desenvolvimento de sistema de automaÇÃo...

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ANA CAROLINA PEREIRA MONTEIRO MANHÃES POLLYANNA CORRÊA ALMEIDA DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL APLICADO À ACESSIBILIDADE DE IDOSOS E PORTADORES DE DEFICIÊNCIA UTILIZANDO A INTERFACE CUBO Brasil 2018

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ANA CAROLINA PEREIRA MONTEIRO MANHÃES

POLLYANNA CORRÊA ALMEIDA

DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL APLICADO À

ACESSIBILIDADE DE IDOSOS E

PORTADORES DE DEFICIÊNCIA

UTILIZANDO A INTERFACE CUBO

Brasil

2018

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ANA CAROLINA PEREIRA MONTEIRO MANHÃES

POLLYANNA CORRÊA ALMEIDA

DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE AUTOMAÇÃO

RESIDENCIAL APLICADO À ACESSIBILIDADE DE

IDOSOS E PORTADORES DE DEFICIÊNCIA

UTILIZANDO A INTERFACE CUBO

Trabalho de conclusão de curso apresentado

ao Instituto Federal de Educação, Ciência e

Tecnologia Fluminense como requisito par-

cial para conclusão do curso de Bacharelado

em Engenharia de Controle e Automação.

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia Fluminense – IFFLUMINENSE

Campus Campos Centro

Engenharia de Controle e Automação

Orientador: Prof. Leonardo Oliveira Tavares, Msc

Brasil

2018

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Biblioteca Anton DakitschCIP - Catalogação na Publicação

Elaborada pelo Sistema de Geração Automática de Ficha Catalográfica da Biblioteca Anton Dakitsch do IFF com os dados fornecidos pelo(a) autor(a).

277d Manhães, Ana Carolina Pereira Monteiro DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE AUTOMAÇÃORESIDENCIAL APLICADO À ACESSIBILIDADE DE IDOSOS EPORTADORES DE DEFICIÊNCIA UTILIZANDO A INTERFACECUBO / Ana Carolina Pereira Monteiro Manhães, Pollyanna CorrêaAlmeida - 2018. 75 f.: il. color.

Orientador: Leonardo Oliveira Tavares

Trabalho de conclusão de curso (graduação) -- Instituto Federal deEducação, Ciência e Tecnologia Fluminense, Campus Campos Centro,Curso de Bacharelado em Engenharia de Controle e Automação, Campos dosGoytacazes, RJ, 2018. Referências: f. 73 a 75.

1. Acessibilidade. 2. Baixo Custo. 3. Automação Residencial. I. Almeida,Pollyanna Corrêa. II. Oliveira Tavares, Leonardo, orient. III. Título.

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ANA CAROLINA PEREIRA MONTEIRO MANHÃESPOLLYANNA CORRÊA ALMEIDA

DESENVOLVIMENTO DE SISTEMA DE AUTOMAÇÃORESIDENCIAL APLICADO À ACESSIBILIDADE DE

IDOSOS E PORTADORES DE DEFICIÊNCIAUTILIZANDO A INTERFACE CUBO

Trabalho de conclusão de curso apresentadoao Instituto Federal de Educação, Ciência eTecnologia Fluminense como requisito par-cial para conclusão do curso de Bachareladoem Engenharia de Controle e Automação.

Trabalho aprovado. Brasil, 11 de junho de 2018:

Prof. Leonardo Oliveira TavaresINSTITUTO FEDERAL

FLUMINENSEOrientador

Prof. Eugênio F. Naegele da SilvaINSTITUTO FEDERAL

FLUMINENESEConvidado 1

Prof. Marcos Moulin ValenciaINSTITUTO FEDERAL

FLUMINENESEConvidado 2

Brasil2018

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"Suba o primeiro degrau com fé. Não é necessário que você veja toda a escada. Apenas

dê o primeiro passo."

(Martin Luther King)

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Agradecimentos

A Deus, por nos permitir ingressar nesta jornada e nos acompanhar até a etapa

final.

Aos nossos pais, que nos incentivaram desde o início do curso e nos apoiaram em

todas as decisões, mantendo-nos firmes e concisos em nossas escolhas.

Ao nosso orientador Leonardo Tavares, pelo ensino prestado, conhecimento divi-

dido e apoio demonstrado.

Ao nosso amigo Gabriel Rodrigues, que nos apoiou nos momentos difíceis e sempre

esteve presente prestando auxílio para o desenvolvimento do projeto.

Aos demais professores da instituição, sem os quais também não chegaríamos aqui,

por todo o seu trabalho e conhecimento transmitido, que colaboraram para o fim deste

sonho realizado.

A todos aqueles que direta ou indiretamente acompanharam o desenvolvimento

deste trabalho e torceram pelo seu êxito.

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"Não fui eu que ordenei a você? Seja forte e corajoso! Não se apavore nem desanime,

pois o Senhor, o seu Deus, estará com você por onde você andar."

(Bíblia Sagrada, Josué 1:9)

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Resumo

A automação residencial existe há muitos anos no mercado e ainda é considerada um ar-

tigo de luxo pela maioria dos consumidores. No entanto, existem meios de reduzir o custo

desse sistema de forma a torná-lo acessível à maior parte da população, em especial aos

que necessitam constantemente de assistência, como os idosos e portadores de deficiência.

Sendo assim, o presente trabalho tem como justificativa pesquisar, implementar e simular

uma solução de baixo custo utilizando tecnologias de redes sem fio, a fim de auxiliar em

determinadas tarefas rotineiras vividas pelos idosos e portadores de deficiência em suas

residências. O sistema desenvolvido neste trabalho é composto por sensores que detectam

movimentos rotacionais de um cubo para acionamento de dispositivos que estão adaptados

em uma maquete residencial, simulando um sistema de automação real. A comunicação

entre o cubo e os dispositivos da maquete é feita através de dois microcontroladores mo-

delos ESP-8266 NodeMCU, que utilizam o protocolo TCP/IP para transmissão de dados

sem fio. Dessa forma, ao rotacionar o cubo e posicioná-lo em diferentes faces, obtém-se

uma combinação de acionamentos que reduzem o esforço de idosos e portadores de defici-

ência e que podem preservá-los de um possível acidente doméstico. Os resultados obtidos

com o cubo foram satisfatórios e conseguiu-se atender a todos os objetivos estabelecidos

inicialmente. O projeto final permite que o sistema seja ampliado, oferecendo diferentes

combinações de acionamento e diferentes funcionalidades do cubo além das abordadas

neste trabalho.

Palavras-chaves: Acessibilidade, Baixo Custo, Automação Residencial.

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Abstract

The home automation is still considered a luxury item for most consumers, even though

it exists for many years on the market. However, there are ways to reduce the cost of

this system to make it accessible for the most of the population, especially those who are

constantly in need of care, such as the elderly and disabled. Thus, this study is justified

by researching, implementing and simulating a low-cost solution using wireless network

technologies. The system developed in this paper is composed by sensors which detect

rotational movements of a cube to drive devices that are adapted in a residential model,

simulating a real automation system. The communication between the cube and the de-

vices is made through NodeMCU ESP-8266 microcontrollers, which use the TCP / IP

protocol for wireless data transmission. In this way, by rotating the cube and positioning

it on different faces, it’s obtained a combination of drives that reduce the effort of the

elderly and disabled people and that can preserve them from a possible domestic accident.

The results obtained with the cube were satisfactory and it was possible to achieve all

the objectives established initially. The final design allows the system to be expanded,

offering different drive combinations and different functionalities than those discussed in

this work.

Key words: Accessibility, Low Cost, Home Automation.

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Lista de ilustrações

Figura 1 – Evolução do número de empresas filiadas à AURESIDE . . . . . . . . 21

Figura 2 – Cubee fabricado pela Neocontrol . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

Figura 3 – Microcontrolador ESP-12 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

Figura 4 – Pinagem do ESP8266 NodeMCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

Figura 5 – Arduino UNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Figura 6 – Pinagem do ESP8266 NodeMCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

Figura 7 – Motor de Passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Figura 8 – Display . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figura 9 – Princípio de funcionamento do sensor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

Figura 10 – Sensor TCRT5000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

Figura 11 – Configuração do Módulo ESP8266 NodeMCU na IDE . . . . . . . . . . 34

Figura 12 – Tabelas referentes às Faces 1, 2 e 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Figura 13 – Tabelas referentes às Faces 4, 5 e 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

Figura 14 – Gráfico referente à Face 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Figura 15 – Gráfico referente à Face 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Figura 16 – Gráfico referente à Face 3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Figura 17 – Gráfico referente à Face 4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

Figura 18 – Gráfico referente à Face 5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Figura 19 – Gráfico referente à Face 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

Figura 20 – Vista superior da maquete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Figura 21 – Vista frontal da maquete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43

Figura 22 – Planta baixa da maquete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44

Figura 23 – Sketch do Cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Figura 24 – Parte interna do Cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

Figura 25 – Representação esquemática do Cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Figura 26 – Protótipo do Cubo na versão final . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

Figura 27 – Código referente à página Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

Figura 28 – Interface Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

Figura 29 – Circuito eletrônico do Cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

Figura 30 – Circuito eletrônico da maquete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

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Lista de tabelas

Tabela 1 – Cartilha do Censo 2010 - IBGE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Tabela 2 – Especificações do ESP8266 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

Tabela 3 – Especificações do Arduino UNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

Tabela 4 – Valores brutos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41

Tabela 5 – Valores tratados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

Tabela 6 – Acionamento de dispositivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

Tabela 7 – Custo de produção do Cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54

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Lista de abreviaturas e siglas

DC Direct Current - corrente contínua;

CPU Central Processing Unit

GPS Global Position System

HTML Hypertext Markup Language

HTTP HyperText Transfer Protocol

IDE Integrated Development Environment

IHC Interface Homem Maquina

IMU Inertial Measurement Unit

IoT Internet of Things

IP Internet Protocol

ISO International Standards Organization

LCD Liquid Crystal Display

LED Light Emitting Diode

OPP Object Push Profile

OSI Open Systems Interconnection

PWM Pulse Width Modulation

SD Secure Digital

TCP Transmission Control Protocol

USB Universal Serial Bus

URL Uniform Resource Locator

WAP Wireless Application Protocol

WWW World Wide Web

TCC Trabalho de Conclusão de Curso

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A/D Conversor Analógico-Digital

D/A Conversor Digital-Analógico

AP Access Point

CSS Cascading Style Sheets

RISC Reduced Instruction Set Computer

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Sumário

1 INTRODUÇÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.1 Contextualização . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

1.2 Justificativa . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.3 Objetivos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.3.1 Objetivo Geral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

1.3.2 Objetivos Específicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18

2 FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.1 Conceito de Automação Residencial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.2 Internet das Coisas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

2.3 O Mercado de Automação Residencial . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

3 METODOLOGIA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4 MATERIAIS E PROCEDIMENTOS . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.1 Módulo ESP8266 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

4.2 NodeMCU . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

4.3 Plataforma Arduino UNO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26

4.4 Interfaces . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

4.5 Wireless . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4.6 Protocolo de Comunicação TCP/IP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

4.7 Giroscópio MPU 6050 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

4.8 Motor de Passo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.9 Display LCD . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

4.10 Sensor Óptico Reflexivo TCRT5000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31

4.11 Linguagem de Programação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

5 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.1 Procedimento de Instalação do Software . . . . . . . . . . . . . . . . 33

5.2 Método de Aquisição de Dados do Giroscópio . . . . . . . . . . . . . 34

5.3 Concepção da Maquete . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

5.4 Concepção da Interface CUBO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

5.5 Definição dos Modos de Acionamento . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

5.6 Concepção da Interface Web . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49

5.7 Circuitos Eletrônicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51

5.8 Custo de Produção do Cubo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53

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6 CONCLUSÃO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

7 PROPOSTA PARA TRABALHOS FUTUROS . . . . . . . . . . . . 56

A LEVANTAMENTO DE DADOS DO GIROSCÓPIO . . . . . . . . . 57

B CLIENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

C SERVIDOR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66

REFERÊNCIAS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 74

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14

1 Introdução

1.1 Contextualização

Uma das maiores conquistas culturais de um povo em seu processo de humaniza-

ção é o envelhecimento de sua população, por meio de melhorias das condições de vida

(HUMANOS, 2014). De acordo com projeções das Nações Unidas, 1 em cada 9 pessoas

no mundo tem 60 anos ou mais, e estima-se um crescimento para 1 em cada 5 por volta

de 2050. Em 2050, pela primeira vez, haverá mais idosos que crianças menores de 15 anos.

Em relação à população brasileira no ano de 2011, 23,5 milhões de um total de 195,2 mi-

lhões de brasileiros eram idosos (pessoas com mais de 60 anos). Essa parcela é mais que o

dobro do registrado em 1991, quando a faixa etária contabilizava 10,7 milhões de pessoas,

segundo dados do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (IBGE). Na comparação

entre 2009 e 2011, o grupo aumentou 7,6%, ou seja, mais 1,8 milhões de brasileiros idosos.

Uma outra característica de grande impacto social no país está relacionado às pes-

soas que possuem algum tipo de deficiência. Segundo o Censo 2010 realizado pelo IBGE,

o Brasil tem 45,6 milhões de pessoas com deficiência. Dos 195,2 milhões de brasileiros,

23,9% possuem pelo menos uma deficiência: visual, auditiva, motora ou mental. A defici-

ência visual apresentou a maior ocorrência, afetando 18,6% da população brasileira, cerca

de 35 milhões de pessoas.

Ao relacionar esses dois grandes grupos percebe-se que o segmento de pessoas com

deficiência tende a ser composto por pessoas mais velhas que os mais jovens. Em 2010,

a deficiência, de todos os tipos, teve maior incidência na população de 65 ou mais anos,

mostrando o processo de envelhecimento e a consequente perda de funcionalidades. A

tabela 1 mostra a distribuição percentual de pessoas com algum tipo de deficiência em

função da faixa etária.

Tabela 1 – Cartilha do Censo 2010 - IBGE

DeficiênciaVisual

DeficiênciaAuditiva

DeficiênciaMotora

Mental ouIntelectual

0 a 14 anos 5,3% 1,3% 1,0% 0,9%15 a 64 anos 20,1% 4,2% 5,7% 1,4%Acima de 65 anos 49,8% 25,6% 38,3% 2,9%

Fonte:(OLIVEIRA, 2012).

O Decreto no 5.296 de 02 de Dezembro de 2004 (SILVA, 2004), que regulamenta

as Leis Nos. 10.048/20001, de 08 de Novembro de 2000 e 10.098, de 19 de Dezembro de

2000 define a pessoa com mobilidade reduzida aquela que tenha, por qualquer motivo, di-

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Capítulo 1. Introdução 15

ficuldade de movimentar-se, permanente ou temporariamente, gerando redução efetiva da

mobilidade, flexibilidade, coordenação motora e percepção (art.5o, II). O mesmo decreto

destaca também que se enquadram neste item as pessoas com idade igual ou superior a

60 anos, gestantes, lactantes e pessoas com criança de colo (art. 5o, II, § 2o).

A lei no 8.842 Janeiro De 1994, alterada pela Lei no 10.741, de 1o/10/2003 que

dispõe sobre a Política Nacional do Idoso afirma que:

“A política nacional do idoso tem por objetivo as-

segurar os direitos sociais do idoso, criando condições

para sua autonomia, integração e participação efetiva

na sociedade (art. 1o)."(FRANCO, 1994)

A Lei Federal no 10.098 de 19 de Dezembro de 2000 estabelece normas gerais e

critérios básicos para a promoção da acessibilidade das pessoas portadoras de deficiência

ou com mobilidade reduzida. Esta Lei define a acessibilidade como:

“Possibilidade e condição de alcance para utilização,

com segurança e autonomia, dos espaços, mobiliários e

equipamentos urbanos, das edificações, dos transportes

e dos sistemas e meios de comunicação, por pessoa por-

tadora de deficiência ou com mobilidade reduzida (art.

2o, I)"(GREGORI, 2000).

A acessibilidade também é tratada na Norma NBR 9050 / 2004 - Acessibilidade

a Edificações, Mobiliário, Espaços e Equipamentos Urbanos, da Associação Brasileira de

Normas Técnicas (ABNT), que tem como objetivo:

Proporcionar à maior quantidade possível de pes-

soas, independentemente de idade, estatura ou limita-

ção de mobilidade ou percepção, a utilização de maneira

autônoma e segura do ambiente, edificações, mobiliário,

equipamentos urbanos e elementos. (ABNT NBR 9050,

p. 1)."(ABNT, 2015)

Com base na legislação federal, pode-se observar que há preocupações com a se-

gurança durante a rotina diária do indivíduo, bem como com sua capacidade autônoma

de relação com o meio em que vive. É notável a iniciativa do governo em promover auto-

nomia sempre que possível para esses dois grandes segmentos da população. Questiona-se

então, se a atual tecnologia para automação residencial pode ser considerada adequada

para solução de problemas do cotidiano vividos pelos idosos e portadores de deficiência

em suas residências e como a mesma pode ser implementada.

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Capítulo 1. Introdução 16

A tecnologia modificou de forma irreversível a maneira como a sociedade atual se

relaciona, como a população trabalha e de que forma ela ocupa o seu tempo em casa. O

acesso à informação e as facilidades de se trabalhar na residência ilustram bem como a

sociedade tem evoluído ao longo da última década (DOMINGUES, 2012).

Com o advento da automação o homem conseguiu desenvolver técnicas e equipa-

mentos que o fez produzir mais e melhor, proporcionando melhores condições de vida.

Inicialmente, o processo de automação resumia-se ao âmbito industrial, facilitando o tra-

balho árduo e repetitivo realizado pelos operários. Sua implementação na indústria foi tão

bem sucedida que, ao longos dos anos, a automação ganhou novos mercados e também

novos conceitos. Atualmente chamada de automação residencial, domótica 1, residência

inteligente, retrofitting2, entre outros termos3, essa tecnologia traz, além da evolução,

soluções voltadas às necessidades pessoais, segurança, economia e conforto.

Toda nova tecnologia passa por um longo processo para se consolidar e beneficiar

um grande volume de pessoas. De acordo com (DOMINGUES, 2012), apenas uma porção

pequena da população mundial faz uso de sistemas residenciais automatizados de forma

mais intensa, principalmente devido à falta de conhecimento e o custo da tecnologia, que

ainda é considerado alto, aliado a inexistência de um padrão de projetos elétricos de ha-

bitações. Porém, da mesma forma como aconteceu no passado, o avanço da tecnologia e

a consequente diminuição do preço de mercado dos novos equipamentos, devido a uma

possível demanda, atrelado a uma padronização de projetos elétricos na construção faci-

litarão a entrada desses sistemas nos domicílios, a ponto de se tornarem itens essenciais

para a habitação num futuro próximo.

Levando em consideração a adaptação, as pessoas mais jovens e ativas tendem a

receber bem as novidades tecnológicas. Com relação ao grupo de pessoas de mais idade, a

tecnologia não é facilmente aceita devido à dificuldade que os idosos enfrentam no processo

de aprendizagem, além de possuírem grande resistência quanto ao uso e conhecimento de

produtos de base tecnológica. Nesse contexto, a automação residencial traz uma tecnologia

que pode ser apresentada através de uma interface amigável, de fácil aceitação e grandes

funcionalidades para qualquer faixa etária.

A vantagem da automação residencial para os grupos formados por idosos e por-

tadores de deficiência consiste na promoção da vida independente, permitindo que os

mesmos possam continuar morando em suas casas, com auxílio de tecnologias que tra-

gam conforto e auxílio na realização de tarefas, proporcionando uma sensação de poder

1 A palavra domótica originou-se do latim domus que significa casa. É a ciência moderna de engenhariadas instalações em sistemas prediais e residenciais.

2 Em Inglês, retrofitting é o ato de se introduzir uma modificação em algo previamente construído. Noâmbito residencial, denomina a adaptação de uma residência já construída para receber algum sistemaeletrônico.

3 Este trabalho adotará o termo “automação residencial” como forma de padronização

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Capítulo 1. Introdução 17

e autonomia. A carga psicológica envolvendo a família, bem como os serviços de assis-

tência pessoal, podem ser reduzidos, por exemplo, com o uso de equipamentos como os

de health care. Eles monitoram os sinais biológicos através de dispositivos embarcados,

seja em pulseiras ou roupas, significando um recurso prático para o caso de emergências,

onde o usuário, ao ativar o aparelho, aciona um serviço de pronto atendimento. Além

do health care, existem diversas aplicações onde a automação residencial pode contribuir

para uma maior autonomia da população idosa e portadora de deficiência. Diante deste

cenário, este trabalho tem o propósito de elaborar um sistema de automação residencial

de baixo custo com uma interface simples e amigável, no qual um idoso ou um portador de

deficiência possa, sem dificuldades e com segurança, interagir com seu ambiente pessoal

de forma autônoma, realizando tarefas que antes eram de difícil execução ou até mesmo

irrealizáveis.

1.2 Justificativa

A ideia de automação aplicada ao mundo residencial tinha como proposta central

aumentar o conforto doméstico. Atualmente, também é conveniente satisfazer as necessi-

dades pessoais de idosos e de portadores de deficiência, de modo a ajudá-los e apoiá-los,

criando, consequentemente, uma nova área de aplicação que não se resume somente em

promover conforto e luxo, mas prioriza atender as necessidades diárias enfrentadas por esse

grupo. No entanto, o mercado de automação residencial traz poucas soluções referentes à

acessibilidade de pessoas idosas e com deficiência.

Por conseguinte, este trabalho se justifica por desenvolver uma automação resi-

dencial como alternativa no auxílio da capacidade funcional de idosos e pessoas com

deficiência física em suas rotinas diárias, bem como desmistificar a ideia de que somente

pessoas com maior poder aquisitivo têm acesso a tal tecnologia.

1.3 Objetivos

1.3.1 Objetivo Geral

Este projeto tem como objetivo criar um sistema de baixo custo de automação

residencial, utilizando uma interface amigável e de simples uso, que atenda às necessi-

dades de idosos e portadores de deficiência, e que não possuam condições financeiras de

adquirir tal sistema com os preços atualmente praticados pelo mercado. Essa tecnologia

tem como finalidade minimizar os problemas do cotidiano vivido por essas pessoas em

suas residências, no que tange a acessibilidade, tornando-o acessível a quem necessite de

sua implementação.

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Capítulo 1. Introdução 18

O sistema a ser desenvolvido tem as seguintes funcionalidades: interconectar todo

o sistema de iluminação de uma residência para que possa ser controlado, implementar

um sistema de alarme, visando a segurança residencial, além do controle dos dispositivos

elétricos, como TV’s e cortinas motorizadas.

Todos os módulos do sistema que serão apresentados neste projeto visam à faci-

lidade e dinamismo no acesso a determinadas funcionalidades para usuários idosos, com

deficiência ou não. Salienta-se que o projeto do sistema de controle e automação através

de conjunto de ferramentas e dispositivos possui estas funcionalidades em questão, porém

o mesmo pode ser expandido para inúmeros processos ou dispositivos a controlar através

de outros sensores e atuadores, dependendo da necessidade de cada usuário.

1.3.2 Objetivos Específicos

• Construir a estrutura física do sistema, utilizando o Esp8266 NodeMCU e interligando-

o aos demais dispositivos distribuídos na maquete.

• Desenvolver uma interface física em formato de um cubo que promoverá o aciona-

mento dos dispositivos que foram adaptados na maquete.

• Realizar a comunicação entre o módulo fixo na maquete e o Cubo móvel, através

de uma rede sem fio, adotando uma arquitetura de comunicação cliente/servidor e

tecnologia de comunicação TCP/IP, na qual será feita a transmissão de dados pela

rede.

• Realizar a aquisição de dados do giroscópio para detecção das faces do Cubo.

• Desenvolver uma página Web Server para ser utilizada como interface operacional,

substituindo a utilização do Cubo ou podendo ser utilizada em conjunto com o

mesmo.

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19

2 Fundamentação Teórica

Neste capítulo será abordada a revisão teórica sobre o conceito da automação

residencial, a internet das coisas, o mercado de automação residencial, o conceito e carac-

terísticas dos componentes utilizados no desenvolvimento do projeto.

2.1 Conceito de Automação Residencial

Define-se automação residencial como um conjunto de tecnologias que auxiliam

na gestão e execução de tarefas domésticas do cotidiano. Proporcionar um maior nível

de comodidade, conforto e segurança além de um menor e mais racional consumo de

energia é seu principal objetivo (BOLZANI, 2004). Para (MURATORI; BÓ, 2014), uma

definição bastante interessante e que agrega também a ideia de integração de sistemas

residenciais é a de um processo que, usando diferentes soluções e equipamentos, possibilita

ao usuário usufruir o máximo de qualidade de vida na sua habitação. Em seu artigo

científico, (BINGOL, 2014) diz que nos sistemas de casas inteligentes, o conforto e a

segurança foram aprimorados, além do uso de energia e outros recursos fornecidos de

forma mais racional, alcançando economias consideráveis.

Para (EUZEBIO, 2011), ao considerar o conceito de automação residencial, deve-

se estar atento aos componentes básicos que tornam essa tecnologia possível. Sistemas de

automação residencial são tipicamente compostos por controladores de dispositivos, um

servidor central e interfaces de controle. Os controladores de dispositivos são responsáveis

por executar efetivamente os comandos nos eletroeletrônicos da residência, os servidores

são responsáveis pelo envio das mensagens das interfaces de controle para os controlado-

res de dispositivos. Por fim, as interfaces de controle podem ser representadas por painéis

afixados em paredes ou mesmo em forma de páginas Web, que podem ser visualizadas, in-

clusive, em telefones celulares. Interagindo com essas interfaces o usuário consegue acionar

determinado dispositivo ou executar determinada funcionalidade do sistema.

O controlador de dispositivo e servidor utilizados neste trabalho são os módulos

ESP8266 NodeMCU, e a interface física utilizada é de fabricação própria, que consiste em

um dispositivo eletrônico no formato de um cubo que promove o comando de acionamento

dos periféricos de acordo com sua posição.

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Capítulo 2. Fundamentação Teórica 20

2.2 Internet das Coisas

Junto à automação residencial surge o conceito de Internet das Coisas (IoT, do

Inglês Internet of Things), que tem por finalidades interligar os equipamentos eletrônicos

que usamos no dia a dia à internet ou bases de dados com o uso de redes de sensores,

processar essas informações e retornar em benefícios ao usuário (WANZELER, 2016).

A Internet das Coisas (IoT) pode ser descrita como uma conexão de objetos cotidi-

anos, por exemplo, smartphones, smart TV’s, sensores e dispositivos diversos à Internet,

onde estes estão ligados entre si de forma inteligente, permitindo novas formas de comuni-

cação entre coisas e pessoas. A construção do IoT avançou significativamente nos últimos

anos, uma vez que adicionou uma nova dimensão ao mundo da tecnologia da informação e

da comunicação (RAO, 2015). Em particular, a IoT pode ser considerada como uma rede

física interconectada mundialmente, dentro da qual as “coisas” ou dispositivos inteligentes

podem ser acessados e controlados remotamente (ZORC, 2017).

Ao conectar objetos com diferentes recursos a uma rede, potencializa-se o surgi-

mento de novas aplicações. Neste sentido, conectar esses objetos à Internet significa criar

a Internet das Coisas. Na IoT, os objetos podem prover comunicação entre usuários e

os próprios dispositivos, proporcionando assim uma gama de aplicações, tais como coleta

de dados de pacientes e monitoramento de idosos, sensoriamento de ambientes de difícil

acesso e inóspitos, entre outras. Seguindo a mesma linha de aplicação, os serviços de IoT

terão um enorme impacto sobre a vida independente e como apoio ao envelhecimento da

população, detectando e ajudando nas atividades da vida diária através de diferentes tipos

de sensores, e consequentemente auxiliando no aumento da longevidade (SUNDMAEKER

PATRICK GUILLEMIN, 2010).

2.3 O Mercado de Automação Residencial

O mercado de automação residencial surgiu no Brasil com muita força no início

do século XXI, sendo aplicado, inicialmente, em residências de alto padrão (Bortoluzzi,

2013). Na época, a falta de familiarização com as tecnologias e a dificuldade de adap-

tação das instalações elétricas para a automação acabaram espantando muitos usuários

e, consequentemente, limitando-se a uma pequena parcela da população. A mística dos

altos custos de projeto e instalação bloqueava qualquer tentativa de adaptar as novas

tecnologias para aplicações mais modestas, como forma de soluções para problemas do

cotidiano.

No entanto, essa realidade vem mudando. Segundo a Associação Brasileira de

Automação Residencial (AURESIDE), o mercado de automação residencial deve crescer

de U$ 32 bilhões no ano de 2015 para U$ 78 bilhões em 2022, uma taxa anual composta

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Capítulo 2. Fundamentação Teórica 21

de 12,5%. Um estudo de mercado levantado pela empresa Markets and Markets indica

que o crescimento do mercado de automação residencial é atribuído a vários fatores, entre

eles: significativo crescimento do mercado de IoT, redução de custos possibilitada pela

adoção destes sistemas, grande número de fabricantes que estão expandindo seu portfólio

de produtos e crescente importância do monitoramento remoto das residências.

Como um parâmetro da evolução do mercado brasileiro, pode-se utilizar o nú-

mero de empresas fabricantes e distribuidoras associadas à AURESIDE para demonstrar

o crescimento do setor. Nota-se que no ano passado, cerca de 50 empresas fabricantes

e distribuidoras eram filiadas à AURESIDE, um número significativo para o mercado

brasileiro de automação residencial.

Figura 1 – Evolução do número de empresas filiadas à AURESIDE

Fonte:(MURATORI, 2017).

Fabricantes internacionais também estão presentes no mercado brasileiro, como:

Finder, Crestron, Schneider, Somfy e outros. Porém, já existem empresas nacionais pro-

duzindo equipamentos de alta tecnologia em condições de competir com os produtos in-

ternacionais, a exemplo de empresas como Iluflex, Neocontrol, Controllar e outros. Essas

empresas oferecem uma variedade de produtos e sistemas automatizados, de acordo com

a necessidade do cliente. Dentre as interfaces de comunicação disponíveis no mercado, o

aplicativo ainda é o mais utilizado, pois é prático, de baixo custo e fácil manuseio. En-

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Capítulo 2. Fundamentação Teórica 22

tretanto, ao se tratar de um público idoso ou com alguma deficiência física, o aplicativo

se torna uma interface de difícil compreensão e utilização. Para resolver esse problema,

novas interfaces vem sendo ofertadas no mercado.

No que tange à acessibilidade de pessoas idosas e com deficiência, o mercado de

automação residencial traz poucas soluções. Após um levantamento feito nas principais

fornecedoras de sistemas residenciais automatizados, encontrou-se alguns sistemas direcio-

nados para esse grupo de usuários, porém sempre utilizando um aplicativo como interface.

O que despertou a atenção para concepção deste projeto foi um produto fabricado pela

empresa Neocontrol, que é denominado Cubee. A Interface Cubee é um dispositivo ele-

trônico, que representa uma interface móvel para o acionamento de cenas nos sistemas

de automação residencial. O Cubee possui seis faces com diferentes símbolos e cada uma

pode ser associada a uma cena pré-configurada, que é disparada cada vez que a face cor-

respondente for colocada para cima. Este dispositivo é vendido como artigo de luxo, com

alto grau de inovação no ramo da automação residencial, o que agrega valor em seu preço

de mercado. No entanto, um dispositivo similar atenderia às necessidades das pessoas que

não que possuem habilidades com smartphones ou são incapazes de utilizá-lo. Portanto,

este projeto propõe a concepção de um dispositivo eletrônico similar ao Cubee, porém de

baixo custo, com funcionalidades direcionadas às necessidades de pessoas idosas e com

deficiência, além de possibilitar alguns recursos extras, como por exemplo, a utilização do

Braille para pessoas com deficiência visual.

Figura 2 – Cubee fabricado pela Neocontrol

Fonte:(PLUGARE TECNOLOGIA, 2015).

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23

3 METODOLOGIA

O trabalho utiliza de pesquisa exploratória através de artigos, livros, periódicos da

internet e manuais dos fabricantes, visando aplicação prática dos resultados. Basicamente

pode-se dividir o projeto em quatro fases:

Fase 1: Revisão da literatura referente ao tema abordado no projeto, para compor

a fundamentação teórica. Buscou-se referências renomadas que abordam sobre temas re-

lacionados a Automação Residencial, Comunicação de rede sem fio e Internet das Coisas.

Devido a carência de literaturas brasileiras referentes ao assunto, buscou-se referências

internacionais para compor o trabalho.

Fase 2: Elaboração de um layout para os componentes eletrônicos nos cômodos

da maquete, atendendo aos modos de acionamento que foram criados. Posteriormente,

foi feita a montagem dos componentes na maquete, buscando obter a melhor organização

possível dos dispositivos e dos fios, que foram conectados na placa Esp8266 NodeMCU.

Fase 3: Construção da interface física em formato de um cubo que promove o

acionamento dos dispositivos adaptados na maquete. O Cubo foi desenvolvido de forma

econômica, através do recurso de impressão 3D, fornecido pelo IFF. Para a criação do

protótipo, incluindo dimensões, materiais, layout dos dispositivos eletrônicos foi utilizado

o software SolidWorks. Visando aumentar as funcionalidades do Cubo, foi implantado um

sistema de leitura Braille em suas faces, de forma a proporcionar sua identificação aos que

possuem dificuldades visuais.

Fase 4: Desenvolvimento da programação para acionamento dos dispositivos re-

sidenciais e concepção da página web. O desenvolvimento do código de programação

estruturou-se em funções que são chamadas dentro uma rotina cíclica de forma a reduzir

o tempo de varredura, melhorar o processamento e o próprio entendimento do código,

gerando melhor legibilidade e contribuindo significativamente para que o ciclo de desen-

volvimento do programa ocorra de maneira mais ágil, prática e de fácil manutenção. No

que diz respeito à interface operacional, optou-se pelo desenvolvimento de uma página web

que funciona como uma ferramenta complementar do Cubo. Caso o usuário queira acionar

mais de um modo simultaneamente, a página web proporciona essa função. A idealização

da página web foi necessária para que as funcionalidades do cubo fossem ampliadas.

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24

4 MATERIAIS E PROCEDIMENTOS

Neste capítulo serão abordados individualmente os componentes utilizados neste

projeto, além do protocolo de comunicação, do software para programação do Esp8266.

4.1 Módulo ESP8266

O ESP8266 é o nome de um microcontrolador projetado pela Espressif Systems.

Esse dispositivo é visto como uma solução de rede Wifi autônoma que se oferece como

uma ponte do microcontrolador para o Wifi. Devido à característica de possuir processador

próprio, essa placa é capaz de executar aplicativos autônomos(KOLBAN, 2016).

Esta placa foi desenvolvida para o uso em dispositivos móveis, eletrônicos portá-

teis e também para aplicações voltadas para Internet das Coisas. A mesma opera com um

pequeno consumo de energia com uma associação de diversas tecnologias proprietárias.

Uma das vantagens de se utilizar o ESP8266 além do baixo custo é o sistema de co-

municação Wifi próprio. A tabela 2 apresenta as principais características técnicas deste

microcontrolador.

Tabela 2 – Especificações do ESP8266

EspecificaçõesTensão de operação 3,3 VConsumo de energia 10mA - 170mAMemória Flash máx. 16MBProcessador Tensilica L106 32 bitsVelocidade do processador 80 -160MHzMemória RAM 32 KB - 80 KBNúmero de entradas e saídas 17Conversor AD 1 entrada com 10 bits de resoluçãoSuporte aos protocolos 802.11 b/g/n/d/e/i/k/rQuantidade máxima de conexões TCP/IP 5

Fonte:(KOLBAN, 2016).

Existem diversos tipos de modelos de placa ESP8266, como, por exemplo: ESP-01,

ESP-07, ESP-12, o que difere entre eles é o número de entradas e saídas disponíveis, o

tamanho da memória Flash fornecida, o espaçamento entre os pinos e entre outras consi-

derações relacionadas à construção física. Já na parte relacionada com a programação, os

modelos possuem as mesmas características.

Atendendo a um dos objetivos desse projeto que é desenvolver uma automação

residencial de baixo custo, optou-se por utilizar o microcontrolador ESP8266, devido ao

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Capítulo 4. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 25

custo benefício, possuindo um preço baixo e um ótimo desempenho para o fim desejável,

facilitando dessa forma que um público mais amplo tenha acesso a essa tecnologia. A

figura 3 representa o microcontrolador ESP-12 que será utilizado no projeto.

Figura 3 – Microcontrolador ESP-12

Fonte:(PIMORONI, 2018).

4.2 NodeMCU

O NodeMCU é uma das muitas soluções adequadas para aplicações da Internet das

Coisas (IoT) em pequena escala. É um módulo de pequenas dimensões (49 x 25,5 x 7 mm)

baseado em tecnologia de chips ESP8266, basicamente um microcontrolador conectado

a uma unidade transmissor/receptor Wifi. Este microcontrolador pode ser programado

usando as ferramentas de software do Arduino e sua linguagem de programação de nível

alto C ou utilizando a plataforma de programação LUA. Com relação à pinagem, o módulo

ESP8266 nodeMCU se equipara à placa Arduino, possuindo entradas e saídas analógicas

e digitais, além de portas específicas PWM, I2C e SPI. A figura 4 ilustra a pinagem do

ESP8266 NodeMCU.

Quanto à especificação do nodeMCU, sua tensão de operação varia de 4,5 a 9 Volts,

com taxa de transferência de 110 a 460800 bps e wireless padrão 802.11 b/g/n. A placa

possui 11 portas GPIO, dentre elas entradas e saídas analógicas e digitais, além das funções

PWM, I2C, SPI, entre outras. Ela também dispõe de conversor analógico digital (ADC),

antena embutida e conector micro-usb. Possui modos de operação STA/AP/STA+AP e

suporta upgrade remoto de firmware e 5 conexões TCP/IP.

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Capítulo 4. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 26

Figura 4 – Pinagem do ESP8266 NodeMCU

Fonte:(THOMSEN, 2017).

4.3 Plataforma Arduino UNO

O Arduino é uma plataforma eletrônica de código aberto baseada em hardware e

software fáceis de usar (ARDUINO, 2018), que pode receber sinais de sensores eletrônicos

para controlar luzes, servos, motores, e qualquer outro atuador. O componente principal

da placa Arduino UNO é o microcontrolador ATMEL ATMEGA328, um dispositivo de 8

bits da família AVR com arquitetura RISC avançada (SOUZA, 2013). No que diz respeito

a pinagem, a placa possui 14 pinos de entrada ou saída digital, dos quais 6 podem ser

usados como saídas PWM. Os pinos digitais operam em 5 Volts e fornecem ou recebem

uma corrente máxima de 40 mA. A placa também possui 6 entradas analógicas com

resolução de 10 bits. A tabela 3 apresenta os dados técnicos fornecidos pelo fabricante da

placa.

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Capítulo 4. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 27

Tabela 3 – Especificações do Arduino UNO

EspecificaçõesMicrocontrolador ATmega328PTensão de operação 5VPinos digitais I/O 14Pinos digitais PWM I/O 6Entradas analógicas 6Corrente dos pinos I/O 20mACorrente do pino 3,3V 50mAMemória Flash 32 KBClock 16 MHz

Fonte:(ARDUINO, 2018).

Figura 5 – Arduino UNO

Fonte:(ARDUINO, 2018).

4.4 Interfaces

Quando o conceito de interface surgiu, ela era geralmente entendida como o hard-

ware e o software com o qual homem e computador podiam se comunicar. A evolução do

conceito levou à inclusão dos aspectos cognitivos e emocionais do usuário durante a comu-

nicação (ROCHA, 2003). Segundo (OLIVEIRA, 200-?), a interface é então, a princípio, o

meio pelo qual se dá o processo de interação entre o homem e a máquina. Pode-se dizer

que é uma espécie de “conversação” através de um ambiente apropriado, podendo ser um

software ou hardware. Citando Laurel (1993), (ROCHA, 2003) define que uma interface é

uma superfície de contato que reflete as propriedades físicas das partes que interagem, as

funções a serem executadas e o balanço entre poder e controle. Os objetivos de Interface

Homem Máquina são o de produzir sistemas usáveis, seguros e funcionais. Esses objetivos

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Capítulo 4. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 28

podem ser resumidos como desenvolver ou melhorar a segurança, utilidade, efetividade e

usabilidade de sistemas que incluem computadores. Nesse contexto o termo sistemas se

refere não somente ao hardware e o software mas a todo o ambiente que usa ou é afetado

pelo uso da tecnologia computacional (ROCHA, 2003).

Parte do sistema de automação residencial que interage com o usuário é a inter-

face, que na maioria das vezes é via aplicativo. Nela, o usuário pode executar todas as

operações de um sistema doméstico inteligente. Como o propósito deste projeto é atender

às necessidades de idosos e portadores de deficiência, optou-se por criar um dispositivo

eletrônico assistivo, substituindo os aplicativos e interfaces web, que para alguns é de

difícil manuseio.

4.5 Wireless

A rede Wireless é um sistema de transmissão de dados flexível que pode ser uti-

lizada como alternativa para as redes cabeadas, é uma tecnologia que permite a conexão

entre equipamentos sem uma conexão física direta (FILHO, 2005). Essas redes sem fio

possuem a vantagem de serem de fácil instalação e utilização, podendo ser configuradas

em uma variedade de topologias para atender aplicações específicas, além do maior di-

ferencial que é seu poder de alcance, promovendo comunicação dos dispositivos a longas

distâncias. Na categoria de comunicação, é possível encontrar tecnologias como o Wi-fi,

Bluetooth, Mesh entre outros. Neste projeto foi utilizada a tecnologia de rede sem fio Wi-fi

próprio do módulo ESP8266 NodeMCU.

4.6 Protocolo de Comunicação TCP/IP

Um protocolo define o formato e a ordem das mensagens trocadas entre duas ou

mais entidades comunicantes, bem como as ações tomadas na transmissão e/ou recepção

de uma mensagem ou outro evento (KUROSE, 2004). A comunicação de dados é feita entre

dispositivos de diferentes sistemas, porém ela não é realizada de forma simples como o

envio de bits, recebimento e entendimento do mesmo. Para que ocorra essa comunicação os

dispositivos devem estar de acordo com um protocolo em comum. Este que irá determinar

as regras da comunicação, para que ela seja enviada, recebida e compreendida.

A Internet, e as redes de computadores em geral, utilizam amplamente os proto-

colos, que são usados para realizar diferentes tarefas de comunicação. O protocolo mais

utilizado para envio e recebimento de dados na internet é o TCP/IP, cuja a sigla TCP

significa Transmission Control Protocol (Protocolo de Controle de Transmissão) e o IP

Internet Protocol (Protocolo de Internet). Este protocolo baseia-se no endereçamento IP,

isto é, o fornecimento de um endereço a cada máquina de rede para ser possível encami-

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Capítulo 4. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 29

nhar pacotes de dados. Uma rede TCP/IP encaminha mensagens de uma máquina para

outra com base na informação de endereço transportada na mensagem. Os protocolos

TCP/IP podem se adaptar a uma grande gama de hardwares de rede, sendo esse fato

uma das diferenças em relação a outros serviços.

O protocolo TCP/IP é na verdade, um conjunto de protocolos. Para que ele fosse

capaz de ser aplicado em qualquer computador, qualquer máquina, independente do sis-

tema operacional, ele foi separado em camadas que realizam tarefas específicas, essas são

efetuadas em uma ordem determinada e sequencial, para garantir a integridade dos dados

que serão comunicados pela rede.

4.7 Giroscópio MPU 6050

O sensor MPU 6050 é uma IMU (Inertial Measurement Unit), que mede valores

de aceleração em 3 eixos, X, Y e Z e velocidade angular também em X, Y e Z, totalizando

6 graus de liberdade (6DOF). Além dessas medições, o sensor também é capaz de medir

temperatura no range de -40 a 80C. O MPU 6050 gera como saída valores de 0 até 65536

devido ao seu conversor AD de 16 bits. O protocolo de comunicação utilizado pelo sensor

é o I2C-bus. O protocolo I2C consiste na leitura e escrita de valores em determinados

registros. Isso é feito através do envio e recebimento de bits 0 e 1 de uma forma ordenada

e em sequência, caracterizando um protocolo estilo mestre/escravo. Para o projeto, o

NodeMCU será adotado como mestre e o MPU 6050 como escravo.

Figura 6 – Pinagem do ESP8266 NodeMCU

Fonte:(CIA, 2015).

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Capítulo 4. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 30

4.8 Motor de Passo

Motores de passo são dispositivos eletromecânicos que convertem pulsos elétricos

em movimentos mecânicos que geram variações angulares discretas. O rotor ou eixo de

um motor de passo é girado em pequenos incrementos angulares, denominados passos,

quando pulsos elétricos são aplicados em uma determinada sequência nos terminais deste.

A rotação de tais motores é diretamente relacionada aos impulsos elétricos que são recebi-

dos, bem como a sequência a qual tais pulsos são aplicados reflete diretamente na direção

a qual o motor gira. A velocidade que o rotor gira é dada pela frequência de pulsos re-

cebidos e o tamanho do ângulo de rotação é diretamente relacionado com o número de

pulsos aplicados (BRITES, 2008).

Utilizou-se um motor de passo no projeto para simular o funcionamento de uma

cortina automatizada, que possui um sistema de abertura e fechamento através de co-

mandos vindos do CUBO.

Figura 7 – Motor de Passo

Fonte:(ALSW, 2008).

4.9 Display LCD

O Liquid Crystal Display (LCD), é um painel fino utilizado para exibir imagens,

textos e vídeos em diversos suportes, como televisões, GPS e celulares. Este display foi

utilizado no projeto para simular o uso de um televisor através de comando ON/OFF do

Cubo. O display LCD usado foi do tipo OLED de 4 pinos que possui resolução de 128x64

pixels e tela de 1,30 polegadas, como mostra na figura 8

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Capítulo 4. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 31

Figura 8 – Display

Fonte: (DEALEXTREME, 2018)

4.10 Sensor Óptico Reflexivo TCRT5000

O sensor óptico reflexivo mostrado na figura 10 é um sensor de infravermelho que

permite a identificação de obstáculos. Ele possui dois componentes no mesmo suporte: um

LED infravermelho, que emite um feixe de luz em uma frequência não visível a olho nu e

um transistor infravermelho (fototransistor), separados por uma fina parede de plástico.

Quando algum objeto se aproxima do sensor, a luz infravermelha que é emitida pelo LED

IR chega ao objeto, refletindo-a e sendo detectada pelo fototransistor. A figura 9 mostra

o princípio de funcionamento desse sensor.

Figura 9 – Princípio de funcionamento do sensor

Fonte: (SENSOR, 2018)

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Capítulo 4. MATERIAIS E PROCEDIMENTOS 32

Figura 10 – Sensor TCRT5000

Fonte: (ELETRôNICA, 2018)

4.11 Linguagem de Programação

As linguagens de programação são métodos padronizados para comunicar instru-

ções para um computador. Atualmente, existem mais de 700 linguagens de programação

diferentes e apesar dessa variedade existe um grupo restrito que são realmente utilizadas

(ZAPALOWSKI, 2011) como a linguagem C, C++, Java, Ruby, entre outras. A escolha

de uma linguagem de programação leva em conta o tipo de implementação a ser feito, pois

cada linguagem possui determinada característica específica. Neste projeto, será utilizado

a linguagem C, devido à sua popularidade, sintaxe simples e grandes funcionalidades. A

linguagem C fornece as construções fundamentais de fluxo de controle necessárias para

programas bem estruturados: agrupamento de instruções, tomada de decisão (if-else), se-

leção de um conjunto de casos possíveis (switch), looping com o teste de término no topo

(while, for) ou na parte inferior (do) e saída de loop inicial (break) (KERNIGHAN, 1988).

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33

5 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

Neste capítulo serão descritas as etapas do projeto, desde a aquisição dos compo-

nentes, a linguagem de programação utilizada e IDE, até a criação da interface CUBO.

Através de conhecimentos básicos em linguagem de programação C, noções de eletrônica

básica e redes de comunicação, foi possível conceber o protótipo de automação residencial.

Para o desenvolvimento do projeto, foram adquiridos os seguintes dispositivos:

ESP8266-NodeMCU, giroscópio MPU6050, Arduino UNO, motor de passo, display, buz-

zer, LEDs, fonte de alimentação, jumpers, protoboard e resistores. Para utilizar como

suporte para implementação do sistema proposto, foi adquirida uma maquete na coorde-

nação do curso de Arquitetura do Instituto Federal Fluminense (IFF).

Após a conclusão do projeto, o protótipo permitirá ao usuário realizar o aciona-

mento de diversos dispositivos através do CUBO, tendo como opção utilizar a interface

virtual via web server.

5.1 Procedimento de Instalação do Software

Para realizar a programação do ESP8266 utilizou-se a plataforma Arduino IDE,

que é um software no qual é realizada a programação do Arduino. Este software foi desen-

volvido pela mesma empresa fabricante do Arduino e é livre para download e utilização

para fins acadêmicos.

A comunicação entre o software e o Esp8266 é feita via cabo USB. Ao conectar

o módulo ao computador, o mesmo já é reconhecido e no ambiente IDE é necessário

realizar os devidos ajustes para que a comunicação com o módulo Esp8266 ocorra. Os

procedimentos utilizados para instalação do software estão descritos abaixo:

1. Primeiramente foi necessária a instalação do driver CH340 para que o ESP8266

NodeMCU fosse reconhecido.

2. Foi instalado o software Arduino IDE versão 1.6.4 que é a plataforma de progra-

mação utilizada nesse projeto. Como esse software é voltado para programação em

Arduinos, foi necessário fazer algumas adaptações para o ESP8266 NodeMCU.

3. Instalou-se os pacotes do módulo ESP8266 na IDE do Arduino.

4. As últimas configurações necessárias para inicializar a programação foram referentes

a frequência, tamanho da flash e velocidade do módulo ESP8266 NodeMCU, como

apresenta a figura 11 .

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 34

Configurações:

• CPU Frequency: "80MHz"

• Flash Size: “4M (3M SPIFFS)

• Upload Speed: “115200”

Figura 11 – Configuração do Módulo ESP8266 NodeMCU na IDE

Fonte: Autores.

5.2 Método de Aquisição de Dados do Giroscópio

Após realizada a configuração da IDE para o NodeMCU, o próximo passo foi

fazer a leitura do giroscópio MPU6050 que será o sensor utilizado neste projeto. Como o

objetivo é a detecção das faces de um cubo, o giroscópio foi fixado em um cubo provisório

para que se pudesse obter os dados de cada face. O código referente ao levantamento de

dados do giroscópio encontra-se no apêndice A.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 35

Para obter os dados de forma confiável e consistente, foi desenvolvida uma metodo-

logia de aquisição própria, baseado nas características do sensor e na forma de utilização

da interface física. A metodologia foi estruturada nos seguintes passos:

1. Obter a leitura dos dados referente à face do cubo posicionada para cima, iniciando

pela Face 1. Os dados referentes aos eixos x, y e z são obtidos a cada um segundo,

para que fosse possível captar as variações mínimas e máximas de leitura de uma

mesma face.

2. Armazenar dez leituras consecutivas de determinada face. Esse passo foi elaborado

para observar o comportamento do sensor quando este se encontra em repouso,

contribuindo, portanto, para a confiabilidade dos dados.

3. Realizar o manuseio aleatório do Cubo, retornando-o para a mesma face analisada,

simulando as condições reais da utilização da interface física. Dessa forma, o sen-

sor será capaz de detectar a face escolhida em qualquer situação. Além disso, esse

procedimento registra as possíveis irregularidades de leitura do sensor.

4. Realizar os procedimentos descritos nos passos 2 e 3 por mais quatro vezes conse-

cutivas, para a mesma face. Por consequência, obtém-se uma leitura confiável das

faces do Cubo.

A metodologia descrita acima foi aplicada para as seis faces do Cubo. O resultado

obtido pelo procedimento de aquisição dados é mostrado nas figuras 12 e 13.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 36

Figura 12 – Tabelas referentes às Faces 1, 2 e 3

Fonte: Autores.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 37

Figura 13 – Tabelas referentes às Faces 4, 5 e 6

Fonte: Autores.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 38

Por ser um sistema real, a aquisição de dados pode gerar não linearidades, isto

é, dados que se afastam muito daquilo que representa a média do sinal obtido, que na

estatística são chamados de outliers. Um ponto fora da curva se distancia da normalidade,

podendo prejudicar os resultados da aquisição e afetar negativamente o algoritmo.

Por isso, verificou-se a necessidade de gerar gráficos a partir das tabelas para obter

uma melhor visualização e detecção dos outliers gerados.

Figura 14 – Gráfico referente à Face 1

Fonte: Autores.

Figura 15 – Gráfico referente à Face 2

Fonte: Autores.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 39

Figura 16 – Gráfico referente à Face 3

Fonte: Autores.

Figura 17 – Gráfico referente à Face 4

Fonte: Autores.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 40

Figura 18 – Gráfico referente à Face 5

Fonte: Autores.

Figura 19 – Gráfico referente à Face 6

Fonte: Autores.

Com base nos gráficos, pode-se observar diversas irregularidades que devem ser

descartadas a fim de obter uma faixa de valores confiável de cada uma das faces, de modo

que não interfiram entre si. A título de exemplo, ao analisar o gráfico referente à face

1 pode-se observar que o eixo x variou de forma linear, o eixo y gerou 17 outliers que

variam em torno do valor de 65.000 e o eixo z gerou 2 outliers, que observando na tabela,

encontram-se nos valores 188 e 48. Portanto, infere-se que, nessa determinada posição,

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 41

o sensor possui muitas irregularidades em seu eixo y, que por consequência traz uma

instabilidade para a Face 1. Em contrapartida, nas faces 2 e 5 o sensor se comporta de

forma linear em todo o período de aquisição, demonstrando grande regularidade durante

sua operação.

O comportamento apresentado pelo giroscópio. quanto aos resultados obtidos, ao

posicioná-lo em determinadas faces mostra certa instabilidade, esses pontos fora da curva

média podem ter várias origens, tais como:

• Qualidade dos componentes eletrônicos;

• Interferência nos circuitos eletrônicos;

• Fadiga do sensor.

Os gráficos apontam claramente os outliers detectados no procedimento de aqui-

sição de dados. Para realizar o tratamento dos dados, primeiramente buscou-se na tabela

o valor mínimo e o valor máximo obtidos em cada face (lembrando que são valores que

correspondem aos eixos x, y e z, sendo assim foram três faixas observadas para cada face).

A tabela 4 apresenta a faixa de valores brutos respectivos de cada face.

Tabela 4 – Valores brutos

Valores brutosEixos X Y Z

Mínimo/máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo MáximoFace 1 48.916 50.784 4 65.516 48 65.520Face 2 316 1.264 15.820 16.244 812 2.080Face 3 4.328 65.348 28.728 65.500 16.924 52.380Face 4 96 65.276 48.648 49.244 848 1.848Face 5 1.348 2.128 64.564 65.312 49.768 50.608Face 6 16.500 21.596 108 65.520 688 4.192

Fonte: Autores.

Observando os gráficos, nota-se a faixa onde se localiza a maior frequência de dados

obtidos, descartando os pontos fora da tendência. Sendo assim, pode-se chegar as faixas de

valores apresentadas na tabela 5, que são os intervalos utilizados no algoritmo. Ressalta-se

que uma margem de segurança foi adotada para os valores de cada face, evitando erros

inesperados.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 42

Tabela 5 – Valores tratados

Valores tratadosEixos X Y Z

Mínimo/máximo Mínimo Máximo Mínimo Máximo Mínimo MáximoFace 1 40.000 60.000 0 9.000 50.000 70.000Face 2 0 2.000 15.000 17.000 0 3.000Face 3 60.000 70.000 60.000 70.000 15.000 25.000Face 4 0 10.000 45.000 55.000 0 10.000Face 5 0 10.000 60.000 70.000 45.000 55.000Face 6 15.000 25.000 60.000 70.000 0 10.000

Fonte: Autores.

5.3 Concepção da Maquete

O projeto foi implementado em uma maquete residencial, que pertence à coordena-

ção do curso de bacharelado em Arquitetura e Urbanismo do IFF-Campos campus-centro,

no qual alguns LED’s simulam as lâmpadas, um display representa uma TV, um buzzer

simula o alarme, e um motor de passo simula o acionamento de uma cortina, que são

acionados ou não de acordo com o movimento da interface física. Para promover o acio-

namentos dos dispositivos mencionados acima foi necessária a utilização de um módulo

adicional, nesse caso um outro microcontrolador, um Arduino UNO trabalhando em con-

junto com o módulo ESP8266, o Arduino UNO possibilitou uma ampliação do número de

I/Os, pois o projeto necessitou de 13 saídas digitais e o módulo ESP8266 possui apenas

9 saídas.

As figuras 20,21 e 22 apresentam as imagens reais com vista superior e frontal da

casa e também a sua planta baixa, detalhando as dimensões da maquete.

Figura 20 – Vista superior da maquete

Fonte: Autores

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 43

Figura 21 – Vista frontal da maquete

Fonte: Autores

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 44

Figura 22 – Planta baixa da maquete

Fonte: Autores

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 45

5.4 Concepção da Interface CUBO

Para a etapa do planejamento e concepção da interface física alguns pontos foram

previamente considerados com o intuito obter um produto ótimo, que atenda o objetivo do

projeto. Os principais pontos observados foram: manuseio do objeto, resistência à quedas,

peso do Cubo, identificação de suas faces e custo de produção.

Tratando-se do manuseio, o Cubo foi idealizado de forma que o usuário consiga

utilizá-lo apenas com uma mão. Sendo assim, todas as pessoas, incluindo portadores de

deficiência ou não terão a mesma facilidade de manuseio do Cubo. Para atender esse

propósito as dimensões adotadas foram 10 cm3.

Devido a possibilidade de queda, pensou-se em um material que possa proporcionar

resistência e ao mesmo tempo ser leve. Esse critério pode ser determinado pela escolha do

material a ser utilizado. Dessa forma optou-se pelo polímero ABS, que é comumente usado

em impressoras de modelagem por fusão e depósito. Esse tipo de polímero é bastante

rígido e leve, apresentando um bom equilíbrio entre resistência e flexibilidade, o que o

torna adequado para a criação do Cubo.

Para a identificação das faces do cubo, dois sistemas foram considerados para aten-

der a todos os usuários, sendo eles, o sistema de leitura Braille e o de numeração. O Braille

é um sistema de leitura e escrita tátil que consta de seis pontos em relevo, dispostos em

duas colunas de três pontos. Ele foi implementado no Cubo para suprir as necessidades

de pessoas com dificuldades visuais. Em contrapartida, o sistema de numeração foi im-

plementado no Cubo para que os demais usuários possam identificar suas faces, tornado

o Cubo tangível a todos.

Para reduzir os custos da elaboração do Cubo, optou-se por utilizar o recurso de

impressão 3D. A impressora utilizada pertence ao Instituto Federal Fluminense e encontra-

se no Polo de Inovações. O esboço do cubo foi desenvolvido no programa SolidWorks,

que baseia-se em computação paramétrica, criando formas tridimensionais a partir de

operações geométricas elementares. Para a criação do Cubo, foi gerada uma superfície

quadrática em 2D, que depois é transformada através de uma operação num modelo tri-

dimensional. A mesma operação foi realizada para os componentes internos do Cubo, que

foram planejados para organizar e fixar os devidos dispositivos eletrônicos pertencentes à

interface física. As figuras 23, 24 e 25 exibem o procedimento de construção do Cubo no

SolidWorks.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 46

Figura 23 – Sketch do Cubo

Fonte: Autores

Figura 24 – Parte interna do Cubo

Fonte: Autores

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 47

Figura 25 – Representação esquemática do Cubo

Fonte: Autores

As partes internas do Cubo foram idealizadas para organizar a fonte de alimentação

dos dispositivos, o ESP8266 NodeMCU, o giroscópio MPU 6050 e os LEDs, de forma a

fixá-los. Dessa modo, o Cubo pode ser movimentado e rotacionado sem que os dispositivos

percam sua configuração. A figura 26 mostra a versão final do protótipo do Cubo.

Figura 26 – Protótipo do Cubo na versão final

Fonte: Autores

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 48

5.5 Definição dos Modos de Acionamento

Para definir os modos de acionamento de cada face do Cubo, foram consideradas as

necessidades diárias do indivíduo em seu lar. Cada face do Cubo promove uma combinação

de acionamentos que são frequentes para o usuário, como, por exemplo, apagar a luz do

quarto, fechar a cortina e acender um abajur. Dessa forma, com apenas um movimento

no Cubo realiza-se uma sequência de atividades que anteriormente não eram possíveis de

ser executadas sem o auxílio de outros. Nessa perspectiva, diversas combinações práticas

foram criadas de modo a facilitar a rotina de idosos e de portadores de deficiência. Essas

combinações foram denominadas modos de acionamento, sendo distribuídos para cada

uma das faces. Os seis modos de acionamento presentes no sistema Cubo são Modo Soneca,

Modo Cinema, Modo Trabalho, Modo Quarto, Modo Presença e Modo Assistência, sendo

cada um deles detalhados conforme a seguir:

a) Modo Soneca

Realiza a mudança de cenário de modo a criar um ambiente ideal para sono.

Esse modo desenergiza as lâmpadas do quarto e mantém apenas o abajur ener-

gizado. Além disso, a cortina motorizada se fecha, deixando o ambiente agra-

dável e aconchegante.

b) Modo Cinema

Prepara a sala de estar para utilização de TV. Esse modo deverá ser pré con-

figurado para que em seu acionamento determinadas lâmpadas sejam desener-

gizadas, reduzindo a iluminação do ambiente e a TV seja ligada.

c) Modo Trabalho

Altera o ambiente da sala de estar, promovendo mais iluminação. Ao ser acio-

nado, esse modo acende a lâmpada principal da sala e desliga a TV, proporci-

onando um meio adequado para trabalho e estudo.

d) Modo Quarto

Promove o acionamento da luz do quarto nas ocasiões em que o usuário neces-

sitar.

e) Modo Presença

Simula a presença de moradores dentro de casa, diminuindo a possibilidade

de uma invasão ou assalto enquanto a casa estiver vazia. Esse modo deve ser

acionado quando o morador se ausentar.

f) Modo Assistência

Energiza uma lâmpada de emergência e aciona um buzzer para emissão de

som, alertando o assistente para a necessidade de auxílio imediato. O modo

Assistência é oportuno aos usuários que necessitam de serviço home care, pois

auxilia na chamada por assistência.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 49

Vale ressaltar que diferentes combinações podem ser implementadas no Cubo além

das que foram propostas neste projeto. A tabela 6 resume a distribuição de acionamento

de dispositivos em função de cada face do Cubo.

Tabela 6 – Acionamento de dispositivos

Face 1 Face 2 Face 3 Face 4 Face 5 Face 6Abajur(LED)

X X

Área externa(LEDs)

X X

Assistência(Buzzer e LED)

X

Cortina(Motor de passo)

X X

Cozinha(LED)

X

Quarto(LED)

X X

Segurança(Buzzer e sensor)

X X

Sofá(LED)

X X

Trabalho(LED)

X X

TV(Display)

X X

5.6 Concepção da Interface Web

A interface física foi criada para atender as necessidades de idosos e portadores de

deficiência, no entanto ela possui limitações a respeito de seu funcionamento. O usuário

consegue acionar apenas um modo por vez, de forma que se a face for alterada, o modo

que previamente estava acionado, passa a assumir o estado desenergizado. Levando em

consideração essa limitação, criou-se a interface operacional Web, que complementa as

funcionalidades do Cubo.

Para a concepção da interface utilizou-se linguagem HTML, que foi escrita no

código fonte embarcado no servidor, como representado em parte do código presente na

figura 27. A partir do momento que o navegador faz a requisição, o servidor entrega a string

que corresponde a página web. A string denominada “buff” foi estruturada em HTML, que

gera o conteúdo da página e em CSS, que define a aparência da interface. Como mostrado

na figura 28, o resultado foi uma página contendo botões Liga/Desliga que simplifica ao

máximo seu uso, tornando assim uma interface simples e de fácil compreensão.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 50

Figura 27 – Código referente à página Web

Fonte: Autores.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 51

Figura 28 – Interface Web

Fonte: Autores.

5.7 Circuitos Eletrônicos

Para o desenvolvimento do circuito eletrônico referente aos dispositivos da resi-

dência e dos dispositivos presentes no Cubo, utilizou-se uma simulação para garantir

que as ligações elétricas fossem corretamente realizadas. Os circuitos eletrônicos foram

desenvolvidos no software EasyEDA e encontra-se representado nas figuras 29 e 30.

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 52

Figura 29 – Circuito eletrônico do Cubo

Fonte: Autores

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 53

Figura 30 – Circuito eletrônico da maquete

Fonte: Autores

5.8 Custo de Produção do Cubo

A confecção do Cubo foi feita de forma econômica, com o intuito de reduzir ao

máximo seu custo de produção. O custo de construção da estrutura do Cubo foi descon-

siderado, tendo em vista que foi utilizado a impressora 3D e o material de impressão do

IFFluminense. Portanto seu custo deteve-se apenas nos dispositivos que o compõe, que

são:

• 1 Módulo ESP8266 NodeMCU

• 1 Suporte para pilhas

• 1 Botão Liga/Desliga

• 1 Giroscópio

• 6 Resistores

• 6 LEDs

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Capítulo 5. DESENVOLVIMENTO DO PROJETO 54

• 4 Pilhas

O Esp8266 NodeMCU o Giroscópio foram adquiridos no site de compras Mercado

Livre Brasil, e os demais componentes foram comprados em lojas locais. A tabela 7 apre-

senta o valor dos itens adquiridos e o total gasto para a concepção do Cubo. Observa-se

que o custo final do produto ficou bem abaixo do valor que é praticado no mercado, al-

cançando um dos objetivos do trabalho que é minimizar os custos da interface física de

automação residencial. Para efeito de comparação, buscou-se um orçamento da mesma

interface física em uma loja local. A interface custa, atualmente, R$1.500,00 enquanto o

protótipo desenvolvido gerou um custo de R$ 94,10, uma redução de aproximadamente

94% do valor comercial. Deve-se levar em consideração que o valor orçado do produto

apresenta taxas de impostos, margem de lucro, além dos custos diretos e indiretos que

compõe o seu preço de venda, diferentemente do protótipo desenvolvido no projeto, que

possui apenas custo de produção. Porém, mesmo após a incidência das taxas sobre o pro-

tótipo, pode-se afirmar que o seu valor de mercado continuará sendo inferior em relação

ao produto utilizado como referência.

Tabela 7 – Custo de produção do Cubo

Itens Quantidade Valor unitário (R$) Frete (R$) Total (R$)ESP8266 NodeMCU 1 26,00 23,90 49,90Giroscópio MPU 6050 1 9,40 18,90 28,30Resistores 6 0,20 - 1,20LEDs 6 0,15 - 0,90Pilhas 4 0,70 - 2,80Suporte para pilhas 1 6,00 - 6,00Botão Liga/Desliga 1 5,00 - 5,00TOTAL - - - 94,10

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55

6 Conclusão

Os benefícios proporcionados pela automação residencial são vastos, como o con-

forto, a segurança e a praticidade. Entretanto, pouco se fala sobre o benefício à população

idosa e portadora de deficiência. Essa parcela da população sempre necessitou de auxílio

para realizar ações corriqueiras do dia a dia, tornando-se dependente de seus familiares.

A vantagem da automação residencial para esses grupos consiste na melhoria da vida

independente, permitindo que os mesmos possam continuar morando em suas casas, com

auxílio de tecnologias que tragam conforto e auxílio na realização de tarefas, proporci-

onando uma sensação de poder e autonomia. Dessa forma, a dependência familiar e de

serviços de assistência pessoal, podem ser reduzidos, com tecnologias presentes atualmente

no mercado.

Este trabalho teve o propósito de elaborar um sistema de automação residencial de

baixo custo com uma interface simples e amigável, no qual um idoso ou um portador de

deficiência possa, sem dificuldades e com segurança, interagir com seu ambiente pessoal

de forma autônoma, realizando tarefas que antes eram de difícil execução.

Todo o desenvolvimento, desde o material, peso do Cubo até os modos de aciona-

mento, foi baseado na rotina desses usuários, proporcionando-os melhor qualidade de vida.

O projeto ocorreu de acordo com o planejado e os resultados obtidos foram satisfatórios.

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56

7 Proposta para Trabalhos Futuros

Como sugestão para trabalhos futuros ressaltam-se as possibilidades de implemen-

tar outras funcionalidades ao Cubo, criando novas formas de acionamento, como, por

exemplo, detecção por movimentos repetitivos, por agito, entre outros. Pode-se também

implementar recursos adicionais na interface física, como data e hora através de um dis-

play, agregar funções a interface web e criar novas combinações de acionamento.

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57

A Levantamento de Dados do Giroscópio

1 /*** Projeto CUBO ***

2 * Cdigo referente ao Levantamento de dados do giroscpio

3 * Este cdigo realiza a leitura do sensor giroscpio MPU-6050

4 * Armazena o valor dos sensores nas variaveis correspondentes

5 */

6 //Carrega a biblioteca Wire

7 #include<Wire.h>

8

9 //Endereo I2C do MPU6050

10 const int MPU=0x68;

11

12 //Variveis para armazenar valores dos sensores

13 int AcX,AcY,AcZ,Tmp,GyX,GyY,GyZ;

14

15 #define LED D0

16

17 void setup()

18 {

19 Serial.begin(9600);

20 Wire.begin();

21 Wire.beginTransmission(MPU);

22 Wire.write(0x6B);

23 pinMode(LED, OUTPUT);

24

25 //Inicializa o MPU-6050

26 Wire.write(0);

27 Wire.endTransmission(true);

28 delay(500);

29 }

30

31 void loop()

32 {

33 Wire.beginTransmission(MPU);

34 // Inicia com o registrador 0x3B (ACCEL_XOUT_H)

35 Wire.write(0x3B);

36 Wire.endTransmission(false);

37

38 //Solicita os dados do sensor

39 Wire.requestFrom(MPU,14,true);

40

41 //Armazena o valor dos sensores nas variaveis correspondentes

42 AcX=Wire.read()<<8|Wire.read(); //0x3B (ACCEL_XOUT_H) & 0x3C (ACCEL_XOUT_L)

43 AcY=Wire.read()<<8|Wire.read(); //0x3D (ACCEL_YOUT_H) & 0x3E (ACCEL_YOUT_L)

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Apêndice A. Levantamento de Dados do Giroscópio 58

44 AcZ=Wire.read()<<8|Wire.read(); //0x3F (ACCEL_ZOUT_H) & 0x40 (ACCEL_ZOUT_L)

45 Tmp=Wire.read()<<8|Wire.read(); //0x41 (TEMP_OUT_H) & 0x42 (TEMP_OUT_L)

46 GyX=Wire.read()<<8|Wire.read(); //0x43 (GYRO_XOUT_H) & 0x44 (GYRO_XOUT_L)

47 GyY=Wire.read()<<8|Wire.read(); //0x45 (GYRO_YOUT_H) & 0x46 (GYRO_YOUT_L)

48 GyZ=Wire.read()<<8|Wire.read(); //0x47 (GYRO_ZOUT_H) & 0x48 (GYRO_ZOUT_L)

49

50 //Mostra os valores do giroscpio no serial monitor

51 Serial.print(" "); Serial.print(AcX);

52 Serial.print("; "); Serial.print(AcY);

53 Serial.print("; "); Serial.println(AcZ);

54

55 //Aguarda 1000 ms e reinicia o processo

56 delay(1000);

57 }

]

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59

B Cliente

1 /*** Projeto CUBO ***

2 * Codigo referente ao cliente WIFI

3 * Este codigo realiza a leitura do sensor giroscopio MPU-6050

4 * Este cliente, se estiver disponivel, recebe um IP do servidor e se conecta a rede

CUBE_TCC

5 * Envia uma mensagem referente a face detectada para o servidor

6 */

7

8 //------------------------------------------------------------------------------------

9 // Bibliotecas utilizadas no projeto CUBO

10 //------------------------------------------------------------------------------------

11 #include <Wire.h>

12 #include <EEPROM.h>

13 #include <ESP8266WiFi.h>

14 //------------------------------------------------------------------------------------

15

16 //Endereco I2C do MPU6050

17 const int MPU = 0x68;

18

19 //Definindo portas I/O

20 //Portas D1 e D2 sao do Giroscopio

21

22 int GiX,GiY,GiZ;

23 #define MODO_SONECA D0

24 #define MODO_CINEMA D3

25 #define MODO_TRABALHO D4

26 #define MODO_QUARTO D5

27 #define MODO_PRESENCA D6

28 #define MODO_ASSISTENCIA D7

29 #define LED_WIFI D8 // Modulo WIFI

30

31 //------------------------------------------------------------------------------------

32 // Autenticando rede WIFI

33 //------------------------------------------------------------------------------------

34 char* TKDssid; // Nome Wifi

35 char* TKDpassword; // Senha Wifi

36

37 //------------------------------------------------------------------------------------

38 // Modulo e porta WIFI

39 //------------------------------------------------------------------------------------

40 int TKDServerPort = 9001;

41 IPAddress TKDServer(192,168,4,1);

42 WiFiClient TKDClient;

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Apêndice B. Cliente 60

43 WiFiClient cliente;

44 WiFiServer server(80);

45

46 //====================================================================================

47

48 void setup()

49 {

50 // Configurando a porta serial

51 Serial.begin(115200);

52 Wire.begin();

53 Wire.beginTransmission(MPU);

54 Wire.write(0x6B);

55

56 // Configurando as portas

57 pinMode(MODO_SONECA, OUTPUT);

58 pinMode(MODO_CINEMA, OUTPUT);

59 pinMode(MODO_TRABALHO, OUTPUT);

60 pinMode(MODO_QUARTO, OUTPUT);

61 pinMode(MODO_PRESENCA, OUTPUT);

62 pinMode(MODO_ASSISTENCIA, OUTPUT);

63 pinMode(LED_WIFI, OUTPUT);

64

65 //Inicializando MPU-6050

66 Wire.write(0);

67 Wire.endTransmission(true);

68 delay(500);

69 digitalWrite(LED_WIFI, HIGH);

70

71 // Mensagem de configuracao dos pinos em andamento

72 Serial.println("\nI/O Pins Modes Set .... Done");

73

74 // Iniciando a conexao

75 // Para evitar broadcasting

76 WiFi.mode(WIFI_STA);

77 WiFi.begin("CUBE_TCC", "Polly_ANA");

78

79 // Mensagem de conexao WIFI em andamento

80 Serial.println("!--- Connecting To " + WiFi.SSID() + " ---!");

81

82 // Conectividade WiFi

83 // Procurando conexoes

84 CheckWiFiConnectivity();

85

86 // LED WIFI para de piscar indicando que o cliente foi conectado

87 digitalWrite(LED_WIFI, LOW);

88 Serial.println("!-- Client Device Connected --!");

89

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Apêndice B. Cliente 61

90 // Mensagem de endereco IP

91 Serial.println("Connected To : " + String(WiFi.SSID()));

92 Serial.println("Signal Strenght : " + String(WiFi.RSSI()) + " dBm");

93 Serial.print ("Server IP Address : ");

94 Serial.println(TKDServer);

95 Serial.print ("Server Port Num : ");

96 Serial.println(TKDServerPort);

97

98 // Mensagem de endereco MAC

99 Serial.print ("Device MAC Address : ");

100 Serial.println(String(WiFi.macAddress()));

101

102 // Mensagem de endereco IP

103 Serial.print ("Device IP Address : ");

104 Serial.println(WiFi.localIP());

105

106 // Conectando o dispositivo como um cliente

107 TKDRequest();

108 }

109

110 //====================================================================================

111 void loop()

112 {

113 // Funcao de leitura das faces do CUBO

114 ReadFace();

115 }

116

117 //====================================================================================

118

119 void ReadFace()

120 {

121 Wire.beginTransmission(MPU);

122 // Registro 0x3B (ACCEL_XOUT_H) do giroscopio

123 Wire.write(0x3B);

124 Wire.endTransmission(false);

125

126 // Requisicao de dados do sensor

127 Wire.requestFrom(MPU, 14, true);

128

129 // Armazenamento de dados do sensor

130 GiX = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x3B (GIRO_XOUT_H) & 0x3C (GIRO_XOUT_L)

131 GiY = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x3D (GIRO_YOUT_H) & 0x3E (GIRO_YOUT_L)

132 GiZ = Wire.read() << 8 | Wire.read(); //0x3F (GIRO_ZOUT_H) & 0x40 (GIRO_ZOUT_L)

133

134 // Envia os dados do sensor para a serial monitor

135 Serial.print("Giro. X = "); Serial.print(GiX);

136 Serial.print(" | Y = "); Serial.print(GiY);

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Apêndice B. Cliente 62

137 Serial.print(" | Z = "); Serial.println(GiZ);

138

139 // Aguarda 1 segundo e reinicializa a leitura

140 delay(200);

141

142 //

--------------------------------------------------------------------------------------

143 // Condicoes de operaco

144 //

--------------------------------------------------------------------------------------

145

146 //Face 1 DETECTADA

147 if (GiX > 40000 && GiX < 60000 && GiY > 0 && GiY < 9000 && GiZ > 50000 && GiZ <

70000)

148 {

149 Serial.println("FACE 1 ON");

150 Serial.println("<FACE-1>");

151 TKDClient.println("<FACE-1>");

152 TKDClient.flush();

153

154 digitalWrite(MODO_SONECA, HIGH);

155 digitalWrite(MODO_CINEMA, LOW);

156 digitalWrite(MODO_TRABALHO, LOW);

157 digitalWrite(MODO_QUARTO, LOW);

158 digitalWrite(MODO_PRESENCA, LOW);

159 digitalWrite(MODO_ASSISTENCIA, LOW);

160 }

161

162 //Face 2 DETECTADA

163 else if (GiX > 0 && GiX < 2000 && GiY > 15000 && GiY < 17000 && GiZ > 0 && GiZ <

3000)

164 {

165 Serial.println("FACE 2 ON");

166 Serial.println("<FACE-2>");

167 TKDClient.println("<FACE-2>");

168 TKDClient.flush();

169

170 digitalWrite(MODO_SONECA, LOW);

171 digitalWrite(MODO_CINEMA, HIGH);

172 digitalWrite(MODO_TRABALHO, LOW);

173 digitalWrite(MODO_QUARTO, LOW);

174 digitalWrite(MODO_PRESENCA, LOW);

175 digitalWrite(MODO_ASSISTENCIA, LOW);

176 }

177

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Apêndice B. Cliente 63

178 //Face 3 DETECTADA

179 else if (GiX > 60000 && GiX < 70000 && GiY > 60000 && GiY < 70000 && GiZ > 15000 &&

GiZ < 25000)

180 {

181 Serial.println("FACE 3 ON");

182 Serial.println("<FACE-3>");

183 TKDClient.println("<FACE-3>");

184 TKDClient.flush();

185

186 digitalWrite(MODO_SONECA, LOW);

187 digitalWrite(MODO_CINEMA, LOW);

188 digitalWrite(MODO_TRABALHO, HIGH);

189 digitalWrite(MODO_QUARTO, LOW);

190 digitalWrite(MODO_PRESENCA, LOW);

191 digitalWrite(MODO_ASSISTENCIA, LOW);

192 }

193

194 //Face 4 DETECTADA

195 else if (GiX > 0 && GiX < 10000 && GiY > 45000 && GiY < 55000 && GiZ > 0 && GiZ <

10000)

196 {

197 Serial.println("FACE 4 ON");

198 Serial.println("<FACE-4>");

199 TKDClient.println("<FACE-4>");

200 TKDClient.flush();

201

202 digitalWrite(MODO_SONECA, LOW);

203 digitalWrite(MODO_CINEMA, LOW);

204 digitalWrite(MODO_TRABALHO, LOW);

205 digitalWrite(MODO_QUARTO, HIGH);

206 digitalWrite(MODO_PRESENCA, LOW);

207 digitalWrite(MODO_ASSISTENCIA, LOW);

208 }

209

210 //Face 5 DETECTADA

211 else if (GiX > 0 && GiX < 10000 && GiY > 60000 && GiY < 70000 && GiZ > 45000 && GiZ

< 55000)

212 {

213 Serial.println("FACE 5 ON");

214 Serial.println("<FACE-5>");

215 TKDClient.println("<FACE-5>");

216 TKDClient.flush();

217

218 digitalWrite(MODO_SONECA, LOW);

219 digitalWrite(MODO_CINEMA, LOW);

220 digitalWrite(MODO_TRABALHO, LOW);

221 digitalWrite(MODO_QUARTO, LOW);

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Apêndice B. Cliente 64

222 digitalWrite(MODO_PRESENCA, HIGH);

223 digitalWrite(MODO_ASSISTENCIA, LOW);

224 }

225

226 //Face 6 DETECTADA

227 else if (GiX > 15000 && GiX < 25000 && GiY > 60000 && GiY < 70000 && GiZ > 0 && GiZ

< 10000)

228 {

229 Serial.println("FACE 6 ON");

230 Serial.println("<FACE-6>");

231 TKDClient.println("<FACE-6>");

232 TKDClient.flush();

233

234 digitalWrite(MODO_SONECA, LOW);

235 digitalWrite(MODO_CINEMA, LOW);

236 digitalWrite(MODO_TRABALHO, LOW);

237 digitalWrite(MODO_QUARTO, LOW);

238 digitalWrite(MODO_PRESENCA, LOW);

239 digitalWrite(MODO_ASSISTENCIA, HIGH);

240 }

241 }

242

243 //====================================================================================

244

245 void CheckWiFiConnectivity()

246 {

247 while(WiFi.status() != WL_CONNECTED)

248 {

249 for(int i=0; i < 10; i++)

250 {

251 digitalWrite(LED_WIFI, LOW);

252 delay(250);

253 digitalWrite(LED_WIFI, HIGH);

254 delay(250);

255 Serial.print(".");

256 }

257 Serial.println("");

258 }

259 }

260

261 //====================================================================================

262

263 void TKDRequest()

264 {

265 TKDClient.stop();

266 // Se conectado envia mensagem de conexao

267 if(TKDClient.connect(TKDServer, TKDServerPort))

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Apêndice B. Cliente 65

268 {

269 Serial.println ("<Face-CONNECTED>");

270 TKDClient.println ("<Face-CONNECTED>");

271 }

272 }

273 //

=======================================================================================

]

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66

C Servidor

1 /*** Projeto CUBO ***

2 * Codigo referente ao servidor WIFI

3 * Esse codigo cria uma rede WIFI chamada CUBE_TCC

4 * A rede CUBE_TCC fornece IP para clientes que estejam disponiveis para conexao

5 * O codigo tambem gera uma pagina WEB para configuracao das faces do CUBO

6 */

7 //------------------------------------------------------------------------------------

8 // Bibliotecas utilizadas no projeto CUBO

9 //------------------------------------------------------------------------------------

10 #include <ESP8266WiFi.h>

11 //------------------------------------------------------------------------------------

12

13 WiFiClient cliente;

14 WiFiServer server(80);

15

16 // Definindo portas I/O

17 #define MODO_SONECA D0

18 #define MODO_SEGURANCA D1

19 #define MODO_CINEMA D2

20 #define MODO_TRABALHO D3

21 #define MODO_COZINHA D4

22 #define MODO_QUARTO D5

23 #define MODO_ASSISTENCIA D6

24 #define LED_WIFI D8 // Modulo WIFI

25

26 int GiX, GiY, GiZ;

27 int a=0, b=0, c=0, d=0, e=0, f=0;

28 int x=0, w=0;

29

30 //------------------------------------------------------------------------------------

31 // Autenticando variaveis

32 //------------------------------------------------------------------------------------

33 char* TKDssid; // Nome do servidor WIFI

34 char* TKDpassword; // Senha do servidor

35 //------------------------------------------------------------------------------------

36 #define MAXSC 1 // Maximo numero de clientes

37

38 WiFiServer TKDServer(9001); // Definindo numero da porta do servidor

39 WiFiClient TKDClient[MAXSC]; // Definindo o numero de clientes

40

41 //====================================================================================

42

43 void setup()

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Apêndice C. Servidor 67

44 {

45 // Configurando a porta serial

46 Serial.begin(115200);

47

48 // Configurando as portas

49 pinMode(MODO_SONECA, OUTPUT);

50 pinMode(MODO_SEGURANCA, OUTPUT);

51 pinMode(MODO_CINEMA, OUTPUT);

52 pinMode(MODO_TRABALHO, OUTPUT);

53 pinMode(MODO_COZINHA, OUTPUT);

54 pinMode(MODO_QUARTO, OUTPUT);

55 pinMode(MODO_ASSISTENCIA, OUTPUT);

56 pinMode(LED_WIFI, OUTPUT);

57

58 delay(500);

59

60 // Mensagem de configuracao dos pinos em andamento

61 Serial.println();

62 Serial.println("I/O Pins Modes Set .... Done");

63

64 // Configurando o WIFI Access Point

65 SetWifi("CUBE_TCC", "Polly_ANA");

66 }

67 //====================================================================================

68

69 void loop()

70 {

71 // Procurando clientes disponiveis

72 AvailableClients();

73 // Procurando mensagens disponiveis

74 AvailableMessage();

75 delay(200);

76 WiFiClient cliente = server.available();

77 if (!cliente)

78 {

79 return;

80 }

81

82 Serial.println("new client");

83 while(!cliente.available()){

84 delay(1);

85 }

86

87 String req = cliente.readStringUntil(’\r’);

88 Serial.println(req);

89 cliente.flush();

90 String buf = "";

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Apêndice C. Servidor 68

91

92 buf += "HTTP/1.1 200 OK\r\nContent-Type: text/html\r\n\r\n<!DOCTYPE HTML>\r\n";

93 buf += "<html lang=\"en\"><head><meta name=\"viewport\" content=\"width=device-width

, initial-scale=1, user-scalable=no\"/>\r\n";

94 buf += "<title>ESP8266 Web Server</title>";

95 buf += "<style>.c{text-align: justify;} div,input{padding:5px;font-size:1em;} input{

width:20%;} body{text-align: center;font-family:verdana;} button{border:0;border-

radius:0.3rem;background-color:#1fa3ec;color:#fff;line-height:2.4rem;font-size:1.2

rem;width:20%;} .q{float: right;width: 64px;text-align: center;}</style>";

96 buf += "</head>";

97 buf += "<h3>Projeto CUBO </h3>";

98 buf += "<h4>Opcoes de cenario </h4>";

99 buf += "<p>Soneca <a href=\"?function=face1_on\"><button>ON</button></a>&nbsp;<a

href=\"?function=face1_off\"><button>OFF</button></a></p>";

100 buf += "<p>Cinema <a href=\"?function=face2_on\"><button>ON</button></a>&nbsp;<a

href=\"?function=face2_off\"><button>OFF</button></a></p>";

101 buf += "<p>Trabalho <a href=\"?function=face3_on\"><button>ON</button></a>&nbsp;<a

href=\"?function=face3_off\"><button>OFF</button></a></p>";

102 buf += "<p>Quarto <a href=\"?function=face4_on\"><button>ON</button></a>&nbsp;<a

href=\"?function=face4_off\"><button>OFF</button></a></p>";

103 buf += "<p>Presenca <a href=\"?function=face5_on\"><button>ON</button></a>&nbsp;<a

href=\"?function=face5_off\"><button>OFF</button></a></p>";

104 buf += "<p>Assistencia <a href=\"?function=face6_on\"><button>ON</button></a>&nbsp;<

a href=\"?function=face6_off\"><button>OFF</button></a></p>";

105 buf += "<h4>Criado por Ana Carolina e Pollyanna</h4>";

106 buf += "</html>\n";

107

108 cliente.print(buf);

109 cliente.flush();

110

111 if (req.indexOf("face1_on") != -1)

112 {

113 a=1;

114 }

115 else if (req.indexOf("face1_off") != -1)

116 {

117 a=0;

118 }

119

120 if (req.indexOf("face2_on") != -1)

121 {

122 b=1;

123 }

124 else if (req.indexOf("face2_off") != -1)

125 {

126 b=0;

127 }

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Apêndice C. Servidor 69

128 if (req.indexOf("face3_on") != -1)

129 {

130 c=1;

131 }

132 else if (req.indexOf("face3_off") != -1)

133 {

134 c=0;

135 }

136 if (req.indexOf("face4_on") != -1)

137 {

138 d=1;

139 }

140 else if (req.indexOf("face4_off") != -1)

141 {

142 d=0;

143 }

144 if (req.indexOf("face5_on") != -1)

145 {

146 e=1;

147 }

148

149 else if (req.indexOf("face5_off") != -1)

150 {

151 e=0;

152 }

153 if (req.indexOf("face6_on") != -1)

154 {

155 f=1;

156 }

157 else if (req.indexOf("face6_off") != -1)

158 {

159 f=0;

160 }

161 else

162 {

163 Serial.println("invalid request");

164 cliente.stop();

165 }

166

167 }

168 //====================================================================================

169

170 void SetWifi(char* Name, char* Password)

171 {

172 // Disconectaa rede WIFI criada anteriormente

173 WiFi.disconnect();

174

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Apêndice C. Servidor 70

175 // Configurando WIFI

176 WiFi.mode(WIFI_AP_STA);

177 Serial.println("WIFI Mode : AccessPoint Station");

178

179 // Contigurando o nome e senha do Access Point

180 TKDssid = Name;

181 TKDpassword = Password;

182

183 // Iniciando o Access Point

184 WiFi.softAP(TKDssid, TKDpassword);

185 Serial.println("WIFI < " + String(TKDssid) + " > ... Started");

186

187 // Aguarda 1 segundo

188 delay(1000);

189

190 // Obtendo IP do servidor

191 IPAddress IP = WiFi.softAPIP();

192

193 // Mensagem de endereco IP do servidor

194 Serial.print("AccessPoint IP : ");

195 Serial.println(IP);

196

197 // Mensagem de endereco MAC

198 Serial.print("AccessPoint MAC : ");

199 Serial.println(String(WiFi.softAPmacAddress()));

200

201 // Iniciando o servidor

202 TKDServer.begin();

203 TKDServer.setNoDelay(true);

204 Serial.println("Server Started");

205 server.begin();

206 }

207

208 //====================================================================================

209

210 void AvailableClients()

211 {

212 if (TKDServer.hasClient())

213 {

214 // L LED_WIFI, troca por Low se estiver no status High

215 if (digitalRead(LED_WIFI) == HIGH) digitalWrite(LED_WIFI, LOW);

216

217 for (uint8_t i = 0; i < MAXSC; i++)

218 {

219 // Procurando clientes disponiveis

220 if (!TKDClient[i] || !TKDClient[i].connected())

221 {

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Apêndice C. Servidor 71

222 // Verifica se cliente foi conectado anteriormente

223 if (TKDClient[i])

224 {

225 //Disconecta cliente da rede

226 TKDClient[i].stop();

227 }

228 // Verifica se tem cliente disponivel para conexao

229 if (TKDClient[i] = TKDServer.available())

230 {

231 Serial.println("New Client: " + String(i));

232 }

233 // Continua verificando

234 continue;

235 }

236 }

237 WiFiClient TKDClient = TKDServer.available();

238 TKDClient.stop();

239 }

240 else

241 {

242 // LED_WIFI pisca se nenhum cliente estiver disponivel

243 digitalWrite(LED_WIFI, HIGH);

244 delay(250);

245 digitalWrite(LED_WIFI, LOW);

246 delay(250);

247 }

248 }

249

250 //====================================================================================

251

252 void AvailableMessage()

253 {

254 //Verifica clientes para inserao de dados

255 for (uint8_t i = 0; i < MAXSC; i++)

256 {

257 if (TKDClient[i] && TKDClient[i].connected() && TKDClient[i].available())

258 {

259 //while (TKDClient[i].available())

260 {

261 String Message = TKDClient[i].readStringUntil(’\r’);

262 TKDClient[i].flush();

263 Serial.println("Client No " + String(i) + " - " + Message);

264

265 Serial.print("a= "); Serial.print(a);

266 Serial.print("b= "); Serial.print(b);

267 Serial.print("c= "); Serial.print(c);

268 Serial.print("d= "); Serial.print(d);

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Apêndice C. Servidor 72

269 Serial.print("e= "); Serial.print(e);

270 Serial.print("f= "); Serial.print(f);

271 Serial.print("w= "); Serial.print(w);

272 //

--------------------------------------------------------------------------------------

273 // Condicoes de operacao

274 //

---------------------------------------------------------------------------------------

275 if (Message == "<FACE-1>") x=1;

276 if (Message == "<FACE-2>") x=2;

277 if (Message == "<FACE-3>") x=3;

278 if (Message == "<FACE-4>") x=4;

279 if (Message == "<FACE-5>") x=5;

280 if (Message == "<FACE-6>") x=6;

281

282 if (x==1 || a==1 ) digitalWrite(MODO_SONECA, HIGH);

283 else digitalWrite(MODO_SONECA, LOW);

284

285 if (x==2 || b==1 ) digitalWrite(MODO_CINEMA, HIGH);

286 else digitalWrite(MODO_CINEMA, LOW);

287

288 if (x==3 || c==1) digitalWrite(MODO_TRABALHO, HIGH);

289 else digitalWrite(MODO_TRABALHO, LOW);

290

291 if (x==4 || d==1) digitalWrite(MODO_QUARTO, HIGH);

292 else digitalWrite(MODO_QUARTO, LOW);

293

294 if (x==5 || e==1)

295 {

296 w=random(1,5);

297 if(w==1) digitalWrite(MODO_SONECA, HIGH);

298 else digitalWrite(MODO_SONECA, LOW);

299 if(w==2) digitalWrite(MODO_CINEMA, HIGH);

300 else digitalWrite(MODO_CINEMA, LOW);

301 if(w==3) digitalWrite(MODO_TRABALHO, HIGH);

302 else digitalWrite(MODO_TRABALHO, LOW);

303 if(w==4) digitalWrite(MODO_COZINHA, HIGH);

304 else digitalWrite(MODO_COZINHA, LOW);

305 if (w==5) digitalWrite(MODO_QUARTO, HIGH);

306 else digitalWrite(MODO_QUARTO,LOW);

307 delay(2000);

308 }

309

310 if (x==6 || f==1) digitalWrite(MODO_ASSISTENCIA, HIGH);

311 else digitalWrite(MODO_ASSISTENCIA, LOW);

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Apêndice C. Servidor 73

312

313 if((x==1 || a==1) ||( x==5 || e==1))digitalWrite(MODO_SEGURANCA, HIGH);

314 else digitalWrite(MODO_SEGURANCA, LOW);

315 }

316 }

317 }

318 }

319 //====================================================================================

]

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74

Referências

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