SISTEMA DE AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL IMPLANTANDO PROJETOS EM ARDUINO E ANDROID

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1 SISTEMA DE AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL IMPLANTANDO PROJETOS EM ARDUINO E ANDROID Souza, R.C RESUMO Neste projeto é apresentado um sistema para automação residencial utilizando a plataforma Arduino. Arduino é uma plataforma que se destaca entre as demais por ser de fácil integração aos sistemas finais com capacidade em sistemas robóticos, comunicação com a internet, comunicação remota, sensores, sistemas eletrônicos e etc. A proposta desse trabalho é adaptar a uma residência o total controle da iluminação de seus cômodos através de uma placa Arduino integrando com um módulo de internet para a comunicação remota utilizando dispositivos como: celulares, tablets, microcomputadores, etc. O objetivo é o proprietário obter o total controle da iluminação da sua residência com maior praticidade e facilidade. A automação residencial passará a ser acessível apenas por um botão no celular ou clique do mouse através de um acesso remoto. Palavras-chave: arduino, automação residencial, sistema de automação. Abstract In this project we present a system for home automation using the Arduino platform. Arduino is a platform that stands out among the others because of its easy integration to end-systems capability in robotic systems, communication with the internet, remote communications, sensors, electronics and so on. The purpose of this work is scalable to a residence full control of lighting their rooms via an Arduino board with a module integrating internet for remote communication using devices such as mobile phones, tablets, computers, etc.. The goal is to get the owner total control of lighting your house with greater convenience and ease. The home automation will be accessible only by a button in smartphone or mouse click via remote access. Keywords: arduino, home automation, automation system. INTRODUÇÃO Muito se fala sobre as novidades tecnológicas que irão equipar nossos lares no futuro próximo. A tecnologia está em completa evolução a todo instante, principalmente nas áreas que envolvem computação, sistemas de informação e tecnologia da informação. Sistemas são de grande importância para o controle e gerenciamento das informações para obter melhores decisões. Com o avanço tecnológico e integração desses sistemas na sociedade, eu decidi desenvolver este projeto com a plataforma Arduino por ser um

2 2 dos dispositivos mais interessantes e inovadores da atualidade. Arduino tem a capacidade de trabalhar praticamente com tudo e isso é muito benéfico para a sociedade que a todo instante necessita de praticidade nos afazeres. Esse novo conceito permite a um amplo grupo de profissionais a possibilidade de desenvolver projetos na área da tecnologia. Foi nessa plataforma que encontrei motivação para a realização desse projeto juntamente com a necessidade de facilitar a vida da sociedade. Atualmente a internet tem sido cada vez mais utilizada e grande parte dos usuários está explorando ainda mais a rede. Existem muitas informações, arquivos e dados disponibilizados, mas muita coisa ainda não está sendo utilizado na rede, como por exemplo, o controle de uma residencia. Através dos benefícios que a placa Arduino oferece de conectar diversos dispositivos ao computador, juntando com a possibilidade de interligar esse mesmo computador a rede mundial, vimos à possibilidade de interligar e controlar dispositivos como aparelhos eletrônicos e eletrodomésticos através da internet de qualquer lugar do mundo. A pessoa pode, por exemplo: estar viajando, estar em outra cidade, outro estado, outro país e controlar a iluminação da sua casa. Pode também do trabalho ligar sua cafeteira e seu forno para quando chegar em casa, seu café e lanche estarem prontos ou colocar sua máquina de lavar roupas para trabalhar sem precisar estar em casa. Dentre várias outras possibilidades que podem facilitar a vida das pessoas através desse projeto. Essa nova abordagem surge com a Automação Residencial e vem apresentando inúmeros benefícios quando comparamos os sistemas eletrônicos e eletromecânicos integrados com os sistemas isolados, de eficiência limitada. REFERENCIAIS TEÓRICO-METODOLÓGICOS Para desenvolver o projeto ultizaremos uma maquete no modelo de uma residência com todos os cômodos descritos e suas respectivas iluminações. Será desenvolvido um aplicativo na plataforma Android para dispositivos como: celular, tablet. Através desse aplicativo, será possível controlar toda a parte luminária da propriedade com as opções de ligar/desligar, o aplicativo também terá um módulo que receba e envia dados de sensores, como por exemplo: sensor de luminosidade, sensor de movimento, sensor de umidade e temperatura. Para o dispositivo Android ter acesso ao Arduino será

3 3 necessário utilizar a Ethernet Shield conectado à placa principal. A Ethernet Shield possui uma identificação através do IP que é atribuído a ele que estará comunicando com a rede local, Os comandos são executados através do protocolo HTTP, o microcontrolador Arduino recebe os comandos via HTML que é compatível com o aplicativo, assim poderá ler um sensor, acender uma lâmpada, acionar um motor, etc. Nesse projeto foi utilizado um notebook Sony Vaio com processador Intel Core i5, memória RAM de 8GB, HD 650GB, uma placa Arduino Uno, uma Ethernet Shield, sensor de movimento PIR, sensor DHT de umidade e temperatura, sensor de luminosidade, vários led s, protoboard, fios de conexão, motor DC 12v, fonte de energia 9v. Para desenvolver o aplicativo, utilizamos o App Inventor. App Inventor é uma aplicação web de código aberto originalmente fornecido pelo Google e agora mantido pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT). Essa aplicação foi usada nesse projeto para desenvolver e criar as telas do aplicativo para o aparelho com android. O conjunto é composto por duas seções: o App Inventor Designer para criar os layouts, botões e outros componentes da tela e o App Inventor Blocks Editor para criar as lógicas de programação que serão atribuidas aos componentes da tela, cada um com uma função específica. ANDROID Android é um sistema operacional desenvolvido pela Google, especialmente utilizados em dispositivos móveis como: smartphones, tablets de diversos fabricantes. Segundo a Google, mais de 1 milhão e 500 mil aparelhos com o sistema operacional são ativados todos os dias, sendo utilizado por grandes fabricantes de celulares, como HTC, Samsung, Sony, Motorola e LG. Suas principais características são: gratuito, código livre, desenvolvido pela grande empresa Google, náo necessita de hardware específico, seu kernel é em Linux, aplicativos desenvolvidos em Java, grande acervo de aplicativos gratuitos e pagos, grande comunidade de usuários e desenvolvedores. Atualmente o Android é o sistema operacional móvel mais usado no mundo. Segundo a Globo.com em 2013 estava presente em cada 4 de 5 smartphones vendidos, possuindo 81% deste mercado, sendo a versão predominante a "Gingerbread " presente em mais da metade dos aparelhos. Também em 2013, foi noticiado que mais de 1 Bilhão de aparelhos ativos continham o Android e que sua loja virtual, a Google Play, já ultrapassara mais de 800 mil de apps, jogos e outras variedades.

4 4 ARDUINO Arduino é uma plataforma de computação física open-source baseado em uma simples placa com entradas e saídas e um ambiente de desenvolvimento que implementa a linguagem Processing/Wiring. Este ambiente de desenvolvimento é multiplataforma podendo criar as rotinas para Windows, Linux e Mac OS X. Sua linguagem de programação se assemelha bastante com a linguagem C++, porém o Arduino segue uma forma simplificada. (ARDUINO, 2014). O objetivo do projeto é criar ferramentas que são acessíveis, com baixo custo, flexíveis e fáceis, que podem ser usados desde por profissionais da área quanto por iniciantes, principalmente por aqueles que não têm alcance aos controladores mais sofisticados e de ferramentas mais complicadas. A placa Arduino é composta por um controlador, algumas linhas de E/S digital e analógica, além de uma interface serial (USB). O funcionamento básico do Arduino consiste em: Inserir código o Conectar a um computador o Usar interface própria para criar e inserir códigos Executar código o Ler entradas o Fazer cálculos o Escrever Saídas CONCLUSÃO Acredito que a automação residencial é algo do futuro, algo que facilite a vida das pessoas em sua residência. Esse pequeno projeto é apenas uma pequena porção de uma vasta área da automação. Neste trabalho foi apresentado inicialmente um estudo sobre a utilidade do Arduino na automação residencial, que juntamente com o termo Internet das Coisas facilita o acesso remoto dos recursos. Falou-se também do Android, que disponibiliza diversas utilidades e recursos para programadores que desejam engreçar na área, pois esse grande sistema tem uma enorme intereção com vários dispositivos. Segundo a Google, mais de 1 milhão e 500 mil aparelhos com o sistema operacional são ativados todos os

5 5 dias, sendo utilizado por grandes fabricantes de celulares, como HTC, Samsung, Sony, Motorola e LG. Falamos também sobre o App Inventor, onde se pode desenvolver um aplicativo para o Sistema Android sem necessita de se ter um avançado conhecimento de programação. O trabalho consistiu na criação de duas interfaces, sendo elas: hardware e software. O hardware foi atribuído ao arduino, que por sua grande função dos pinos de entrada e saída, fizeram comunicação com os demais componentes como: sensores, motores, etc. O software foi atribuído ao aplicativo android, que possui uma interface ao usuário que pode ser capaz de reconhecer as funções do sistema e interagir com o hardware. Complementando esse trabalho, sugiro que outros alunos e interessados na área faça proveito das informações contidas nesse pequeno projeto e possa evoluir e expandir cada vez mais a idéia do uso do termo Internet das Coisas para trazer comodidade e facilidade para as pessoas que necessitam de algo que auxiliam no seu cotidiano. REFERENCIA BIBLIOGRÁFICA ARDUINO. Arduino. Disponivel no site oficial: Acesso em: 19 mai.2014 ARDUINO BRASIL. Arduino. Disponível no site oficial: Acesso em: 19 mai.2014 AURESIDE. Associação Brasileira de Automação Residencial Sistemas Integrados. Disponível em: < ECHELON CORPORATION. Press Release Echelon Corp. Criadora do Protocolo LonWorks. Acesso em: 03 abr.2014 METCALFE, Bob inventor da Ethernet, fundador da 3Com e colunista da InfoWorld. Disponível em: Acesso em: 03 abr.2014 MICROSOFT, Sensores. Dísponível em: < GIARETTA, RAFAEL. Domótica Disponível em: <