Desenvolvimento de um Simulador de Controle de Dispositivos Residenciais Inteligentes: Uma Introdução aos Sistemas Domóticos

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Maria de Fátima Cortês Franca
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1 Desenvolvimento de um Simulador de Controle de Dispositivos Residenciais Inteligentes: Uma Introdução aos Sistemas Domóticos Aluno: Caio Augustus M. Bolzani Prof. Marcio Lobo Netto

2 Introdução Automação Residencial Residência Inteligente Sistemas Domóticos Rede Doméstica Usuários Apresentação do Simulador Conclusão e Trabalhos Futuros

3 Introdução Objetivo Reunir e absorver o conteúdo teórico e prático necessário para a construção de um simulador de uma residência inteligente. Motivação Porque criar uma residência inteligente? Porque criar um simulador?

4 Trabalhos Correlatos European Union Scenarios for Ambient Intelligence in 2010 MIT House_n Oxygen project for pervasive human centered computing Ambient Intelligence - Philips Intel Smart Home Ericsson Smart Condominiums Giorgia Tech Aware Home

5 Automação Residencial Retrofitting Convergência Iluminação Entretenimento Segurança Telefonia Integrador de Sistemas Residenciais Informática Climatização Hidráulica Controle Rede elétrica Protocolos Rede Física

6 Automação Residencial Situação Atual instalações independentes: multiplicidade de cabos, redes, etc redes não compatíveis: manutenção cara e complicada, dependência do fornecedor falta de uniformidade: impossibilidade de automatização global equipamentos limitados: dificuldade para integrar novos serviços, obsolescência a curto prazo, uso de adaptadores

7 Situação Proposta automação de residências: maior conforto e segurança integração dos serviços: barateamento de equipamentos, processos e serviços centralização de sistemas: simplificação conexão com redes externas: comando remoto, conteúdo digital sob demanda monitoramento remoto de pessoas e equipamentos: envio de alarmes, homecare eletrodomésticos inteligentes: acesso à informação de qualquer ponto da casa, rápida busca por avarias auditoria e controle de gastos: melhoria no funcionamento dos sistemas, constante supervisão do conjunto

8 Arquitetura de uma Residência Inteligente Administração Mon. Visualização Auditoria e Otimização Energia Elétrica Controle de Acesso Rast. e Percepção Controle Mecânico DIs Atuadores Sensores Ferramentas de análise Rede Doméstica Interfaces Usuários Incêndio Multimídia Fluidos e Detritos Telefonia Segurança Segurança Iluminação HVAC Redes de dados Ambientes Inteligentes Computação Pervasiva Convergência de mídias Sistemas multi linguagem Interface com o usuário Interação e Percepção Computação Autônoma Domótica Engenharia Arquitetura Psicologia Informática Telecomunicações Medicina Sociologia

9 Redes Domésticas Baseadas no Sistema telefônico HomePNA Distribuição de Energia Elétrica CeBus, Home PNP, Enikia, Adaptive Networks, X10 Sem fio WiFi (IEEE a,b,g), Infravermelho, Bluetooth, ZigBee, ShareWave, telefonia sem fio (CT1, PACS, DECT) Protocolos híbridos Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, LonWorks, BACnet, Konnex, CAN, EmWare, UPnP, Jini, Echonet

10 Dispositivo Inteligente Núcleo Sensores e atuadores locais Entradas e Saídas Software de aplicação Software de controle Interface com o usuário Mic Telas de Toque Displays Interface de rede Rede doméstica Outros DIs Sensores e atuadores externos Interfaces Remotas

11 Dispositivo Inteligente: Máquina de Lavar Roupa Sensores e atuadores locais Sensor de nível d água, sensor de temperatur a da água Entradas e Saídas Núcleo Software de aplicação Software de controle Interface com o usuário Interface de rede PLC, WiFi ou Bluetooth Mic Telas de Toque Displays Rede doméstica Outros DIs Máquina de Secar, relógio, gateway Sensores e atuadores externos:temperatura externa, sensor de nível de água Interfaces Remotas Controle por PC ou palm

12 Esquema do Simulador Apoio Administração Gráficos Saídas Eventos externos Eventos disparados pelo integrador Eventos disparados pelo usuário Controlador de variáveis Base de dados Relógio Leitor de arquivos Gerenciador Monitor Painel de configuração Painel de controle Painel principal Relatórios Construtor de objetos Atuadores Sensores Ambiente Inteligente Usuário Texto Sistemas domóticos Medidores coloridos Gráficos cartesianos

13 Geradores de Eventos Naturais Sensores e atuadores Monitor de energia Tela Principal Planta baixa da residência Monitores gráficos Saída de texto

14 Sensores e Atuadores Sensor de presença Telefone Sensor de intensidade sonora Sensor de umidade relativa do ar Sprinkler HVAC A 32 C Auto falante Sensor d agua Sensor de intensidade luminosa Temperatura Sensor de CO2 Display Painel de toque Lâmpada

15 Usuários Administrador Moradores Visitantes Intrusos

16 Usuários Administrador Moradores Visitantes Intrusos Nome Status Prioridade ID DNA

17 DNA Algoritmos Genéticos Utilizado na criação dos usuários Aprendizado Mudanças no cérebro do usuário para o processo de criação de novos seres Cross Over Estático ou Aleatório

18 Usuário DNA Cada ação gera um prêmio Baseado no prêmio o usuário toma decisões pontos. (atitudes ruins) pipes (atitudes boas) Dna com 48 genes, cada gene é responsável por uma função Regras de sobrevivência: nota > 100 morre nota < 30 pode conceber outros usuários

19 Novos usuários (filhos) recebem o dna do pai e da mãe o ponto de crossover é definido ou aleatório os pais podem ser eliminados ou não Ponto de crossover Pai Mãe Filho

20 Tela do usuário

21 Genes x Possíveis Ações

22 Visualização do simulador

23 Conclusões Simulador análise gráfica e em tempo real das condições dos usuários e dos sistemas possibilidade de análise prévia de novos dispositivos eletrônicos Homecare (diabetes) Utilização de arquivos descritores para a criação da planta da casa, possibilidade de conexão com ambientes gráficos como o AutoCAD, Visio, etc. Portabilidade do código para diversas plataformas (Java)

24 Conclusões Usuários caráter dinâmico possibilidade de simulação de interferência humana aleatoriedade imprevisibilidade criação de usuários específicos

25 Trabalhos Futuros Criação de uma interface 3D Aprimoramento dos sistemas de controle Melhoria das técnicas de aprendizado da casa (IA) Aprimoramento da qualidade dos sensores, atuadores e DIs Utilização de DIs, sensores, atuadores e usuários reais Obrigado. Fim.

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