DOMÓTICA
Introdução
Casas Inteligentes para Todos
Desde 1978 que os produtos X10 estão no mercado.
Desde então é possível que as luzes se apaguem automaticamente, poupando-nos muito dinheiro e evitando andar sempre a correr dum lado para o outro para ver se as crianças se esqueceram de apagá-las; que o termóstato também não se mantenha ligado enquanto estamos de férias e, à partida nos esquecemos de o desligar; estar mais descansado em férias com os equipamentos de segurança inteligentes que deixámos em funcionamento.
É toda uma segurança, conforto e poupança que obtemos com a domótica:
Reduzir o nível de iluminação, desligar as luzes quando nos deitamos, fazer parecer a casa habitada durante as nossas ausências, ou comandar todos os equipamentos a partir do PC, tudo isto é agora possível a um preço acessível.

O protocolo X10 destaca-se pela sua popularidade, baixo custo e versatilidade.

Compreender a Tecnologia
Modos de Automatizar a Sua Casa

Sistemas de Luzes
Na sua casa de jantar, sala de estar ou quarto, pode colocar módulos-lâmpada com nível de iluminação regulável remotamente (apenas lâmpadas incandescantes). Pode ainda controlar melhor se usar módulos que podem gravar níveis de iluminação (cenários) ou usando o PC para guardar macros que ajustam as luzes para diferentes níveis de luminosidade apenas com um simples clique no comando.

Controlo de Equipamentos
Pode ligar e desligar electrodomésticos remotamente usando simples adaptadores e comandos à distância de infra-vermelhos ou controladores de mesa; pode calar momentaneamente um rádio barulhento enquanto faz uma chamada telefónica e voltar a ligá-lo assim que a termina.
Usando sensores de temperatura pode ligar e desligar automaticamente uma ventoinha ou um aparelho de ar-condicionado dependendo dos valores da temperatura ambiente previamente configurados.

Sistemas de Alarme e Segurança
Quando combina módulos de iluminação com temporizadores pode dar à sua casa um ar de habitada mesmo quando se encontra ausente; sensores de porta e janela podem alertá-lo de imediato contra tentativas de intrusão; Sensores de movimento podem mantê-lo informado de anormalidades na garagem; Câmaras de vídeo sem fios podem mostrar-lhe quem está a tocar à porta ou o que se está a passar dentro da garagem, etc. Estes sensores podem ainda fazer disparar um alarme, luzes exteriores, etc.

Sistemas de Ar-Condicionado
Combinados com sensores de temperatura pode:
– Detectar problemas com o aquecimento ou arrefecimento;
– Ajustar a temperatura interior como resposta automática às condições ambientais;
– Verificar e ajustar a temperatura da casa através de comando remoto;
– Ligar o aquecimento automaticamente antes da hora de se levantar de manhã.

Controlo de Estores
Em vez de perder tempo a andar de divisão em divisão para deixar o sol entrar, pode, apenas com um simples toque numa tecla do comando, abrir os cortinados ou estores, ou fechá-los à noite ou quando sai de casa. Eles podem ainda ser combinados com o nível de iluminação – quando abro os estores, desligo a iluminação ou vice-versa.

Acesso Remoto
A maioria dos sistemas de automação podem ser ligados a um PC através de um cabo série ou USB. Assim poderá:
– Controlar múltiplos dispositivos a partir de uma localização centralizada;
– Controlar múltiplos dispositivos com um comando único (macro), como por exemplo “pequeno-almoço”, macro que liga a cafeteira, desliga as lâmpadas exteriores, liga o computador e o rádio.
– Ver a temperatura corrente;
– Ver as câmaras de segurança via Internet.
Muitos sistemas de automação podem ainda ser ligados ao seu telefone, o que permite:
– Activar dispositivos através das teclas;
– Ouvir a informação do sistema de aquecimento e assim activar o aquecimento ou arrefecimento se necessário;
– Receber informação relacionada com a segurança.

Sistemas de Automatização de Residências Standard
X10
Foi o primeiro. Usa os fios da sua instalação eléctrica para levar os sinais de comando entre os comandos à distância e os dispositivos. Pode ser utilizado para qualquer tarefa de automatização que imagine, e devido ao facto de os módulos lâmpada e equipamento poderem ser ligados directamente às tomadas, a automação da sua casa não precisa de obras.

Universal Powerline Bus
Z-Wave

Ethernet/Wi-Fi
Se vive numa casa com cablagem estruturada (cabo internet/telefone/áudio-video já embebido nas paredes) este sistema é de muito fácil e barata instalação. Todavia, se não for este o caso, imagine a quantidade de cabos que terá de passar ao longo da sua habitação.
Por outro lado este sistema, ao contrário do X10, não foi desenhado para instalação por qualquer pessoa, pelo que requer a chamada de um técnico especializado.

Sistemas Proprietários
A evitar devido a problemas de compatibilidade, sobretudo futura.

Métodos de Controlar a Sua Casa
Controlo Remoto Interactivo
A maneira mais fácil de entrar num processo de automação é através do “starter kits” que consiste num comando à distância, um transceiver que liga numa tomada e alguns módulos de controlo de lâmpadas e/ou electrodomésticos. Através deles conseguimos ligar/desligar iluminação e aparelhos electrodomésticos.

Como é óbvio, esta abordagem tem algumas limitações:
– Temos de controlar cada equipamento individualmente;
– Estamos limitados no tipo de dispositivos que podemos controlar – por exemplo não poderemos controlar dispositivos que usam ligação à terra (3 fios) nem que absorvam corrente mais elevadas (+ de 15 A);
– O módulos lâmpada não fornecem resposta, isto é, só podemos enviar comandos para eles mas não receber (resposta se está ligado/desligado).

Controladores de Todas as Lâmpadas Acesas/Todas as Lâmpadas Apagadas

Controlo baseado em Temporizadores
Um temporizador permite-lhe ligar/desligar um determinado dispositivo a uma hora previamente configurada.

Controlo de Iluminação baseado em Fotocélula
Pode adicionar um detector fotoeléctrico ao seu sistema e assim ligar automaticamente certas lâmpadas (exteriores, por exemplo) assim que escurece.

Controlos baseados em Sensores
As células fotoeléctricas não são o único tipo de sensores que pode usar. Também existem sensores que detectam abertura de portas ou janelas, sensores de movimento para activar câmaras de segurança e lâmpadas, sensores de temperatura para activar o aparelho de ar condicionado, etc.

Dispositivos Programáveis e Controlos Remotos (Comandos à Distância)
Usando uma interface X10 ligada ao PC e um software de domótica adequado, pode criar cenários usando qualquer módulo X10.

Controlo Remoto por Telefone
Pode adicionar acesso remoto por telefone ao X10. Basta ligar o seu telefone a um receptor especial que liga também ao seu sistema de automação/domótica, e quando telefonar pode usar o teclado para enviar comandos.

Controlo por Computador
Para controlo completo do seu sistema de domótica nada bate o PC. Basta ligar uma interface entre o seu PC e o sistema de domótica e, a partir, daí, através de um software próprio (por exemplo o Smarthome Manager) pode enviar comandos, dos mais simples aos mais complexos (cenários criados por si).

Controlo Remoto por Internet
Se tiver uma ligação ADSL ou cabo, pode usá-la para ter acesso remoto ao seu sistema de automação, quer para verificar se está tudo bem quer para enviar comandos e receber respostas do sistema.

(continua…)

Curso Profissional de Electrónica, Automação e Comando
Disciplina de Tecnologias Aplicadas
Módulo 6 – Sensores e Transdutores
Ficha de Trabalho
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Curso Profissional de Electrónica, Automação e Comando
Disciplina de Tecnologias Aplicadas
Módulo 7: Sensores e Transdutores (11º Ano)
Trabalho de Avaliação

Tarefa:
1ª parte: Alunos pesquisam e seleccionam um tipo/modelo sensor e elaboram um trabalho sobre o mesmo
2ª parte: Alunos congeminam um trabalho de simulação em que, obrigatoriamente, tem de entrar pelo menos um sensor, a escolher de entre aqueles (poucos) que temos disponíveis na escola, e montam o respectivo trabalho na oficina/laboratório de automação.
3ª parte: Alunos apresentam o trabalho na sala de audiovisuais (A-306), em 24.Mar.2009, 12h00-13h30, perante todos os professores (3) da área técnica do curso.

O enunciado, condições requeridas para a execução do trabalho e critérios de avaliação encontram-se aqui e foram comunicados aos alunos com a devida antecedência.
Uma condição imprescindível é que todos os 13 trabalhos têm de ser diferentes, quer na parte teórica quer na prática.
Os aspectos mais valorizados são:
– Originalidade;
– Complexidade;
– Interdisciplinaridade;
– Qualidade da apresentação.

Nota: Como se verá, a grande maioria dos trabalhos assumiram um carácter transdisciplinar envolvendo, sobretudo, as disciplinas de Tecnologias Aplicadas, Automação e Comando e Tecnologias da Informação e Comunicação, sendo ainda constatadas diversas utilizações de conhecimentos adquiridos em Sistemas Digitais, Electricidade e Electrónica, Inglês e Língua Portuguesa, em vários trabalhos.

Balanço Final
Pontos fortes detectados:
– Grande empenhamento, criatividade e originalidade dos alunos;
– Carácter interdisciplinar dos trabalhos;
– Apresentações de muito boa qualidade;
– Intensa utilização dos Autómatos Programáveis nos trabalhos práticos efectuados.
Pontos menos fortes (a melhorar em futuras tarefas similares):
– Algum copy+paste na parte teórica do trabalho motivado, sobretudo, pela procrastinação, isto é, grande parte dos alunos deixaram essa parte do trabalho para os últimos dias antes do prazo terminar, com a consequente perda de qualidade dos mesmos. Isto apesar de o enunciado e condições terem sido discutidos e comunicados com muita antecedência;
– A pouca complexidade de alguns trabalhos;
– O insuficiente empenhamento e esforço demonstrado por uma minoria dos alunos.
– A qualidade de alguns dos documentos de vídeo, que poderiam, facilmente, ser mais elevados. Isto leva-nos a concluir que, no futuro, termos de disponibilizar melhores recurso técnicos (câmaras de vídeo) para obtenção de melhores resultados neste aspecto;
– O reduzido número de sensores disponíveis na escola, o que nos levará a tentar adquirir, no futuro, mais exemplares de mais tipos.

De seguida apresentam-se alguns dos trabalhos realizados pelos alunos, que irão sendo acrescentados à medida que os tiver na minha posse.

De referir que se apresentam os powerpoints e vídeos em separado apenas devido a limitações técnicas: os sites apresentação online de powerpoints que conheço, nenhum deles permite a incorporação/visualização de vídeos. No entanto, e de referir que, na apresentação dos trabalhos, por parte dos alunos, os vídeos estavam incorporados no respectivo powerpoint e eram parte integrante do mesmo.

Obrigado a todos os alunos pela colaboração e empenho demonstrados!

Nuno

Rui

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