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

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. 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.

13. 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.

14. Sistemas e Protocolos

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

16. Principais Protocolos

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

18. 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.)

19. 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

20. 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

21. 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

22. 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

23. 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