Nesta etapa do projeto, foi estabelecido alguns componentes que poderiam ser conectados ao Raspberry e como eles seriam conectados, a construção de uma maquete para simular uma residência e a montagem do circuito elétrico presente no sistema, para que então pudesse ser feito os devidos testes com os principais componentes de uma smart
home.
Através dos requisitos documentados pela História de Usuário, escolheu-se quais dispositivos estariam ligados direta ou indiretamente ao Raspberry, que agiriam de forma a atender os principais comandos passados pelo usuário, trazendo a maior comodidade e praticidade possível. Para atender o requisito de que o usuário veja a temperatura e a umidade de sua casa, o requisito de avisar o usuário quando os níveis de gás na residência estiverem consideravelmente altos ou o requisito de que a iluminação possa ser ligada sempre que os níveis de luz ambiente estiverem baixos por exemplo, ligou-se diretamente
4.4. A Plataforma para Testes 49
ao controlador sensores próprios para essas tarefas. Para o controle de algumas cargas, como ventiladores e máquina de lavar, o Raspberry se conecta com eles de forma indireta, tendo como intermédio um circuito de acionamento que envolvem relés e optoacopladores, que são circuitos integrados que dão uma maior segurança para o Raspberry em tarefas que envolvam cargas de alta tensão, que podem gerar picos na rede e causar danos à todo o sistema. Já para o controle de iluminação, apenas os relés eram suficientes, pois as lâmpadas não geram tantos riscos ao controlador em si. Para que o Raspberry se comunique com a aplicação através da rede, um módulo Wi-Fi é conectado diretamente a ele, que lhe permitir conectar a rede de forma prática e em qualquer lugar da residência. A figura 8 ilustra alguns dispositivos que podem estar conectados diretamente ao Raspberry, como foram citados neste parágrafo.
Figura 8 – Dispositivos conectados diretamente ao Raspberry
Fonte: Autor (2018)
É possível dizer que o principal requisito desse sistema de automação residencial seja o controle da iluminação da residência. Para fins de entendimento, a figura 9 demonstra como o Raspberry consegue controlar a iluminação da residência, conectado indiretamente com uma lâmpada para poder controla-lá. Primeiramente, um relé é conectado a um pino de alimentação, um pino de controle e um pino ground do Raspberry, onde os pinos de alimentação e ground são para gerar passagem de corrente dentro do relé e o pino de controle enviava um sinal elétrico quando o relé precisasse ser acionado, ou seja, quando a luz devesse ligar. De forma inversa, quando a luz devesse desligar, o Raspberry parava de enviar esse sinal pelo pino de controle.
Estabelecidas as conexões elétricas do sistema, foi então construída uma maquete que representa uma residência comum nas construções civis dos dias atuais, com 7 cômodos sendo eles 3 quartos, sala, cozinha, banheiro e uma varanda. O material usado para
50 Capítulo 4. Materiais e Métodos
Figura 9 – Esquema elétrico do controle de iluminação
Fonte: Autor (2018)
construção da maquete foi feita com folhas de papelão coladas e revestidas com folhas de papel A4, fazendo com a que maquete fosse rígida porém leve, o que permitiu a sua locomoção fácil e de forma segura. Contudo, a maquete da residência foi projetada antes de se construir a maquete propriamente dita, onde se desenhou uma simples planta baixa para dar orientação durante sua fase de construção.
As lâmpadas de cada cômodo tem seus fios de alimentação conectados a um conjunto de relés sendo um relé para cada lâmpada, que estão todos conectados ao Raspberry, fazendo assim o controle da iluminação. Juntamente com os relés, um sensor de temperatura e umidade e um sensor de gás também fazem conexão com o Raspberry, sendo o sensor de temperatura colocado aproximadamente no centro da casa e o sensor de gás é colocado na cozinha. Com a maquete pronta e os componentes instalados, foi possível fazer os testes do sistema, começando pelo teste do controle de iluminação da residência, ligando e desligando aleatoriamente as lâmpadas dos cômodos por diversas vezes e anotando qualquer anormalidade percebida. Por fim os sensores foram testados, fazendo leituras constantes no ambiente e gerando um relatório de dados, que também foi usado para análise de comportamento e resultado de testes do sistema.
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5 Resultados
Pode-se classificar o desenvolvimento deste sistema como sendo gradual, codepen- dente, expansivo e incitador. Diz-se gradual pois todo o sistema foi construído em etapas que se relacionavam, de forma que, quando se avançava para uma etapa, que possuía determinados objetivos, estes mesmos só podiam ser alcançados, caso os objetivos da etapa antecedente fossem também alcançados, previamente. Diz-se codependente pelo fato de que todos os componentes deste sistema, quando foram desenvolvidos, dependiam do de- senvolvimento de outros componentes, pois todos os módulos e funcionalidades do projeto necessitavam de dois ou mais componentes do sistema, dessa forma criando entre eles uma ligação e em consequência, o desenvolvimento dos mesmos dependiam entre si. Diz-se expansivo pois a implantação dos módulos do sistema foram expandindo sobre a residência, inciando o desenvolvimento sobre apenas uma determinada área (iluminação), expandiu-se a cada etapa para mais regiões, como a utilização de sensores nas áreas da residência em que podia se gerar problemas com vazamento de gás e focos de incêndio, indo então até outras áreas para ler e analisar a temperatura e umidade de toda a residência, como por fim, expandiu-se para os arredores da residência, onde se monitorava os acontecimentos com a câmera instalada. Diz-se incitador pois todo o desenvolvimento deste trabalho é apenas o início de um sistema que pode ter muitos módulos e funcionalidades, com a finalidade de estimular outros pesquisadores a manterem seu crescimento e expansão contínua, pois sua abrangência dentro das residência permite que o pesquisador tenha liberdade de criar melhorias para diversas regiões da residência e este estimulo, é o princípio da ideia deste trabalho.
Este capítulo mostra todos os resultados obtidos, quando se aplicado os métodos e materiais do capítulo anterior. Como este sistema foi gradual, cada tópico deste capítulo traz os resultados de determinada etapa e por ser codependente, determinados tópicos trazem os resultados de forma relacionada entre os elementos do sistema. A sequência dos tópicos e as imagens deste capítulo demonstram o fato do trabalho ter seu aspecto expansivo e, no último capítulo deste trabalho, cita-se algumas outras áreas que ainda podem ser exploradas e desenvolver outros módulos e funcionalidades dentro do sistema, afim de incitar trabalhos futuros.