Projeto de Automação Residencial de Baixo Custo

O que é Automação Residencial?

Automação – Automação é um sistema eletrônico de controle pelo qual cada equipamento pode tomar automaticamente ações de acordo com regras pré estabelecidas. Na indústria é muito utilizado para substituir a mão-de-obra através de robôs (em uma linha de produção por exemplo).

Automação Residencial (ou domótica) – É o uso da automação na residencia, neste caso visando aumentar o conforto e a segurança. Exemplos: Controle de luminosidade dos ambientes, circuito fechado de TV (CFTV), etc.

Sobre o meu projeto

Primeiramente quero deixar bem claro que não tenho experiência alguma na área de automação. A ideia de montar meu próprio projeto de automação surgiu apenas da vontade pessoal que eu tenho em possuir um sistema desses e pelo fato de eu não ser rico para poder pagar por um dos vários sistemas de automação que já existem no mercado.

A grande maioria dos sistemas de automação que existem no mercado, utilizam tecnologias sem fio para a comunicação entre os equipamentos. Por um lado isso é muito bom, pois permite instalar o sistema de automação em uma residência que não foi projetada para ser automatizada – não há necessidade de quebrar paredes e/ou refazer toda a fiação. Mas é extremamente caro. Caro quanto? A partir de R$30.000,00 com os projetos mais simples (pelo menos para mim isso caríssimo!!!).

Existe uma outra tecnologia de automação que utiliza a rede elétrica da casa para fazer a comunicação. Então basta ter uma rede elétrica passando pelo local que ele pode ser automatizado (sem quebrar paredes), mas infelizmente também é muito caro e bem mais raro de se encontrar aqui no Brasil.

Modelo convencional - Cada interruptor é ligado diretamente com a lâmpada que ele controla

O meu projeto inicialmente consiste em montar uma central (ou melhor, duas) na casa. Todas as lâmpadas (na verdade seus interruptores) ao invés de serem colocados em seus respectivos cômodos, vão todas para a central (imagine que todos os interruptores vão ficar nessa central, e que se eu desejar acender a lâmpada do quarto, vou precisar sair do quarto, ir até a central e apertar o interruptor). Mas é lógico que na verdade, quem vai acionar o interruptor será a própria central (depois explico melhor isso).

Supondo que eu consiga fazer a central acionar as lâmpadas de todos os cômodos da casa, eu ainda preciso de um (ou vários) meios de dizer para a central qual lâmpada de qual cômodo eu desejo acender. Obviamente a central estará conectada no WIFI da minha casa e, sendo assim, a partir de qualquer lugar do mundo usando meu computador ou meu celular vou poder acender/apagar qualquer lâmpada.

Porém ainda assim, existem momentos que nada substitui o bom e velho interruptor de parede. Para isso, nos locais onde iriam ficar os interruptores, vou instalar pulsadores (basicamente o interruptor ele mantém o contato aberto/fechado até que você o aperte novamente enquanto o pulsador mantém o contato fechado apenas enquanto seu dedo está segurando – ao tirar o dedo o contato volta a ficar aberto – um exemplo de pulsador são as campainhas). Todos os pulsadores serão ligados em paralelo até a central. Assim poderei acionar os lâmpadas da forma convencional, porém com algumas vantagens:

• Os pulsadores não estarão “amarrados” com as lâmpadas, sendo assim, posso reprograma-los a qualquer momento.
• Poderei definir comandos especiais (ou macros). Ex: se eu segurar o pulsador da sala por mais de 4 segundos, ele apaga/acende todas as luzes (sala de estar, sala de jantar e cozinha).

Modelo que vou utilizar no meu projeto - Todos os pulsadores são conectados ao módulo de entrada enquanto todas as lâmpadas são conectadas ao módulo de saída. Os módulos são conectados a central.

Agora o mais incrível de tudo isso é que usando pulsadores ao invés de interruptores, eu vou gastar menos fios!!! Os interruptores convencionais, principalmente quando ligados em paralelo (dois interruptores para a mesma lâmpada) ou em paralelo + intermediários (três ou mais interruptores para a mesma lâmpada) usam MUITO fios. Para controlar os pulsadores, vou utilizar cabo UTP (cabo de rede, aquele azulzinho) pois dentro dele existem 8 fios. Como um fio será o comum, com apenas um cabo UTP eu poderei controlar até 7 lâmpadas distintas, e para ligar vários pulsadores em paralelo (para acionarem a mesma lâmpada) não vou gastar nada a mais de fios.

De maneira geral, pelos meus cálculos eu vou ECONOMIZAR com cabos e com interruptores, já que os pulsadores são mais baratos que os interruptores (principalmente os paralelos e intermediários).

É lógico que vou gastar mais com a central. Mas ainda não tenho valores finais. Assim que tiverem uma ideia melhor do custo posto aqui.

Sobre a Central

A central na verdade não necessariamente será uma central. Montamos o projeto com o intuito de deixa-lo bem modularizado. Haverão os módulos de entrada (onde ligam-se os pulsadores) e os módulos de saída (onde ligam-se as lâmpadas), bem como módulos mistos (possuem entradas e saídas). Todos eles serão ligados a central através de uma rede RS485. Para os módulos vamos utilizar microcontroladores PIC (qual especificamente ainda não definimos) e a central provavelmente será um ARM rodando Linux (devido ao baixo consumo de energia), mas nada impedirá de utilizar um PC.

Linux Stamp - Placa que pretendo utilizar como central. Tanto o hardware quanto o software são abertos.

Para o controle das lâmpadas através de computador, celular e tablet vou utilizar provavelmente um software livre chamado OpenRemote – www.openremote.org . Assim não vou precisar fazer essa parte do trabalho, já que não tenho experiência programando para Android, iPhone e iPAD. O único trabalho que vou ter é escrever o módulo para a minha central conversar com o OpenRemote (estou trabalhando nisso neste exato momento).

Primeiro Protótipo

Como eu não entendo nada de eletrônica, quem está desenvolvendo os módulos de entrada e saída é um amigo meu que tem muita experiência na área. Eu vou ficar responsável por todo o software. Já temos um módulo de entrada e um de saída “desenhados”. Já encomendamos os componentes para montar o protótipo. Acredito que daqui alguns meses já teremos um protótipo funcionando para testes (aí eu faço um vídeo para mostrar).

Enquanto isso fiquem a vontade em fazer perguntas, vou fazer o possível para responde-las o mais rápido possível.