Computadores cuidando do gramado, da segurança e da qualidade de vida do lar, comunicação remota instantânea com eletrodomésticos e saguões de prédio que sabem exatamente onde você está, iluminando entradas, portas de garagens que só abrem quando reconhecem o dono e elevadores que saúdam o transportado com sua música predileta.
Para boa parte das pessoas, idéias como estas soam como mera extravagância futurísticas. A verdade, porém, é que todas elas são não apenas factíveis como já fazem parte da vida cotidiana de uma parcela da população que tende a aumentar nestes próximos anos. Os setores de automação residencial e predial são um dos novos atrativos do mercado de tecnologia digital e prometem gerar negócios de bilhões de dólares ao longo do planeta nos próximos anos.ÿ
No Brasil, o Laboratório de Automação Integrada e Robótica da UNICAMP saiu à frente desta nova revolução, constituindo um grupo de pesquisa na área de Automação Predial e Residencial, a partir da utilização de controladores programáveis e linguagens dedicadas para implementação de "casas inteligentes" com baixo custo de implementação.
No Brasil, o Laboratório de Automação Integrada e Robótica da UNICAMP saiu à frente desta nova revolução, constituindo um grupo de pesquisa na área de Automação Predial e Residencial, a partir da utilização de controladores programáveis e linguagens dedicadas para implementação de "casas inteligentes" com baixo custo de implementação.
O Futuro Automatizado - ficção ou realidade
Quem acompanhou as visões que a ficção literária e cinematográfica das décadas de 1950 e 60 tinha do futuro automatizado tem razões para se decepcionar com a falta de robôs domésticos, de carros voadores e de computadores inteligentes, pois atualmente, embora não estejamos morando em estações espaciais e usando tele-transporte para evitar o congestionamento, atualmente já é possível criar a cena desejada pelo morador de uma residência, através do controle de iluminação, música,hometheater e outras variáveis, equipamentos estes já disponíveis no comércio, e embora seus custos atuais venham se reduzindo, eles ainda são inacessíveis para boa parte da população. ? possível construir coisas realmente fantásticas com a tecnologia hoje disponível.
Quem acompanhou as visões que a ficção literária e cinematográfica das décadas de 1950 e 60 tinha do futuro automatizado tem razões para se decepcionar com a falta de robôs domésticos, de carros voadores e de computadores inteligentes, pois atualmente, embora não estejamos morando em estações espaciais e usando tele-transporte para evitar o congestionamento, atualmente já é possível criar a cena desejada pelo morador de uma residência, através do controle de iluminação, música,hometheater e outras variáveis, equipamentos estes já disponíveis no comércio, e embora seus custos atuais venham se reduzindo, eles ainda são inacessíveis para boa parte da população. ? possível construir coisas realmente fantásticas com a tecnologia hoje disponível.
O Surgimento da Automação Residencial
Dentro dessa área o protocolo X-10 é um protocolo de automação residencial, bastante difundido nos EUA, cujos sinais para os módulos de controle trafegam na rede elétrica da casa. Isto torna sua instalação extremamente simples e os módulos podem ser vendidos em supermercados e lojas de departamento. Entretanto esse protocolo apresenta um custo elevado de implementação, que inviabiliza sua utilização em larga escala.
A demanda para automação predial é cada vez maior e presente, uma vez que sistemas de circuito fechado de tevê, iluminação baseada em sensores de presença e portões automáticos são coisas já corriqueiras, entretanto estes dispositivos funcionam independentemente, sem serem integrados e controlados globalmente.
Com a integração, cada sistema tem informações do outro e, assim, um pode influenciar nas decisões dos outros. Para automação residencial, o mercado é diferente. Só agora é que se percebe que ter uma casa automatizada, ou casa inteligente, não é algo apenas para alguém muito rico ou para um futuro distante, acompanhando a evolução da micro-eletrônica.ÿ
A Realidade nacional
Num país como o Brasil, com milhões de pessoas morando em favelas, onde a realidade é muito dura e que falar em automação, onde muitas regiões não possuem nem saneamento básico, não faz sentido. Mas é verdade também que o público-alvo do tipo de produto que esse mercado atinge, vem se tornando cada vez maior, com custos cada vez mais acessíveis.
Boa parte dos produtos ainda procura dar conforto e até status, mas muitas vezes trata-se de investimento no conforto e melhoria de vida, além de contemplara aspectos relativos à segurança residencial e predial, e no caso que já atinge grande parte da população, no projeto de controle de instalações prediais de grande porte, como hospitais públicos e postos de saúde, prefeituras, distritos residenciais, escolas, prédios públicos e condomínios residenciais.ÿ
A Automação Residencial na UNICAMP
O Laboratório de Automação Integrada e Robótica da UNICAMP implementou uma aplicação-teste do projeto de uma Planta Piloto de um Edifício Inteligente, representando através de uma maquete, um dos blocos da Faculdade de Engenharia Mecânica, permitindo assim, o estudo de caso de um bloco típico do conjunto arquitetônico implementado no decorrer dos últimos anos na UNICAMP.ÿ
Esta maquete possui três andares, todas as portas, janelas e entradas possuem sensores de presença. A caixa dïágua superior tem sensores de nível, existindo também o controle de entrada de veículos no prédio, através de uma guarita automatizada, o controle de acesso num elevador de três andares, existindo também sensores de presença nos ambientes do interior para controle de luminosidade em função do horário e ambientes onde existem pessoas trabalhando, de modo a permitir o gerenciamento do consumo de energia, e possíveis desperdícios.
Os sinais enviados por estes sensores, comandam a bomba instalada na caixa dïágua de baixo, a iluminação dos andares e os outros sistemas. Um Controlador Programável Industrial - CLP recebe informações da planta no computador de supervisão, onde foram implementadas telas animadas representando a planta predial e seus alarmes.ÿ
Através de um Sistema de Supervisão e Controle, um software permite o monitoramento dos diferentes sensores através de uma tela gráfica. Uma das principais vantagens dessa solução foi o baixo custo, simples configuração e programação, e ainda por prover comunicação da planta através da utilização de Sistema de Supervisão comercial.
Tarefas automatizadas típicas em edifícios e em residências
Normalmente em edifícios automatiza-se o sistema de iluminação, que pode ser ligada e desligada pela percepção de presença ou pela iluminação externa (solar), o sistema de climatização, de elevadores, o circuito fechado de tevê, o controle de acesso e os sistemas de segurança patrimonial.
Controla-se ainda a demanda de energia elétrica, irrigação de jardins, áreas sociais, como piscinas, salões e quadras, monitoramento de gases como dióxido de carbono e GLP e detecção e controle de incêndio. Em residências pode-se fazer tudo o que se faz em um edifício, mas de forma personalizada. Além disso, pode-se automatizar a abertura/fechamento de janelas e cortinas, home theaters, comedouros de animais, banheira de hidromassagem, distribuição de áudio e vídeo conforme a conveniência e, para falar a verdade, o que mais a imaginação mandar.
A tendência da Automação Residencial para os próximos anos
Tendo em vista o aumento da criminalidade e delinqüência nos últimos anos, as implementações de sistemas voltados para a segurança serão cada vez mais comuns. Eles se disseminarão antes. Esta onda começou há muito tempo com os interfones e portões eletrônicos e, mais recentemente, com os circuitos fechados de tevê e com as cercas elétricas. Agora ela virá com os sistemas integrados de segurançaÿ
Em seguida chegará os sistemas de entretenimento, conectando televisão, aparelho de som, computador, central de áudio em MP3 e DVD e distribuindo seus sinais por todos os cantos da casa.ÿ
E, por fim, virão os novos sistemas de conforto: iluminação inteligente, comunicação eficiente de qualquer cômodo da casa, controle remoto de todas as funcionalidades do lar, inclusive por telefone. Entre estes últimos estará aquilo que mais se aproxima do robô faxineiro, apresentado pela ficção, que é o sistema de aspiração central a vácuo. Isto tudo já existe e seguramente não custa nenhuma fortuna.
Principais Impactos na nossa vida cotidiana
? muito fácil se acostumar ao conforto, à praticidade. Difícil é perder essas coisas. Já nos acostumamos ao controle remoto, ao forno de microondas, ao telefone celular. Tudo isso era peça de futurologia há pouco tempo, mas pergunte a alguém como seria a vida sem o micro-ondas... Pense ainda nas câmeras de segurança. Em se tratando de prédios públicos pode-se dizer que elas são unanimidade. Se há 15 anos entrássemos em uma loja e percebêssemos que estávamos sendo filmados, ficaríamos intrigados e constrangidos. Hoje nos acostumamos.ÿ
E se somos filmados nos bancos, nos restaurantes, nas lojas e supermercados, por que estranharemos se o formos em casa? ? natural que queiramos nos sentir protegidos lá também. Entretanto sempre questionaremos segurança e quebra de privacidade.
A palavra é conectividade. As pessoas querem se comunicar. Querem sistemas que falem entre si, que falem com o mundo. Querem uma casa que fale e que entenda o que elas dizem e pensam. O futuro caminha, em minha opinião, no sentido de se poder, cada vez mais, monitorar e comandar qualquer coisa à distância, inclusive a própria casa. Comandos por celular e via internet são os mais cotados, mas ondas de rádio também estão no páreo.
Exemplo de uma casa automatizada num futuro próximo
O despertador toca às 7h. O sistema integrado liga a cafeteira. Faço um pouco de hora para levantar, mas às 7h05 começa a tocar uma música agitada no alto-falante do quarto. Levanto e olho pela varanda: a grama e as flores ainda estão molhadas, programei o sistema para irrigar o jardim às 6h. A piscina está limpa e com a água transparente, e sei que a filtragem e o controle de PH também funcionam bem. Tomo meu café e saio. Já no caminho penso se liguei a segurança da casa. Pelo celular, ligo pra casa, digito minha senha, consulto informações e ligo o alarme. Durante o dia espio pela internet como está a casa, vejo meu cachorro no quintal, bem alimentado pelo sistema automático.ÿ
Cansado, voltando do trabalho, tudo que quero é relaxar. No meio do engarrafamento teclo o número de casa e programo a banheira de hidromassagem para a temperatura de 42o C. Quando meu carro se aproxima de casa, o chip localizado no veículo o identifica. Coloco o polegar no identificador de digitais, ao lado do portão, e ele abre. Os sensores de alarme são desligados. As luzes até a entrada da casa acendem. Entro, o portão fecha. Entro em casa e começa a tocar o CD que gosto de ouvir quando chego. Coloco uma lasanha congelada no forno mas não ligo o aparelho. Vou até a banheira: está cheia, a água perfeita. Mais tarde, ainda da banheira, pego o controle remoto que comanda a casa e ligo o micro-ondas.
Curto mais alguns minutos de relaxamento. Saio do banho, me visto e a lasanha está pronta. Janto e vou deitar assistindo a um filme novo, baixado da internet pela casa, que sabe muito bem o tipo de história que gosto.
Dentro dessa área o protocolo X-10 é um protocolo de automação residencial, bastante difundido nos EUA, cujos sinais para os módulos de controle trafegam na rede elétrica da casa. Isto torna sua instalação extremamente simples e os módulos podem ser vendidos em supermercados e lojas de departamento. Entretanto esse protocolo apresenta um custo elevado de implementação, que inviabiliza sua utilização em larga escala.
A demanda para automação predial é cada vez maior e presente, uma vez que sistemas de circuito fechado de tevê, iluminação baseada em sensores de presença e portões automáticos são coisas já corriqueiras, entretanto estes dispositivos funcionam independentemente, sem serem integrados e controlados globalmente.
Com a integração, cada sistema tem informações do outro e, assim, um pode influenciar nas decisões dos outros. Para automação residencial, o mercado é diferente. Só agora é que se percebe que ter uma casa automatizada, ou casa inteligente, não é algo apenas para alguém muito rico ou para um futuro distante, acompanhando a evolução da micro-eletrônica.ÿ
A Realidade nacional
Num país como o Brasil, com milhões de pessoas morando em favelas, onde a realidade é muito dura e que falar em automação, onde muitas regiões não possuem nem saneamento básico, não faz sentido. Mas é verdade também que o público-alvo do tipo de produto que esse mercado atinge, vem se tornando cada vez maior, com custos cada vez mais acessíveis.
Boa parte dos produtos ainda procura dar conforto e até status, mas muitas vezes trata-se de investimento no conforto e melhoria de vida, além de contemplara aspectos relativos à segurança residencial e predial, e no caso que já atinge grande parte da população, no projeto de controle de instalações prediais de grande porte, como hospitais públicos e postos de saúde, prefeituras, distritos residenciais, escolas, prédios públicos e condomínios residenciais.ÿ
A Automação Residencial na UNICAMP
O Laboratório de Automação Integrada e Robótica da UNICAMP implementou uma aplicação-teste do projeto de uma Planta Piloto de um Edifício Inteligente, representando através de uma maquete, um dos blocos da Faculdade de Engenharia Mecânica, permitindo assim, o estudo de caso de um bloco típico do conjunto arquitetônico implementado no decorrer dos últimos anos na UNICAMP.ÿ
Esta maquete possui três andares, todas as portas, janelas e entradas possuem sensores de presença. A caixa dïágua superior tem sensores de nível, existindo também o controle de entrada de veículos no prédio, através de uma guarita automatizada, o controle de acesso num elevador de três andares, existindo também sensores de presença nos ambientes do interior para controle de luminosidade em função do horário e ambientes onde existem pessoas trabalhando, de modo a permitir o gerenciamento do consumo de energia, e possíveis desperdícios.
Os sinais enviados por estes sensores, comandam a bomba instalada na caixa dïágua de baixo, a iluminação dos andares e os outros sistemas. Um Controlador Programável Industrial - CLP recebe informações da planta no computador de supervisão, onde foram implementadas telas animadas representando a planta predial e seus alarmes.ÿ
Através de um Sistema de Supervisão e Controle, um software permite o monitoramento dos diferentes sensores através de uma tela gráfica. Uma das principais vantagens dessa solução foi o baixo custo, simples configuração e programação, e ainda por prover comunicação da planta através da utilização de Sistema de Supervisão comercial.
Tarefas automatizadas típicas em edifícios e em residências
Normalmente em edifícios automatiza-se o sistema de iluminação, que pode ser ligada e desligada pela percepção de presença ou pela iluminação externa (solar), o sistema de climatização, de elevadores, o circuito fechado de tevê, o controle de acesso e os sistemas de segurança patrimonial.
Controla-se ainda a demanda de energia elétrica, irrigação de jardins, áreas sociais, como piscinas, salões e quadras, monitoramento de gases como dióxido de carbono e GLP e detecção e controle de incêndio. Em residências pode-se fazer tudo o que se faz em um edifício, mas de forma personalizada. Além disso, pode-se automatizar a abertura/fechamento de janelas e cortinas, home theaters, comedouros de animais, banheira de hidromassagem, distribuição de áudio e vídeo conforme a conveniência e, para falar a verdade, o que mais a imaginação mandar.
A tendência da Automação Residencial para os próximos anos
Tendo em vista o aumento da criminalidade e delinqüência nos últimos anos, as implementações de sistemas voltados para a segurança serão cada vez mais comuns. Eles se disseminarão antes. Esta onda começou há muito tempo com os interfones e portões eletrônicos e, mais recentemente, com os circuitos fechados de tevê e com as cercas elétricas. Agora ela virá com os sistemas integrados de segurançaÿ
Em seguida chegará os sistemas de entretenimento, conectando televisão, aparelho de som, computador, central de áudio em MP3 e DVD e distribuindo seus sinais por todos os cantos da casa.ÿ
E, por fim, virão os novos sistemas de conforto: iluminação inteligente, comunicação eficiente de qualquer cômodo da casa, controle remoto de todas as funcionalidades do lar, inclusive por telefone. Entre estes últimos estará aquilo que mais se aproxima do robô faxineiro, apresentado pela ficção, que é o sistema de aspiração central a vácuo. Isto tudo já existe e seguramente não custa nenhuma fortuna.
Principais Impactos na nossa vida cotidiana
? muito fácil se acostumar ao conforto, à praticidade. Difícil é perder essas coisas. Já nos acostumamos ao controle remoto, ao forno de microondas, ao telefone celular. Tudo isso era peça de futurologia há pouco tempo, mas pergunte a alguém como seria a vida sem o micro-ondas... Pense ainda nas câmeras de segurança. Em se tratando de prédios públicos pode-se dizer que elas são unanimidade. Se há 15 anos entrássemos em uma loja e percebêssemos que estávamos sendo filmados, ficaríamos intrigados e constrangidos. Hoje nos acostumamos.ÿ
E se somos filmados nos bancos, nos restaurantes, nas lojas e supermercados, por que estranharemos se o formos em casa? ? natural que queiramos nos sentir protegidos lá também. Entretanto sempre questionaremos segurança e quebra de privacidade.
A palavra é conectividade. As pessoas querem se comunicar. Querem sistemas que falem entre si, que falem com o mundo. Querem uma casa que fale e que entenda o que elas dizem e pensam. O futuro caminha, em minha opinião, no sentido de se poder, cada vez mais, monitorar e comandar qualquer coisa à distância, inclusive a própria casa. Comandos por celular e via internet são os mais cotados, mas ondas de rádio também estão no páreo.
Exemplo de uma casa automatizada num futuro próximo
O despertador toca às 7h. O sistema integrado liga a cafeteira. Faço um pouco de hora para levantar, mas às 7h05 começa a tocar uma música agitada no alto-falante do quarto. Levanto e olho pela varanda: a grama e as flores ainda estão molhadas, programei o sistema para irrigar o jardim às 6h. A piscina está limpa e com a água transparente, e sei que a filtragem e o controle de PH também funcionam bem. Tomo meu café e saio. Já no caminho penso se liguei a segurança da casa. Pelo celular, ligo pra casa, digito minha senha, consulto informações e ligo o alarme. Durante o dia espio pela internet como está a casa, vejo meu cachorro no quintal, bem alimentado pelo sistema automático.ÿ
Cansado, voltando do trabalho, tudo que quero é relaxar. No meio do engarrafamento teclo o número de casa e programo a banheira de hidromassagem para a temperatura de 42o C. Quando meu carro se aproxima de casa, o chip localizado no veículo o identifica. Coloco o polegar no identificador de digitais, ao lado do portão, e ele abre. Os sensores de alarme são desligados. As luzes até a entrada da casa acendem. Entro, o portão fecha. Entro em casa e começa a tocar o CD que gosto de ouvir quando chego. Coloco uma lasanha congelada no forno mas não ligo o aparelho. Vou até a banheira: está cheia, a água perfeita. Mais tarde, ainda da banheira, pego o controle remoto que comanda a casa e ligo o micro-ondas.
Curto mais alguns minutos de relaxamento. Saio do banho, me visto e a lasanha está pronta. Janto e vou deitar assistindo a um filme novo, baixado da internet pela casa, que sabe muito bem o tipo de história que gosto.
Artigo de João Mauricio Rosário*
Professor da Faculdade de Engenharia Mecânica UNICAMP(Universidade Estadual de Campinas) e coordenador do Laboratório de Automação Integrada e Robótica do Departamento de Projeto Mecânico da instituição
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