente implementado como um sistema descentralizado que interliga todos os componentes sem recorrer utiliza o de uma unidade central de processamento Os componentes dividem se basicamente em 3 classes alimentadores sensores os que emitem ordens e actuadores os que executam ordens A comunica o entre os actuadores e sensores feita directamente entre os mesmos O endere amento f sico dos componentes do sistema feito recorrendo a conjuntos de 3 octetos Num mesmo sistema podem ser suportados at 65536 componentes actuad
88. s t cnicas pela detec o de inc ndios pela gest o energ tica pelo controlo da ilumina o pela climatiza o etc gt O sistema de telecomunica es envolvendo comunica es de voz e de dados a comunica o com o exterior dos edif cios etc gt O sistema computacional que inclui sistemas de informa o escrit rio electr nico sistemas de apoio decis o automa o de procedimentos administrativos etc 23 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Foram todos estes aspectos referidos e tamb m a pr pria transforma o da sociedade industrial na sociedade inform tica dos nossos dias a necessidade de oferecer flexibilidade de se adaptar a novas tecnologias e a novos requisitos que deram origem ao aparecimento do conceito de edif cio inteligente Nunes Renato 1995 1 3 Exemplos de edif cios inteligentes Descreve se a seguir alguns exemplos de edif cios que incorporam em seus projectos e execu o tecnologias de automa o e controlo predial gt Edif cio da AT amp T Sony Center O primeiro edif cio inteligente no mundo foi o edif cio sede da companhia telef nica AT amp T Figura 2 hoje Torre Sony em New York constru do em 1984 projecto de Philip Johnson e John Burgees considerado um cone da arquitectura p s moderna com 37 andares e 197 m de altura e possui uma estrutura altamente flex
89. ss rias para o encaminhamento de energia el trica servi os de telecomunica es gua pot vel e de rega bem como o escoamento de esgotos pluviais e dom sticos A rede de g s passa fora da galeria por raz es de seguran a Disp e ainda de uma central t cnica nica uma verdadeira f brica de energia onde se produz actualmente a gua quente e arrefecida que se destina ao condicionamento do ambiente Produz tamb m energia el trica e t rmica atrav s de um processo de cogera o usando como vector energ tico o g s natural Ribeiro Jos 2004 Embora existam muitos outros edif cios Inteligentes constru dos pelo mundo optou se por apresentar apenas alguns exemplos de edif cios considerados inteligentes para que sejam evitadas uma redund ncia de exemplos causando apenas um excesso de informa o 28 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 1 4 Organiza o de sistemas e servi os nos edif cios inteligentes Os edif cios Inteligentes devem possuir toda a gama de sistemas e servi os que proporcionem um ambiente confort vel com seguran a e economia de energia Na figura 7 apresenta se um organograma que articula a gest o aos sistemas servi os e estrutura demonstrando o papel vital da integra o d f cio Infeligente GEST O ESTRUTURAS FACILIDADE DE SISTEMA DE SISTEMA DE V DEO ARG ESTRUTURAL GEST O HVAC INC
90. stru o civil bem como no desenvolvimento de novos materiais Pinheiro 2004 apud Ishimura 2 E nesse contexto que o presente trabalho foi desenvolvido Trata se portanto de um tema novo e em fase embrion ria no meio t cnico em especial na rea de engenharia civil Objectivos Este trabalho tem como objectivo principal apresentar uma proposta alternativa de projecto de automa o residencial utilizando o protocolo de comunica o X 10 Destacam se outros objectivos que servem de base para o desenvolvimento do objectivo principal designadamente Fazer uma revis o hist rica sobre os edif cios inteligentes Identificar as vantagens e inconveni ncias dos edif cios inteligentes Descrever a organiza o dos sistemas e servi os nos edif cios inteligentes Investigar os conceitos sobre a dom tica Analisar as fun es da dom tica Descrever as tecnologias e aplica es empregue nos edif cios inteligentes UUL Uuu Desenvolver e aplicar um question rio aos profissionais e alunos da constru o civil em Cabo Verde que avalie o n vel do conhecimento sobre os edif cios inteligentes e a dom tica 18 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Estrutura da Monografia O presente trabalho est dividido em quatro cap tulos e uma conclus o em que abordam os seguintes assuntos No primeiro cap tulo apresentam se v
91. t Acesso em 27 10 2009 Clark URL lt http www clark edu gt Acesso em 6 11 2009 Comprartodaoferta URL lt http www comprartodaoferta uol com br gt Acesso em 6 11 2009 Eletronicall URL lt http www eletronicall com br gt Acesso em 5 03 2010 Emporis URL lt http www emporis com gt Acesso em 5 03 2010 Gta URL lt http www gta ufr br gt Acesso em 5 03 2010 Riidsystems URL lt http www rfidsystems com br gt Acesso em 11 03 2010 SuperInventos URL lt http www superinventos com gt Acesso em 16 05 2010 SecurityShop URL lt http www securityshop com br gt Acesso em 16 05 2010 Solenerg URL lt http www solenerg com br gt Acesso em 2 08 2010 Wikip dia URL lt http pt wikipedia org wiki Edificio inteligente gt Acesso em 20 10 2009 93 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 ANEXOS A Conceitos e defini es AP NDICES A Inqu rito aplicado aos profissionais e alunos da Constru o Civil e an lise dos question rios B Projectos de automa o residencial proposto 94 105 Anexo Anexo A Conceitos e defini es Nesta sec o iremos referir termos e designa es relevantes que necessitem de uma explica o adicional para a sua compreens o Realizam o controlo de elementos como electrov lvulas gua e g s motores portas elevadores port es ligar Actuadores desli
92. tar a Intelig ncia num edif cio Por exemplo Wong Li e Wang 2005 apud Cavalcante 2007 alegam que o conceito de intelig ncia predial acentua a multidisciplinaridade exigida para Integrar e aperfei oar as estruturas os sistemas e os servi os necess rios na constitui o do ambiente ocupado e utilizado A habitabilidade de aprendizado e desenvoltura da adapta o do ambiente por seus ocupantes resume o conceito de intelig ncia predial Isto significa a capacidade de aprendizado e ajustamento das necessidades dos ocupantes e do espa o constru do e n o o uso Individual ou organizacional e ambiental requerido por esse espa o 21 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Um edif cio Inteligente difere das tradicionais por dois motivos Bolzani 2004 1 Utiliza dispositivos que desenvolvem fun es extras contribuindo para a gest o da resid ncia substituindo ou complementando os tradicionalmente usados figura 1 2 Utiliza conceitos modernos de arquitectura e de constru o possibilitando o uso mais apropriado de fontes naturais de energia reduzindo a taxa de utiliza o de equipamentos de ilumina o ventila o aquecimento e arrefecimento reduzindo por consequ ncia o consumo de energia el ctrica Resid ncia Dispositivos Arquitetura e Resid ncia Comum nteligentes e M todos Inteligente Sistemas Modernos de Dom ticos C
93. te a sua vida til com a economia gerada Assim al m dos empreendedores toda a popula o ganha com esse Investimento tornando o assim de grande valor econ mico e social O custo do projecto de automa o residencial proposto de apenas 4 do custo total do empreendimento o que representa uma percentagem baixa em rela o as vantagens proporcionadas Deste modo podemos concluir que vi vel a constru o de um edif cio deste porte em Cabo Verde Este trabalho deve ser usado como ponto de partida para novos conhecimentos nessa rea em crescimento 89 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Bibliografia Alves J A Mota J 2003 1 Edi o Casas Inteligentes Centro Atl ntico Portugal Angel P M F 1993 Introducci n a la dom tica Bolzani C A M 2004 Desenvolvimento de simulador de controle de dispositivos residenciais inteligentes uma introdu o aos sistemas dom ticos 115 p Disserta o Mestrado Escola Polit cnica da Universidade de S o Paulo Departamento de Engenharia de Sistemas Electr nicos Barbosa L A G 2006 Edifica es inteligentes conceitos e considera es para o projecto de arquitectura 126p Disserta o Mestrado em Arquitectura Faculdade de Arquitectura e Urbanismo Programa de P s gradua o em arquitectura Rio de Janeiro UFRJ FAU Cavalcanti T 2008 Tecnologias resid
94. tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Este software permite ainda criar um conjunto de ordens encadeadas denominadas macros A programa o de macros realiza se do seguinte modo Por exemplo o macro BI que podemos chamar de ambiente da sala far que o modulo Al se apague luz do tecto da sala o modulo A2 se acenda a 50 e que meio minuto mais tarde comece a acender se o modulo A3 para alcan ar 40 da ilumina o www superInventos com Assim podemos programar em um s macro as ordens que a nossa imagina o quiser conceber para criar os ambientes desejados Quando for programado um macro n o ser necess rio que o computador esteja aberto para que o controlador bidireccional X 10 execute as ordens pr estabelecidas Assim quando for viajar para que a sua casa possa ter uma apar ncia de estar habitada basta programar as luzes para acender a determinadas horas e em determinadas compartimentos Poder optimizar o consumo de energia tendo em conta a presen a aus ncia h bitos e hor rios Para o controlo da energia atrav s do software Active Home prop e se a seguinte arquitectura Controlador CM15Sa Figura 36 Gest o de energia atrav s do software active Home Fonte pr pria 2010 Este controlo permite acender ou apagar as luzes da casa pelo computador ou automaticamente em hor rios programados n o necessitando de se dirigir a cada Interruptor de luz para po
95. to dos perif ricos parnipsnura siena nan nico DaSenaS S 86 Tabela LIS Custo da CmSLaLAC ES unica IA e TS EEOAE O OEE 87 Tabela 12 Custo de alfandesa a amesaadasoseainadaaa sda e ae aa eai 87 Taped To CUSTOS MO LAIS sa sara nigasg caiba gaia E NaL aan anog a cada sgaadia ASA aaa ane g aaa dadas ds RE 87 14 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Figuras Figura 1 Ediiciosanelicentes cu massas ia A E RD RE E 22 Eisura 2 Ediicio da ATST Sony Center NY eenia tddi rasas Des Pio Rani ass sanada 24 Ficarra O Representa o SD do CdCIO ssa and dela RGE T A E 25 Fioura do Edificio da LIoyd Sarnen 25 Ristira is Sededo Cinbank SPee e E E caga 27 Peirao Tasis Park aan ais AN 28 Figura 7 Componentes de um Edif cio inteligente 0ssooeeseeeeeeeeeeesssssssssssssseeeeerreeresesssssssss 29 Figura 8 Sistemas e servi os oferecidos nos edif cios inteligentes ssseseseeeeeeeressssssssssse 30 Figura 9 Esquema automa o residencial orisii E E do eiia ita 36 Fearas O Rede domoll aseena O Nai ad DATA Tia nda acao A a ana 39 Piour si controlo CentralizadA ari E da q O aid 41 Figura 12 controlo descentralizada qsesessorpasinasavasa seuma dios e a Fenb ada css en duas sadiaaadiaa ada 42 Fisuras Controlo distriDUIdO sazacaasonfoatsza dica fis O quai ga dicands sao 43 Figura 14 Sistema de energia fotovolt ico ligada a bateria cci
96. u o ao conceito A dom tica uma tecnologia ou uma jun o de tecnologias recentes que permitem a gest o de todos os recursos habitacionais tornando as em edif cios inteligentes A palavra dom tica vem do seu correspondente em Franc s domotique e surgiu na segunda metade da d cada de 80 em Fran a onde houve as primeiras experi ncias relacionadas a dom tica O termo deriva da jun o da palavra do latim Domus casa e Rob tica que vem do checo Robota controlo automatizado de algo Pode se utilizar outras denomina es sin nimas de dom tica tais como automatiza o residencial automa o residencial home control connected home entre outros Como qualquer novidade a dom tica inicialmente percebida pelo cliente como um s mbolo de status e modernidade No momento seguinte o conforto e a conveni ncia por ela proporcionados passam a ser decisivos E por fim ela se tornar uma necessidade e um factor de economia AURESIDE 2000 E neste sentido que se deseja estimular o desenvolvimento destas ideias e propag las entre os profissionais de reas t o diferentes como a constru o civil arquitectura e electr nica para que estejam preparados desde o in cio a absorver a demanda deste emergente mercado e participem activamente do seu crescimento AURESIDE 2000 35 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 Afirma Werne
97. ulo valria po Figura 40 instala o m dulo de l mpadas Fonte www SuperInventos com 85 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 4 5 Estimativa dos custos do projecto proposto O custo deste projecto de automa o foi calculado mediante a extrac o dos pre os unit rios dos m dulos e perif ricos no site da Super Inventos Os custos obtidos dos m dulos s o apresentados na Tabela 9 e dos perif ricos na Tabela 10 A m o de obra para a instala o dos equipamentos foi considerada em 5 dos custos dos m dulos mais os custos dos perif ricos como se pode ver na Tabela 11 Como todos os equipamentos s o importados incluiu se tamb m uma percentagem de 45 para os custos alfandeg rios onde 30 para o despacho e 15 a parte da IVA totalizando 45 Os c lculos s o apresentados na Tabela 12 Tabela 9 Custo dos m dulos Fonte www Superinventos com 1 X10CM15 Controlador program vel de 78 75 78 75 USB um PC X10TMI3 20 35 20 35 18 X10AMI2 M dulo de l mpada de 25 05 450 9 aplica o ON OFF 8 X10AW10 Interruptor X 10 44 95 359 6 1 SC2800 Consola de controlo 109 85 109 85 dom tico X 10 9 PR2020 M dulo de aparelhos 25 05 100 2 Total 1120 123 162 00 Tabela 10 Custo dos perif ricos Fonte www SuperInventos com 12 X10DS18 Detectores de abertura de 34 05
98. um exemplo de sistema de energia fotovolt ico ligada a bateria placas solares regulador Consumo 12Y corrente c ntinua Consumo 110 220Y corrente alternada banco de Inversor taterias sc m Figura 14 Sistema de energia fotovolt ico ligada a bateria Fonte Heliodinamica 2009 Os principais componentes de um sistema de energia fotovolt ico s o a Painel fotovolt ico o elemento conversor de energia que recolhe a energia emitida pelo sol em forma de luz e a transforma em corrente cont nua b Controlador de carga elemento de seguran a que evita a sobrecarga do banco de baterias c Banco de baterias armazena a energia gerada em excesso pelo painel fotovolt ico d Inversor de frequ ncia que transforma a corrente cont nua CC em corrente alternada CA e Dispositivo de distribui o que redirecciona a corrente alternada emitida pelo Inversor de frequ ncia para os elementos de utiliza o f Elemento de controlo que controla e gere o processo de distribui o de energia assim como pode controlar e gerir todo o processo 45 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 2 4 1 2 Gest o de ilumina o Esta fun o permite ligar e desligar as luzes de pontos diferentes em fun o da luminosidade externa A ilumina o pode ser controlada por controlo remoto ou por meio do interru
99. unos da rea de Constru o Civil em Cabo Verde acerca de Edif cios Inteligentes e da Dom tica Preenchimento responda s perguntas seguintes Escolha a op o correcta com uma cruz Nome da Empresa Profiss o 1 Sabe o que um Edif cio Inteligente Sim N o 2 Defina Edif cio Inteligente 3 Quala principal vantagem dos Edif cios inteligentes 1 Comodidade 2 Seguran a 3 Gest o Energ tica 4 Retorno de Capital investido 6 Cuidado com o meio ambiente gt Universidade Jean Piaget rstiuto Paget d2 Cabo Verde 4 Acha que em Cabo Verde existe edif cio inteligente Sim N o Sabe o que Dom tica Sim N o Achas vi vel construir um edif cio inteligente em Cabo Verde Sim N o a U a LIT Qual a principal dificuldade da implanta o de Edif cios Inteligentes em Cabo Verde 1 Importa o dos meterias 2 Pre o inicial demasiado alto 3 Necessidade de recorrer a T cnicos Especializados 4 Falta de conhecimento 8 Acha que se deveria apostar mais nesta rea Sim N o LT Muito Obrigada pela sua colabora o Autora Auriza Lopes de Barros Ap ndice A2 Apresenta o e an lise dos question rios Pretendendo conhecer a opini o dos profissionais e alunos da rea da Constru o Civil relativamente aos edif cios inteligentes e a dom tica foi elaborado um estudo quantitativo question rio por Inqu rito que nos permitiu obter um
100. uns aspectos negativos que importa focar o Custo do investimento O pre o Inicial demasiado alto o Ao ser relativamente novo a sua aplica o pode se experimentar falhas nos sistemas o Necessidade de recorrer a t cnicos especializados o No caso de se optar por uma tecnologia propriet ria poder se ficar dependente de um fabricante e ou instalador 32 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 1 7 Custos e retorno de capital Na realidade consensual considerar se que um edif cio inteligente n o mais dispendiosa do que um edif cio tradicional levando em conta que o investimento em tecnologia or a entre 2 e 10 do valor total do empreendimento Alves e Mota 2003 Estes custos est o em maior parte nos projectos de arquitectura e engenharia pois demandam um tempo maior de estudo das alternativas mais adequadas para cada tipo de edifica o e do impacto que ela causar no meio ambiente no qual ser inserido O gr fico abaixo representa a evolu o dos custos entre uma instala o tradicional e uma com sistema de dom tica Custo Sistema Tradicional Funcionalidades Gr fico 1 Compara o de custo Fonte Alves e Mota Quando comparados vis vel o custo mais elevado do sistema de dom tica para edif cios como funcionalidades muitos reduzidas Zona 1 33 105 Edif cios Inteligentes e a Dom
101. uran a e os compartimentos onde foram instalados os dispositivos Tabela 8 Quantifica o dos recursos para o controlo da seguran a fonte pr pria 2010 Pistas is 1 e Gaia OW p pr p me o a Gl e a Sissi ON 84 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 4 4 Dicas para a instala o dos dispositivos Interface X10 Controlador Bidireccional Procedimentos para a instala o 1 Antes de come ar verifique se o sistema est desligado 2 Coloque as baterias no controlador bidireccional passol 3 Ligue a ficha de 9 pinos do controlador bidireccional a uma porta s rie do computador passo 2 e a ficha tipo RJ11 ao controlador bidireccional passo 3 4 Pode aproveitar para ligar o computador tomada do controlador bidireccional Figura 39 instala o do m dulo de PC Fonte www SuperInventos com M dulo de L mpadas O procedimento de instala o e configura o do m dulo s o ilustrados pela figura 42 1 Liga o da ficha da l mpada ao m dulo X 10 2 Liga o do m dulo tomada 3 Ao m dulo X 10 j acoplado tomada deve se fazer a configura o do c digo da casa e do dispositivo Depois de efectuada a instala o e configura o o m dulo est pronto a ser utilizado Bastar ao utilizador enviar o endere o correspondente ao do m d
102. vel permitindo modifica es em seus interiores Neves 2002 p 17 NEI SESEEESES UNR PEEEREEESE dm E Ci a Ci e E 15 E E E E Hiiti Figura 2 Edif cio da AT amp T Sony Center NY Fonte www emporis com 24 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 gt Edif cio Lloyd s O edif cios de companhia de seguros Lloyd s foi projectado pelo arquitecto Richard Rogers e constru do em Londres no inicio da d cada de oitenta mais concretamente em 1986 Possui 95 metros de altura 14 andares e considerado um modelo de edif cio Inteligente A Figura 3 Representa o 3D do edif cio Figura 4 Edif cio da Lloyd s Fonte Neves 2002 P 17 Fonte Neves 2002 P 17 Seus servi os com elevadores escadas banheiros ficam em seis torres perif ricas permitindo uma independ ncia na manuten o e actualiza o dos sistemas empregados e a revitaliza o da edifica o A inten o deste edif cio flex vel conforme seu arquitecto Richard Rogers que sua estrutura dure cinquenta anos o sistema de ar condicionado quinze e as comunica es cinco O sistema de gest o do edif cio inclu a avan ados sistemas tecnol gicos mas faltava lhe integra o entre eles ou seja automa o era localizada sem integra o entre outros elementos do sistema 25 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de
103. zado na central de automa o ou distribu da pela rede A limita o deste sistema est em que cada subsistema deve anda funcionar unicamente na forma tal como o seu fabricante pretendia Basicamente trata se apenas de controlo remoto estendido a diferentes locais Os sistemas integrados oferecem maior n vel de interac o por m a sua implementa o complexa e directamente proporcional ao n mero de equipamentos de diferentes fabricantes Isso porque para se obter total controlo do equipamento deve se saber detalhadamente como aquele produto trabalha Como existem diversos fabricantes cada qual desenvolve e aplica as suas tecnologias e cada equipamento necessita de um subsistema 40 105 Edif cios Inteligentes e a Dom tica Proposta de um projecto de automa o residencial utilizando o protocolo X 10 gt Sistemas Complexos Resid ncia Inteligente nesses sistemas o produto manufacturado pode ser personalizado para atender s necessidades do propriet rio O integrador em conjunto com o propriet rio delinear instru es espec ficas para modificar o uso do produto Assim o sistema torna se um gestor ao inv s de ser apenas um controlador remoto Esses sistemas resid ncias inteligentes dependem de comunica o m o dupla e retro alimenta o de status entre todos os subsistemas para um melhor desempenho ou seja um dispositivo recebe um sinal e devolve seu status ao sistema A integra o do sistema feita por meio

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