A Automação Residêncial De Baixo Custo Baseada Nos Conceitos De Internet Das Coisas (IOT)

AUTOMAÇÃO RESIDÊNCIAL DE BAIXO CUSTO BASEADA NOS CONCEITOS DE INTERNET DAS COISAS (IOT)

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Orientador:

Resumo: A partir do século XXI houve uma exponencial evolução tecnológica dos equipamentos utilizados no cotidiano do ser humano, revolucionando a forma como interagimos com nossa vida doméstica. Essa revolução abrange desde dispositivos tradicionais, como eletrodomésticos, até sistemas complexos e interconectados que tornam as casas mais modernas. Neste sentido, soluções voltadas para automação residencial em conjunto com o conceito da Internet das Coisas (IoT) vem se tornando mais do que apenas comodidade, oferecendo benefícios substanciais como eficiência energética, segurança reforçada e acessibilidade. No entanto, os altos custos e a complexidade de implementação costumam ser obstáculos significativos em sua aplicação. Este estudo de caso apresenta a aplicação de uma solução acessível de automação residencial baseada nos conceitos de IoT, sugerindo tecnologias acessíveis e apresentando uma análise de custos e cronograma de execução, destacando os resultados esperados e a viabilidade da solução desenvolvida.

Palavras-chave: Automação, acessibilidade, internet.

LOW-COST HOME AUTOMATION BASED ON INTERNET OF THINGS (IOT) CONCEPTS

Abstract: Since the 21st century, there has been an exponential technological evolution of everyday human-used equipment, revolutionizing how we interact with our domestic life. This revolution encompasses everything from traditional devices, such as household appliances, to complex and interconnected systems that make homes more modern. In this context, solutions focused on home automation, in conjunction with the Internet of Things (IoT) concept, have become more than just a convenience, offering substantial benefits such as energy efficiency, enhanced security, and accessibility. However, high costs and implementation complexity often pose significant obstacles to their application. This case study presents the implementation of an affordable home automation solution based on IoT concepts, suggesting accessible technologies and providing a cost analysis and execution timeline, highlighting the expected outcomes and the feasibility of the developed solution.

Keywords: Automation, accessibility, internet.

1. Introdução

O termo automação surgiu quando se buscava precisão, velocidade e confiabilidade nos processos industriais, tornando as ações antes realizadas por mão de obra braçal, em ações automáticas realizadas por máquinas. Com o passar dos anos, mediante aos bons resultados nos processos e em conjunto com o avanço das tecnologias, começaram a emergir algumas aplicações de automação domésticas, como por exemplo, sistemas para controle de temperatura de ambientes, controle de intensidade luminosa das lâmpadas, controles remotos, entre outros, dando origem ao termo automação residencial.

Na década de 1920 quando surgiram os primeiros eletrodomésticos nos Estados Unidos, já havia a ideia da casa do futuro para promover os benefícios que estes equipamentos iriam trazer principalmente as mulheres, no auxílio às atividades rotineiras de casa. (CASILLO, 2011 p.10)

Quando nos referimos a automação residencial, é comum associar essa terminologia com conforto e praticidade dentro do ambiente doméstico, imaginando que o acesso a esta tecnologia é um privilégio ou condição luxuosa de poucos usuários. Esse pensamento está ligado ao elevado custo das tecnologias para aplicação, sem pensar em algum benefício que não esteja restrito à comodidade ou ao prazer que as tecnologias propiciam.

Em contrapartida, a automação residencial atrelada com o conceito de Internet das Coisas (IoT, do Inglês Internet of Things) está cada dia mais se desenvolvendo a ponto de estar presente em várias outras especialidades do mercado, podendo ser considerada uma importante aliada do consumidor quando se diz respeito à segurança, eficiência energética, gerenciamento de equipamentos e organização, fazendo com que o uso destas tecnologias seja explorado não só apenas como itens de luxo.

A automação residencial pode ser definida como um conjunto de tecnologias que ajudam na gestão e execução de tarefas domésticas cotidianas. A sua utilização tem por objetivo proporcionar um maior nível de conforto, comodidade e segurança além de um menor e mais racional consumo de energia. (BOLZANI, 2004 p.21).

1.1 Justificativa

A crescente evolução tecnológica e a proliferação de dispositivos eletrônicos interconectados transformaram radicalmente o modo como interagimos com nossos ambientes domésticos. A automação residencial, impulsionada pelo conceito da Internet das Coisas (IoT), emergiu como uma tendência revolucionária, oferecendo uma ampla gama de funcionalidades que vão desde o controle remoto de aparelhos eletrodomésticos até a gestão da segurança e iluminação em nossas casas. A automação residencial não se limita apenas à conveniência, mas também abre caminho para maior eficiência energética, segurança aprimorada e acessibilidade para pessoas com deficiências.

Nesse cenário, é essencial compreender a relevância e o potencial da automação residencial baseada em IoT, destacando a importância de explorar a aplicação prática e acessível dessa tecnologia para simplificar e aprimorar a vida cotidiana dos usuários. No entanto, é importante observar que, embora a aplicação destes conceitos e tecnologia prometa inúmeros benefícios, a sua adoção muitas vezes é barrada por desafios relacionados ao alto custo de investimento e à complexidade de implementação.

Com o intuito de oferecer uma solução que seja acessível, de fácil implementação e que aproveite ao máximo os princípios da IoT, o estudo de caso proposto neste artigo busca simplificar a automatização de várias funções residenciais, incluindo controle de iluminação, monitoramento de temperatura e segurança, com foco na simplicidade de uso e custo acessível para o usuário final.

1.2. Objetivos

1.2.1 Geral

Desenvolver uma solução acessível de automação residencial baseada nos conceitos da Internet das Cosias (Iot).

1.2.2 Específicos

• Identificar as funcionalidades prioritárias da aplicação;
• Propor tecnologias que sejam acessíveis e atendam as funcionalidades;
• Apresentar os custos do projeto e tempo de execução;
• Apresentar os resultados esperados e viabilidade da solução desenvolvida.

2. Revisão bibliográfica

2.1 Conceitos de Automação

Segundo Silva (2005) a palavra automação está diretamente ligada ao controle automático, ou seja, que não dependem da intervenção humana. Nesse sentido, compreender os conceitos básicos do funcionamento dos possíveis sistemas de controles a serem aplicados em um edifício é de suma importância.

• Variável Controlada - é a variável a ser mantida em um valor determinado, para que seja alcançado o resultado desejado em um controle. Em aplicações residenciais, as variáveis mais comuns a serem controladas são temperatura, luminosidade e nível;
• Setpoint - é o valor desejado para a variável controlada. Em um controle de temperatura, por exemplo, o Setpoint é a temperatura que se deseja manter constante (ex.: 24 ºC);
• Variável manipulada - é a variável a ser ajustada para se alcançar o valor desejado para a variável de processo. Em um controle de nível de uma caixa d’água, por exemplo, a variável manipulada será a vazão de água na entrada da caixa, que será ajustada de acordo com a diferença entre o valor da variável de processo e o setpoint.

Outros conceitos fundamentais no universo da automação, são os tipos de malhas de controle, divididos entre controle em malha aberta e controle em malha fechada: