Desenvolvimento de um Simulador de Controle de Dispositivos

Residenciais Inteligentes: Uma Introdução aos Sistemas Domóticos

Aluno: Caio Augustus M. Bolzani

Prof. Marcio Lobo Netto

IntroduçãoAutomação Residencial Residência InteligenteSistemas Domóticos

Rede Doméstica Usuários

Apresentação do SimuladorConclusão e Trabalhos Futuros

Introdução

ObjetivoReunir e absorver o conteúdo teórico e prático necessário para a construção de um simulador

de uma residência inteligente.

MotivaçãoPorque criar uma residência inteligente?

Porque criar um simulador?

Trabalhos Correlatos

European Union Scenarios for Ambient Intelligence in 2010

MIT House_nOxygen project for pervasive human centered

computingAmbient Intelligence - Philips

Intel – Smart HomeEricsson Smart Condominiums

Giorgia Tech Aware Home

Automação Residencial

Integrador de Sistemas Residenciais

Segurança

Informática

Rede elétricaControleHidráulica

Entretenimento

Iluminação

Telefonia

Climatização

Rede Física

Protocolos

Retrofitting Convergência

Automação Residencial

Situação Atual

instalações independentes: multiplicidade de cabos, redes, etc

redes não compatíveis: manutenção cara e complicada, dependência do fornecedor

falta de uniformidade: impossibilidade de automatização global

equipamentos limitados: dificuldade para integrar novos serviços, obsolescência a curto prazo, uso de adaptadores

Situação Proposta

automação de residências: maior conforto e segurançaintegração dos serviços: barateamento de equipamentos,

processos e serviçoscentralização de sistemas: simplificação

conexão com redes externas: comando remoto, conteúdo digital sob demanda

monitoramento remoto de pessoas e equipamentos: envio de alarmes, homecare

eletrodomésticos inteligentes: acesso à informação de qualquer ponto da casa, rápida busca por avarias

auditoria e controle de gastos: melhoria no funcionamento dos sistemas, constante supervisão do conjunto

Administração

Arquitetura de uma Residência Inteligente

Engenharia Arquitetura Psicologia Informática Telecomunicações Medicina Sociologia

Domótica

Computação Pervasiva

Interação e Percepção

Interface com o usuário

Computação Autônoma

Convergência de mídias

Sistemas multilinguagem

Ambientes Inteligentes

Rede Doméstica

Ferramentas de análise

Sensores

AtuadoresDIs Segurança

Telefonia Redes de dados

Fluidos e Detritos HVAC

Multimídia Iluminação

Incêndio

Rast. e Percepção

Segurança

Energia Elétrica

Controle Mecânico

Controle de Acesso

Mon. Visualização Auditoria e Otimização

Interfaces Usuários

Redes Domésticas

Baseadas no Sistema telefônicoHomePNA

Distribuição de Energia ElétricaCeBus, Home PNP, Enikia, Adaptive Networks, X10

Sem fioWiFi (IEEE 802.11a,b,g), Infravermelho, Bluetooth, ZigBee,

ShareWave, telefonia sem fio (CT1, PACS, DECT)

Protocolos híbridosEthernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, LonWorks,

BACnet, Konnex, CAN, EmWare, UPnP, Jini, Echonet

Entradas e Saídas

Núcleo

Software de aplicação

Software de controle

Interface com o usuário

Outros DIs Sensores e atuadores externos

Interfaces Remotas

Mic

Telas de Toque

Displays

Sensores e atuadores locais

Interface de rede

Rede doméstica

Dispositivo Inteligente

Entradas e Saídas

Núcleo

Software de aplicação

Software de controle

Interface com o usuário

Outros DIs Máquina de Secar, relógio, gateway

Sensores e atuadores externos:temperatura externa, sensor de nível de água

Interfaces Remotas Controle por PC oupalm

Mic

Telas de Toque

Displays

Sensores e atuadores locais

Sensor de nível d´água, sensor de temperatura da água

Interface de rede PLC, WiFi ou Bluetooth

Rede doméstica

Dispositivo Inteligente: Máquina de Lavar Roupa

Esquema do Simulador

Eventos externos

Eventos disparados pelo usuário

Controlador de variáveis

Base de dados

Relógio

Leitor de arquivos

Eventos disparados pelo integrador

Gerenciador

Monitor Construtor de objetos

Relatórios

Painel principal

Painel de controle

Painel de configuração

Gráficos cartesianos

Medidores coloridos

Texto

Usuário

Sistemas domóticos

Sensores

Atuadores

Apoio Administração Gráficos Saídas

Ambiente Inteligente

Geradores de Eventos Naturais

Monitores gráficos

Saída de texto

Monitor de energia

Tela Principal

Planta baixa da residência

Sensores e atuadores

Sensores e Atuadores

32 CA

Sensor de presença

Auto

falante

Telefone

Sensor

d´agua

Sensor

de intensidade

luminosa

Sensor de intensidade

sonora

Temperatura Sensor de CO2

HVACSprinkler

Sensor de umidade relativa

do ar

Display

Painel de toque Lâmpada

Usuários

Administrador

Moradores

Visitantes

Intrusos

Usuários

Administrador

Moradores

Visitantes

Intrusos

NomeStatus

PrioridadeID

DNA||||.......|||.|.|........|||........||.||.||||.||||.||||.|||........|||......|

Algoritmos Genéticos

Utilizado na criação dos usuários

Cross Over

Estático ou Aleatório

Aprendizado

Mudanças no cérebro do usuário para o processo de criação de novos seres

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DNA

DNACada ação gera um prêmio

Baseado no prêmio o usuário toma decisões

pontos . (atitudes ruins)pipes | (atitudes boas)

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Dna com 48 genes, cada gene é responsável por uma função

Regras de sobrevivência: nota > 100 morrenota < 30 pode conceber outros usuários

Usuário

.|..

Novos usuários (filhos)recebem o dna do pai e da mãe

o ponto de crossover é definido ou aleatório

os pais podem ser eliminados ou não

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Pai

Mãe

Filho

Ponto de crossover

Tela do usuário

Genes x Possíveis Ações

Visualização do simulador

Conclusões

Simulador

análise gráfica e em tempo real das condições dos usuários e dos sistemas

possibilidade de análise prévia de novos dispositivos eletrônicos

Homecare (diabetes)Utilização de arquivos descritores para a criação da

planta da casa, possibilidade de conexão com ambientes gráficos como o AutoCAD, Visio, etc.Portabilidade do código para diversas plataformas

(Java)

Conclusões

Usuários

caráter dinâmico

possibilidade de simulação de interferência humana

aleatoriedade

imprevisibilidade

criação de usuários específicos

Trabalhos Futuros

Criação de uma interface 3D

Aprimoramento dos sistemas de controleMelhoria das técnicas de aprendizado da casa

(IA)Aprimoramento da qualidade dos sensores, atuadores e DIsUtilização de DIs, sensores, atuadores e usuários reais

Obrigado. Fim.