HOME NETWORKS Sistemas SmartHomes Davi Anders Brasil - 03/10913 Luis Felipe da Cruz Figueiredo - 03/29967 Pedro Ramos Mateus Filho – 03/86782

Introdução SmartHome é uma tecnologia de automação residencial, onde a casa é capaz de tomar decisões através de informações do meio e dados pré-definidos. Proporciona ao ser humano conforto, segurança, economia e auxilia pessoas com dificuldades físicas. Estrutura-se nos sensores e atuadores, no controlador central e na rede que interliga todos estes dispositivos.

Sensores Têm como princípio a variação de características físicas ou químicas de determinados componentes que são alteradas por variáveis do ambiente. Essas variações provocam alteração no sinal elétrico de saída do sensor, que posteriormente pode ser amplificado e / ou digitalizado. Funcionam como a fonte de dados das SmartHomes, colhendo informações do ambiente.

Exemplos de Sensores Sensor de temperatura: Pode ter como princípio a variação da resistência elétrica de um material, pois a mesma varia quase que linearmente com a temperatura. Aplicação: Recolhe dados da temperatura do ambiente, do banho e de fornos.

Exemplos de Sensores Sensor de nível de líquidos: Pode basear-se num sensor de pressão no fundo do recipiente, que a partir da variação de pressão mede a altura da coluna do líquido. Aplicação: Verificar o nível de água em uma banheira.

Exemplos de Sensores Sensor de luminosidade: Baseia-se num foto-transistor, no qual a corrente que passa através do mesmo varia exponencialmente com a luz incidente. Aplicação: Mede a luminosidade de um ambiente.

Atuadores São dispositivos que transformam um tipo de energia em outro tipo. Podem ser: Hidráulicos: Tem como base um líquido que se desloca por tubos a uma pressão adequada. Pneumáticos: Utiliza gás pressurizado, geralmente gás comprimido. Elétricos: Atua através de sinais elétricos.

Controlador Central Recebe, processa e manda informações para todos os elementos do sistema. Possui um banco de dados onde são armazenadas informações recolhidas dos sensores e definidas pelo usuário. Realiza a interface com o usuário.

Tecnologias SmartHome A casa inteligente é composta por uma série de subsistemas, onde cada um atende um grupo de atividades do usuário. A seguir é desses subsistemas que proporcionam mais conforto ao ser humano.

Tecnologias SmartHome: Smart Hydro Sistema prepara todo o banho sem interferência do usuário. Pode ser acionado via celular ou telefone fixo. Controla temperatura, nível da água, intensidade de iluminação e monitora ocorrência de falhas no sistema. Possui memória e sistema de voz que avisa ao usuário quando o banho está pronto.

Tecnologias SmartHome: Smart Stop Sistema que auxilia estacionar o carro na garagem. Um sensor emite sinais luminosos e sonoros crescentes de acordo com a aproximação do veículo.

Tecnologias SmartHome: Smart Door Porta se abre através de leitura de impressão digital. Possui memória e ligada no sistema de iluminação para que no momento da abertura da porta as luzes se ascendam. Possui dispositivo de segurança que no momento que a porta for forçada um alarme é disparado.

Tecnologias SmartHome: Smart shower Sistema misturador de água fria e quente que permite ao usuário definir a temperatura e a vazão de água. Possui memória para manter informações personalizadas pelo usuário.

Sistemas e Protocolos

A escolha de um Sistema Necessidades do usuário Novas aplicações Serviços Oferecidos Manutenção Garantia Custo/Benefício Proximidade do cliente

Principais Protocolos

X-10 Sugiu na década de 70 Simples – rede elétrica Baixa taxa de transmissão (60 ou 50 bps)

X-10 Protocolo 2 pacotes são enviados (1 de confirmação) Espaçamento de 3 ciclos entre dados, a não ser em variação da intensidade (contínuo) Atualmente utiliza outros meios de transmissão que admitem maiores taxas de transmissão e mobilidade (radiofrequencia, infravermelho, etc.)

KONNEX = EIB + Batibus + EHSA EIB (European Installation Bus) Criada a mais de 14 anos Forma descentralizada, distribuída comunicando entre si Inicialmente usava par trançado Novas aplicações em radiofreqüência (300m), infravermelho (12m), redes Ethernet (10Mbps) e correntes portadoras usando modulação Protocolo CSMA/CA aumentando largura de banda e diminuindo colisões

EHSA ( European Home System Association) Protocolo OSI Modulação FSK (Frequency Shift Keying) Velocidade 2400 bps Batibus CSMA/CA Transmissão 4800 bps Topologia estrela, Bus, anel ou árvore

KONNEX ou KNX Compatível com EIB, Batibus e EHSA Implementar radiofreqüência, infravermelho Filosofia Plug&Play Modelo OSI Sistema distribuído (ponto-a-ponto) Vantagens: Robustos Suporta grandes sistemas Desvantagens: Complexo Alto custo

LonWorks Tecnologia criada em 1992 Comunicação ponto-a-ponto e hierarquia entre componentes Sistema aberto, mas componentes registrados na Echelon Neuron Chip´- identificador de 48 bits Modelo OSI Pares trançados, cabo coaxial, correntes portadoras, infravermelho, radiofreqüências, etc Transmissão pode chegar a 1,25 Kbps Mensagem explícita e variáveis da rede

Tecnologias Plug&Play Reconhecimento automático do dispositivo Arquitetura aberta e distribuída Processamento “discovery” Processo “join”- endereço físico IP e designação: funções, capacidade de processamento Software de comunicação Jini (Sun) – maquina virtual Java UPnP (Microsoft) – adaptabilidade, sistemas operacionais proprios HAVi (Home Audio Video Interoperability) Especialidade em áudio e vídeo. Não necessita de computador Universal Plug&Play