Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL NO GERENCIAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO ARDUINO

16,069 views

Published on

Trabalho de Conclusão de Curso utilizando Microcontrolador com interface Web

Published in: Technology

AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL NO GERENCIAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO ARDUINO

  1. 1. UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE GUSTAVO DOMINGOS MARTINS DAVI MENDES DE FREITAS AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL NO GERENCIAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO ARDUINO Niterói 2013
  2. 2. GUSTAVO DOMINGOS MARTINS DAVI MENDES DE FREITAS AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL NO GERENCIAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO ARDUINO Orientador: Diego Nunes Brandão Niterói 2013 Trabalho de Conclusão de Curso submetido ao Curso de Tecnologia em Sistemas de Computação da Universidade Federal Fluminense como requisito parcial para obtenção do grau de Tecnólogo em Sistemas de Computação.
  3. 3. GUSTAVO DOMINGOS MARTINS DAVI MENDES DE FREITAS AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL NO GERENCIAMENTO DE ENERGIA UTILIZANDO ARDUINO Niterói, 20 de Junho de 2013. Banca Examinadora: _________________________________________ Prof. Diego Nunes Brandão, M.Sc. – Orientador CEFET-RJ - Centro Federal de Educação Tecnológica Celso Suckow da Fonseca UFF – Universidade Federal Fluminense _________________________________________ Prof. Henrique Serdeira, M.Sc. – Avaliador UFRJ – Universidade Federal do Rio de Janeiro _________________________________________ Prof. Puca Huachi Vaz Penna, M.Sc. – Avaliador UFF – Universidade Federal Fluminense Trabalho de Conclusão de Curso submetido ao Curso de Tecnologia em Sistemas de Computação da Universidade Federal Fluminense como requisito parcial para obtenção do grau de Tecnólogo em Sistemas de Computação.
  4. 4. AGRADECIMENTOS Temos como compromisso agradecer às pessoas que colaboraram com criticas, sugestões e orientações para que pudéssemos concluir com êxito esse árduo caminho da fundamentação do trabalho a conclusão do mesmo. Agradecemos ao nosso orientador pela confiança e a atenção que precisávamos durante todo esse processo para desenvolvimento de um trabalho bem elaborado.
  5. 5. RESUMO A sociedade convive hoje com inúmeros desafios, dentre eles destacam-se: a utilização inteligente dos recursos naturais e a segurança nas grandes cidades. Uma das formas de abordar a questão do uso racional dos recursos naturais, por exemplo, é por meio da redução no consumo de energia elétrica em residências, indústrias, dentre outros. Por outro lado, a questão da segurança tem evoluído com o uso de câmeras de segurança, sensores de presença e etc. Neste contexto, o presente trabalho aborda tais tópicos com enfoque em uma aplicação a automação residencial. No que diz respeito ao consumo de energia ele permite que o usuário controle a iluminação de sua residência de forma automática. Já no contexto da segurança, ele permite que com essa abordagem automática a percepção de presença na residência seja constante, visando assim a coibir possíveis ações de invasões. Assim, este trabalho apresenta um projeto de automação residencial sem ter a necessidade de uma reestruturação da casa. Essa automação é controlada por um ambiente Web que permite o acionamento das luzes residenciais de forma remota. O sistema foi desenvolvido utilizando um gerenciador de automação residencial em PHP e a plataforma Arduino. Palavras Chaves: Microcontrolado, Automatização, Ambiente Web.
  6. 6. LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1: Arduino UNO versão 3. ..............................................................................14 Figura 2: Arduino Ethernet Shield. ............................................................................16 Figura 3: Relé............................................................................................................17 Figura 4: Rede Ponto-a-Ponto...................................................................................20 Figura 5: Rede Multiponto. ........................................................................................21 Figura 6: Acionadores. ..............................................................................................29 Figura 7: Montagem Arduino, Relé e Lâmpada.........................................................31 Figura 8: Loop de Funcionamento Arduino. ..............................................................32 Figura 9: Xampp........................................................................................................33 Figura 10: Acionamento Xampp................................................................................33 Figura 11: Funcionamento do projeto........................................................................36 Figura 12: Página de cadastrado utilizada no sistema..............................................37 Figura 13: Página de login utilizada no sistema. .......................................................38 Figura 14: Página principal do sistema Web. ............................................................38 Figura 15: Foto do sistema em funcionamento. ........................................................39 Figura 16: Foto da montagem do Arduino.................................................................39 Figura 17: Esquema do Arduino................................................................................40 Figura 18: Lampada Acesa. ......................................................................................41 Figura 19: Sistema em funcionamento com lampada acesa.....................................41 Figura 20: Lampada Apagada...................................................................................42 Figura 21: Sistema com a lampada apagada............................................................42 Figura 22: Atalho.......................................................................................................47 Figura 23: Executar...................................................................................................47 Figura 24: Prompt de comando.................................................................................48 Figura 25: IP do roteador. .........................................................................................48 Figura 26: Login no Roteador....................................................................................49 Figura 27: Direcionamento de Porta..........................................................................49 Figura 28: IDE do Arduino.........................................................................................50
  7. 7. LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS Atmel AVR - é um microcontrolador RISC de chip único (AVR não possui definição) C/C++ - É uma linguagem de programação multiparadigma e de uso geral USB - Universal Serial Bus CPU - Central Processing Unit SGAR - Sistema de Gerenciamento de Automação Residencial TCP - Transmission Control Protocol IBC-BR - Índice de Atividade Econômica do Banco Central-Brasil ISP - Instituto de Segurança Pública SRAM - Static Random Access Memory IP - Internet Protocol UDP - User Datagram Protocol RJ-45 - Conector para redes de computadores PoE - Power over Ethernet AURESIDE- Associação Brasileira de Automação Residencial VRC - Vertical Redundancy Checking LRC - Longitudinal Redundancy Check ASCII - American Standard Code for Information Interchange CSMA - Carrier Sense Multiple Access PHP - Hypertext Preprocessor IEEE - Institute of Electrical and Electronic Engineers RF - Requisitos funcionais
  8. 8. RNF - Requisitos não funcionais LAN - Local Area Network MAM - Metropolitan Area Network WAM - World Area Network TIA/EIA-485 - Telecommunications Industry Association/Electronic Industries Alliance IDE - Integrated Development Environment BSC - Binary Syncronous Comunications SDLC - Syncronous Data Link Control
  9. 9. SUMÁRIO AGRADECIMENTOS ..................................................................................................4 RESUMO.....................................................................................................................5 LISTA DE ILUSTRAÇÕES ..........................................................................................6 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ......................................................................7 1. INTRODUÇÃO....................................................................................................11 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA ..........................................................................14 2.1 MICROCONTROLADOR..................................................................................14 2.2 ETHERNET SHIELD.........................................................................................15 2.3 RELÉ ................................................................................................................17 2.4 TRANSMISSÃO DE DADOS............................................................................19 2.4.1 CARACTERÍSTICAS DA TRANSMISSÃO ....................................................19 2.4.1.1 CANAL ....................................................................................................19 2.4.1.2 SERIAL E PARALELA.............................................................................19 2.5 TOPOLOGIA.....................................................................................................20 2.5.1 PROTOCOLOS .............................................................................................22 2.5.2 HARDWARES DE COMUNICAÇÃO .............................................................23 3. AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL............................................................................24 3.1 PRINCIPAIS REQUISITOS A SEREM ABORDADOS .....................................26 3.2 ESPECIFICAÇÃO.............................................................................................28 3.2.1 PROTOCOLO TCP/IP ...................................................................................29 3.2.2 ACIONADORES ............................................................................................29 3.2.2.1 ESPECIFICAÇÃO DO SOFTWARE ...........................................................31 3.2.2.2 FERRAMENTAS UTILIZADAS ...................................................................32  XAMPP.............................................................................................................32  PHP ..................................................................................................................34  APACHE...........................................................................................................34  MYSQL.............................................................................................................35 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES........................................................................36 5. CONCLUSÃO.....................................................................................................43 5.1 PERSPECTIVAS FUTURAS ............................................................................43 REFERENCIAS BIBILIOGRAFICAS .........................................................................44
  10. 10. APÊNDICE I – CONFIGURANDO O ROTEADOR....................................................47 APÊNDICE II – CONFIGURANDO O ARDUINO ......................................................50
  11. 11. 11 1. INTRODUÇÃO O crescimento da economia brasileira é notável nos últimos anos. Segundo o IBC-BR (Índice de Atividade Econômica do Banco Central - Brasil), o Brasil se consolidou como uma das economias mais fortes do mundo. Contudo, problemas comuns em economias emergentes continuam assolando a sociedade brasileira. Neste ponto destacam-se: a questão energética e a segurança. Segundo GOMES (2008, p.11), as crises no setor energético marcaram a economia brasileira, episódios como o apagão ocorrido em 2008 preocupam toda a sociedade. Tais problemas caracterizaram-se pela falta de investimentos por parte do governo, sendo este agravado com o aumento no consumo pela população. O governo pretende nos próximos anos construir novas usinas termonucleares e hidrelétricas, tendo destaque à usina de Belo Monte a maior representante dessa última classe. Tais medidas vão à contramão do que fazem países como a Alemanha, que desinstalaram as suas usinas termonucleares, preterindo as usinas eólicas. Outra medida adotada pelo governo brasileiro é a conscientização da população. Esta tem sido incentivada a adotar medidas de uso racional de energia. Esses incentivos vão desde a classificação dos eletrodomésticos que consomem menos energia até a propaganda de medidas para economia na conta de luz. As concessionárias responsáveis pela distribuição de energia elétrica enviam nas contas explicações de como economizar energia por meio de medidas simples, como por exemplo, deixar a roupa suja acumular para utilizar a máquina de lavar na sua capacidade máxima, reduzindo assim a quantidade de vezes que ela é utilizada. Outra medida muito utilizada por alguns estabelecimentos públicos e residenciais são sensores de presença a fim de evitar que as luzes dos corredores fiquem ligadas o dia inteiro. Alguns estabelecimentos como shopping centers utilizam esses sensores inclusive nas torneiras dos banheiros provendo uma economia no consumo de água.
  12. 12. 12 A utilização de sensores também vem auxiliando na segurança. De acordo com o ISP (Instituto de Segurança Pública) a invasão de domicílios em Niterói, por exemplo, aumentou cerca de 30% nos últimos meses de 2012. Muitas residências já adotam esquemas de segurança com sensores de movimento e câmeras. Devido a essas questões, a área de Domótica (tecnologia recente que permite a gestão de todos os recursos habitacionais) tornou-se mais conhecida. Essa área visa desenvolver soluções que permitam a automatização das residências de maneira a prover maior segurança, autonomia e economia. A utilização de sensores de presença para controlar a utilização de energia elétrica, luz ou mesmo evitar a invasão do domicílio tem sido cada vez mais frequente. O foco do presente trabalho é exatamente a área de automação residencial. Será apresentado um sistema via web para gerenciar dispositivos microcontrolados de uma residência. Neste sistema, dentro de cada interruptor existirá uma conexão ligando o mesmo ao Microcontrolador, que fará o controle das lâmpadas. Apesar do sistema ter sido testado somente com lâmpadas, ele é capaz de controlar qualquer dispositivo eletrônico. Serão utilizados microcontroladores da plataforma do Arduino UNO e Ethernet Shield interligados, recebendo e respondendo a central controladora denominada SGAR. Este projeto possibilitará ao usuário controlar diversos dispositivos elétricos que estejam conectados a central com o microcontrolador, através de uma conexão remota via Web com uma interface totalmente agradável a utilização. O resultado apresentado pelo trabalho será obtido através de um projeto que envolve infraestrutura, dispositivos e software de controle. A meta é garantir ao usuário a possibilidade de controle do ambiente automatizado, dentro ou fora da casa, tornando prático e eficientemente econômico em termos de energia elétrica. Dessa forma o trabalho pode ser sintetizado dentro dos seguintes objetivos: Objetivo geral - desenvolver um sistema web que controle de forma remota dispositivos em uma residência obtendo uma economia de recursos e permitir que o usuário acione as luzes da sua residência, assim aparentando a presença humana
  13. 13. 13 de forma a desencorajar ações de invasores. Para tanto, uma central de automatização microcontrolada é desenvolvida. Salienta-se que tal sistema é dependente de uma conexão com a Internet. Objetivos específicos: 1 - Apresentar os conceitos de microcontroladores, particularmente do Arduino, seus componentes, aspectos de eletrônica e programação; 2 - Desenvolver um sistema baseado na arquitetura mestre-escravo, onde uma central controladora envia os comandos das tarefas a serem executadas aos microcontroladores; 3 - Desenvolvimento de uma interface simples da central de controle para fácil utilização de usuários leigos. O presente texto está dividido conforme descrito a seguir. O Capítulo 2 apresenta a fundamentação teórica, destacando as características dos microcontroladores, aspectos de hardware e redes. Uma visão geral sobre a área de automação residencial é apresentada no Capítulo 3. A explicação de como deve ser feita a configuração e implementação do sistema consiste no Capítulo 4. O funcionamento do sistema é demonstrado no Capítulo 5, nele são apresentadas as telas comprovando o funcionamento do trabalho. Por fim, são apresentados a conclusão e trabalhos futuros.
  14. 14. 14 2. FUNDAMENTAÇÃO TEÓRICA 2.1 MICROCONTROLADOR Um microcontrolador é um circuito integrado programável que tem a capacidade de executar tarefas definidas em sua memória interna. O Arduino é uma plataforma open-source de prototipagem eletrônica que integra flexibilidade visando facilitar o uso tanto do hardware e do software (ARDUINO, 2012). Ele é constituido por uma placa única com suporte de entrada/saída, pode captar informações do ambiente através da porta de entrada que permite integrar atuadores com o meio externo, por exemplo, sensores. O microcontrolador na placa do Arduino é um Atmel AVR de 8 bits programado usando a linguagem de programação padrão, essencialmente utiliza-se C/C++ para enviar os comandos ao Arduino. Projetos do Arduino podem ser stand-alone, ou seja possuem o código já compilado em seu chip ou podem comunicar com software rodando em um computador. O Arduino possui uma interface serial ou USB para interligá-lo a outras placas ou sistemas. Essa interface permite que o Arduino seja programado e/ou que interaja com o ambiente em tempo real. Um importante aspecto é a maneira padrão que os conectores são expostos, permitindo a CPU ser interligado a outros módulos expansivos, conhecidos como Shields, que incorporam funções que o Arduino por si só não as possui. A Figura 1 apresenta uma versão do Arduino. Nesta versão estão presentes as portas USB, memória e conectores.
  15. 15. 15 Figura 1- Arduino Uno Versão 3 Fonte: http://www.Arduinodolito.com.br/wp-content/uploads/2012/10/Partes-de-um-Arduino.png 2.2 ETHERNET SHIELD O Arduino Ethernet Shield permite que uma placa Arduino conecte-se à internet (Figura 2). Ele baseia-se no chip WIZnet ethernet W5100 (datasheet). O W5100 WIZnet fornece uma rede IP (Internet Protocol) e utiliza os protocolos TCP (Transmission Control Protocol) e UDP (User Datagram Protocol). Ele suporta até quatro conexões de soquete simultâneas. A Ethernet Shield conecta-se a uma placa Arduino usando longos pinos (cabeçalhos que se estendem através do Shield). Isso mantém a pinagem intacta e permite que outro shield possa ser colocado por cima no momento da montagem.
  16. 16. 16 A Ethernet Shield possui uma conexão RJ45 padrão, com um transformador de linha integrado e Power over Ethernet (PoE) habilitado. O PoE é a tecnologia que descreve uma forma segura de passar energia elétrica juntamente com os dados por cabos Ethernet. Existe um espaço para cartão microSD, que pode ser usado para armazenar arquivos para servir através da rede. O leitor do cartão microSD fica acessível através da Biblioteca SD do Arduino. Figura 2: Arduino Ethernet Shield. Fonte: http://Arduino.cc/en/uploads/Guide/ArduinoWithEthernetShield.jpg Foi utilizada a Ethernet Shield, pois ela possui um protocolo de mais fácil utilização (TCP) e confiável, ao contrario da Shield Xbee que utiliza o protocolo Zigbee e disponibiliza acesso através de rede sem fio, podendo sofrer maior instabilidade, causada por agentes externos. O TCP é o protocolo utilizado para estabelecer a conexão entre o Arduino e o host externo, sendo este ultimo o responsável pelo envio dos comandos. Para o Arduino UNO com ATMEGA168, um microcontrolador AVR 8-bit com 2K SRAM, é impossível implementar uma pilha TCP completa. Por isso, ao invés de
  17. 17. 17 implementar o protocolo TCP completo, um único pacote de dados é utilizado. Todo conteúdo web, deve estar em um único pacote. O comprimento do pacote é limitado pelo tamanho da SRAM. Atualmente, 500 bytes são usados para o buffer de pacotes de rede Arduino. Isso é suficiente para enviar dados através de páginas simples como a que será implementada. A partir desta conexão o usuário será redirecionado para a página personalizada onde terá todos os atuadores disponíveis, para interagir em seu ambiente. Todavia para realizar a interação entre os dispositivos desenvolvidos com o Arduino e um ambiente real precisamos de mais um dispositivo, os chamados Relés. 2.3 RELÉ Os relés (Figura 3) são componentes eletromecânicos capazes de controlar circuitos externos de grandes correntes a partir de pequenas correntes ou tensões, ou seja, acionando um relé com uma pequena voltagem 5 volts e 50 miliamperes podemos controlar um motor que esteja ligado em 127 ou 220 volts em 2 ampéres, por exemplo. Os relés funcionam da seguinte forma: quando uma corrente circula pela bobina, ela cria um campo magnético que atrai um ou uma série de contatos fechando ou abrindo circuitos. Ao interromper essa corrente o campo magnético também será interrompido, fazendo com que os contatos voltem para a posição original. Os relés podem ter algumas configurações referentes aos seus contatos: eles podem ser NA (normalmente aberto), NF (normalmente fechado) ou ambos. Os contatos NA são os que estão abertos enquanto a bobina não está energizada e que fecham, quando a bobina recebe corrente. Os NF abrem-se quando a bobina recebe corrente, ao contrário dos NA. O contato central ou C é o
  18. 18. 18 comum, ou seja, quando o contato NA fecha é com o C que se estabelece a condução e o contrário com o NF. Figura 3: Relé Fonte: http://huilyrobot.tripod.com/compo/rele.gif O objetivo do relé é utilizar pequena quantidade de energia eletromagnética (proveniente, por exemplo, de um pequeno interruptor ou circuito eletrônico simples) para mover uma armadura que possa gerar uma quantidade de energia muito maior. A principal vantagem dos Relés em relação aos SCR e os Triacs1 é que o circuito de carga está completamente isolado do circuito de controle, podendo inclusive trabalhar com tensões diferentes entre controle e carga. A desvantagem é o fator do desgaste, pois em todo o componente mecânico há uma vida útil, o que não ocorre nos tiristores. Devem ser observadas as limitações dos relés quanto a corrente e tensão máxima admitida entre os terminais. Se não forem observados estes fatores a vida útil do relé estará comprometida, ou até mesmo a do circuito controlado. 1 O SCR, também conhecido como tiristor, é um dispositivo semicondutor NPNP de 4 camadas. Em seu estado normal o SCR bloqueia a passagem de corrente (ou tensão) entre os seus dois terminais(corrente continua). O triac também é um componente de três terminais, um dos quais controla o fluxo de corrente nos outros dois (correte alternada).
  19. 19. 19 2.4 TRANSMISSÃO DE DADOS Segundo ROKENBACH (1979, p.4), “a transmissão consiste, basicamente, em se fazer chegar uma informação a um ponto distante do local em que foi gerada". O dispositivo que gera a informação é o transmissor, e o que recebe é o receptor. Mais de um receptor pode receber a informação ao mesmo tempo, dependendo da topologia da rede local. Toda e qualquer informação passa através de sinais em meio físico, que basicamente são: digital e analógico. Na transmissão digital (utilizada nesse trabalho), os sinais possuem apenas dois estados elétricos: ligado e desligado o que facilita na ativação dos dispositivos. Na transmissão analógica, os sinais elétricos variam continuamente entre todos os valores possíveis. 2.4.1CARACTERÍSTICAS DA TRANSMISSÃO As principais características da transmissão de dados são: canal, transmissão serial e paralela. 2.4.1.1 CANAL Canal é o meio de transmissão que pode ser de entrada, de saída ou de entrada e saída. Suas definições são:  Simplex: pode levar a informação apenas para uma direção;  Half-duplex: pode levar a informação para ambas as direções, mas não simultaneamente. Este método é o utilizado nesse trabalho;  Full-duplex: podem levar as informações para ambas as direções ao mesmo tempo. 2.4.1.2 SERIAL E PARALELA Em um aparelho eletrônico digital a informação é constituída em bytes que são formatos por um conjunto de bits (8bits). A comunicação se dá por meio da
  20. 20. 20 transmissão desses bits de um aparelho para o outro. Essa transmissão pode ser realizada de duas maneiras: serial ou paralela. Na primeira, os bits são enviados um de cada vez através de um mesmo barramento, sendo necessária a utilização de algum mecanismo de controle para que seja delimitado o término de um bit e o início do bit seguinte. Tal controle é feito por meio da contagem de tempo de acordo com a velocidade de transmissão do aparelho em questão, aparelhos distintos poderão possuir diferentes velocidades de transmissão. A velocidade de transmissão do Arduino é 9600 bps. Na transmissão paralela, os bits são transmitidos ao mesmo tempo e cada barramento representa um bit, o que ocasiona uma transmissão mais rápida, porém limitada a curtas distâncias, há um maior numero de canais de transmissão e maiores interferências do meio. 2.5 TOPOLOGIA A topologia está ligada com a distribuição geográfica dos nodos e dos elos da rede. Um nodo ou nó representa cada ponto de interconexão com uma estrutura ou rede, independente da função do equipamento representado por ele. Nodo pode ser avaliado como um computador da rede. Elo é a linha de transmissão de dados entres dois nodos. Os tipos básicos de topologias de rede são:  Ponto-a-ponto: é o tipo mais simples da rede, não há necessidade de endereçamento dos pacotes, pois utiliza um único canal para conectar um computador ao outro na rede (Figura 4).
  21. 21. 21 Figura 4: Rede Ponto-a-Ponto  Multiponto: há necessidade de endereçamento de pacotes transmitidos, pois dois ou mais computadores se conectam através do mesmo canal. Neste tipo geralmente existe uma central, que controla o trafego de dados. Uma técnica bastante utilizada no multiponto é o polling (Figura 5). Quando esses dois tipos sofrem variações, são chamados de estruturas mistas. Figura 5: Multiponto
  22. 22. 22 2.5.1 PROTOCOLOS Para que o receptor receba e interprete as informações enviadas pelo transmissor corretamente, é necessário que existam algumas regras. Segundo AXELSON (2000, p.4), “protocolo é um conjunto de regras que definem como os computadores vão gerenciar a sua comunicação”. Esses protocolos são orientados a caractere ou a bit. a. Orientado a caractere: é baseado no código binário de um conjunto de caracteres. O mais comum utilizado é o ASCII (American Standard Code for Information Interchange). Existe um caractere que indica o inicio da transmissão, outro que indica o inicio do texto, outro o fim da transmissão, e assim por diante. Um exemplo seria o BSC (Binary Syncronous Comunications), também conhecido como bysinc. Este é um protocolo padrão IBM que opera em sistemas de transmissão síncronos, half- duplex. O protocolo opera de forma mestre escravo. b. Orientado a bit: São protocolos que não utilizam caracteres especiais para delimitar blocos de mensagem. Todo o controle é tratado em nível de bit. Um exemplo seria o SDLC, este protocolo foi desenvolvido pela IBM para substituir o BSC em conexões em grandes áreas entre equipamentos IBM utilizando modos de operação ponto-a-ponto ou multiponto, half ou full-duplex. O SDLC é um protocolo mestre-escravo, ao contrário de outros como o HDLC, Frame-Relay e o X.25 que são democráticos pois, cada um dos pontos ou nós da rede funciona tanto como cliente quanto como servidor (peer-to-peer). Uma rede com protocolo SDLC é composta basicamente por uma estação primária, que controla toda a comunicação e uma ou mais estações secundárias (um sistema multiponto). (TAFNER; LOESCH; STRINGAI, 1996, p. 36).
  23. 23. 23 2.5.2 HARDWARES DE COMUNICAÇÃO A conexão física entre os dispositivos de uma rede pode ser feita por cabos, ondas (redes sem fio), etc. Cada uma dessas tecnologias possui suas características próprias que vão torná-las mais adequadas a cada tipo de aplicação. Essas características incluem a interface de conversão do computador para o meio e a distância entre os nodos e a topologia suportada.
  24. 24. 24 3. AUTOMAÇÃO RESIDENCIAL A domótica, como é chamada a automação residencial, é a utilização simultânea da eletricidade, eletrônica e das tecnologias da informação no ambiente residencial, permitindo realizar a sua gestão local ou remota e oferecer uma gama de aplicações integradas nas áreas da segurança, comunicação e gestão de energia (Roque, 2008). A realidade colocada pela AURESIDE em 2010 (Associação Brasileira de Automação Residencial) mostra que o mercado voltado para esse campo da tecnologia passa por grandes desafios dos desenvolvedores, os quais possuem como principal problema a dificuldade ou impossibilidade de integração de todas as funções exercidas pela automação existente dentro de uma residência. “Sistemas inteligentes de iluminação podem acentuar os detalhes arquitetônicos de uma sala ou criar um clima especial, seja ele romântico ou festivo. O acionamento de equipamentos automaticamente pode inibir possíveis intrusos, fazendo-a parecer ocupada na ausência de seus proprietários” (SENA, 2005, p. 54). Economia de eletricidade é outra vantagem, pois a intensidade de luz é regulada conforme a necessidade e as lâmpadas não precisam ficar totalmente acesas como acontece normalmente. O mais simples tipo de controle de iluminação requer pouco mais que módulos ligados em tomadas. Estes módulos têm duas formas básicas: uma tomada especial que substitui as tomadas convencionais ou um módulo externo que é plugado às tomadas (no caso de abajures, por exemplo). Estes módulos recebem um endereço digital que será utilizado pelos controladores para identificá-los quando emitir um sinal a ele dirigido. Alguns conceitos são vistos ainda como céticos, sendo mostrados como futuristas. No artigo “Estamos preparados para a automação residencial?”, escrito por José Roberto Muratori, uns dos fundadores da AURESIDE, as estatísticas
  25. 25. 25 apontam que apenas uma pequena parte, em torno de 10 a 15% dos indivíduos consideram-se receptivos as novas tecnologias. Portanto, há a necessidade de o projetista de automação residencial possuir além do conhecimento técnico, informações que caracterizam a aceitação dessa tecnologia pelos usuários. Os controles e processos atuantes no ambiente das residências inteligentes devem ser unificados, proporcionando a execução automática de tarefas diárias e prevenções, como fechamento de janelas e irrigação de jardins. Para tanto, a implementação de um ambiente inteligente deve observar diversos novos fatores que terão implicações diretas no projeto das construções residenciais, tais como: · A organização dos sistemas de informática; · Os sistemas de gerenciamento da residência; · A configuração das redes interna e externa de comunicações; · Adaptação aos vários moradores; · Conexão com serviços públicos de telecomunicações; · Proporcionar flexibilidade; · Introdução de novos equipamentos e dispositivos, que demandaram novos paradigmas de organização dos espaços internos e externos. Com isso, a automação residencial se configura num desafio do presente, devendo prover ao usuário interfaces amigáveis e descomplicadas, como também disponibilizar a informação e possibilidade de controle da residência a partir de qualquer lugar, através da Internet, de modo a utilizar a eletrônica como “plano de fundo” para colocar em primeiro plano a sociabilidade e bem-estar do usuário. Dessa forma o presente trabalho apresenta o desenvolvimento de um sistema para automação residência visando à economia de energia. Dirigindo-se para elucidar os passos seguidos nesse desenvolvimento os seguintes tópicos são abordados: a) Análise e especificação dos requisitos do problema a ser trabalhado; b) Especificação dos protocolos de comunicação entre a central e os usuários;
  26. 26. 26 c) Especificação das placas dos acionadores através de esquemas elétricos; d) Especificação do software da central e dos acionadores através de fluxogramas; e) Especificação do software da Central através de diagramas de casos de uso, classes e diagramas de sequência; f) Implementação do software dos acionadores usando linguagem C; g) Implementação do software da Central utilizando PHP; h) Estudos de caso do sistema. 3.1 PRINCIPAIS REQUISITOS A SEREM ABORDADOS “A parte mais árdua na construção de um sistema de software é decidir o que construir. Nenhuma outra parte do trabalho compromete mais o sistema se for feito de forma imprópria. Nenhuma outra parte é mais difícil de corrigir a posterior”. (BROKS Jr, 1987). Requisitos são objetivos ou restrições definidas por clientes que decidem as propriedades do sistema. Os requisitos de software são, obviamente, aqueles dentre os requisitos de sistema que dizem respeito a propriedades do software. Eles englobam todas as atividades que contribuem para a produção de um documento de requisitos e sua manutenção ao longo do tempo. Podendo ser mensurável, por exemplo, tempo médio de atendimento de requisições, ou avaliado subjetivamente, por exemplo, qualidade da documentação. Eles podem ser classificados de duas maneiras: Requisitos funcionais (RF) e os Requisitos não funcionais (RNF). Requisitos funcionais (RF) descrevem as funcionalidades ou serviços que se espera do sistema (funções precípuas do sistema). Exemplo: “o sistema deve notificar o requisitante por e-mail quando sua requisição estiver disponível para retirada”. Este trabalho possui os seguintes requisitos funcionais:
  27. 27. 27  Ligar e desligar objetos elétricos pelo computador via internet: o sistema deve permitir ligar ou desligar qualquer objeto elétrico através do site de controle. Exemplos de objetos elétricos: rádio; bomba para irrigação; motor da piscina; portão eletrônico, e o principal demonstrado nesse projeto, as lâmpadas. Monitorar continuamente, independente de o usuário estar operando. Para isso o site deverá ter algum poder de processamento e armazenamento das variáveis geradas pelos acionadores. Permitir o controle de luminosidade: este é um requisito complementar ao anterior, pois o sistema deve permitir que as lâmpadas sejam ligadas e desligadas. Requisitos não funcionais (RNF) são requisitos não diretamente relacionados às funções essenciais do sistema. Exemplos: requisitos de confiabilidade, robustez, eficiência e segurança. Este trabalho possui os seguintes requisitos não funcionais:  Objetos elétricos possuem somente dois estados: ligados ou desligados, sem fazer controle de intensidade da luminosidade ou velocidade de motores. Para controlar isso, são usados relés. Como os relés possuem uma limitação em corrente, não é qualquer dos dispositivos elétrico que pode ser ligado. Quem controlará os estados dos dispositivos é a placa acionadora.  Permitir interruptores convencionais nas placas acionadoras: para evitar que o local onde o sistema será instalado tenha que se adaptar visualmente a ele, é necessário que as placas acionadoras sejam acionadas por interruptores convencionais. Para isso o acionador deve processar os estados do interruptor, que poderá ser diferente do estado do dispositivo elétrico.
  28. 28. 28  Possuir uma interface fácil de ser usada: a interface deverá tornar o uso do sistema intuitivo para qualquer usuário que conheça o básico de informática. Deverá ter algum tipo de suporte a fim de saber qual acionador está selecionado, sem obrigar o usuário a decorar os endereços dos acionadores.  Transmitir dados de forma assíncrona: a transmissão serial deverá ser assíncrona. Como o numero de acionadores será variável e deverá possuir uma autonomia para serem detectados na central sem ter sido programado, os pacotes seriais não obedecerão a rígidos tempos na transmissão.  Possuir proteção dos circuitos contra defeitos: as placas acionadoras devem possuir alguns dispositivos de segurança para evitar consequências maiores em caso de falha.  Ter a características de não interferir esteticamente na residência; o sistema não pode aparecer onde for instalado e para isso deverá ser utilizada a estrutura do local para fazer a comunicação e alimentação dos acionadores. Este requisito torna o projeto diferente por permitir que o sistema seja instalado em qualquer local sem planejamento de uma automação. É um requisito especialmente importante para implementações futuras quando a central e os acionadores terão uma função de alarme na residência também. 3.2 ESPECIFICAÇÃO A comunicação entre o site e o Arduino será feita por meio da utilização de um protocolo TCP/IP. A adoção de um protocolo específico visa aperfeiçoar ao máximo o tamanho dos pacotes trocados entre os objetos.
  29. 29. 29 3.2.1 PROTOCOLO TCP/IP Existem diversos tipos de usuários e diversos tipos de aplicações, assim como existem tecnologias de redes que se adéquam melhor a cada perfil de usuário. O problema começa a surgir quando precisamos conectar diferentes tecnologias de rede de forma transparente, logo será necessário um protocolo comum que independente da tecnologia de rede utilizada permita essa comunicação. Neste contexto, o protocolo TCP/IP (Transport Control Protocol / Internet Protocol) vem suprir esta necessidade dando total transparência aos usuários finais das diversas tecnologias de rede empregadas pelas diversas LANs, MANs, WANs existentes, mascarando todos os detalhes da tecnologia de hardware utilizada. O TCP/IP é um conjunto de protocolos de comunicação entre computadores em rede (também chamado de pilha de protocolos TCP/IP). Seu nome vem de dois protocolos: o TCP (Transmission Control Protocol - Protocolo de Controlo de Transmissão) e o IP (Internet Protocol - Protocolo de Interconexão). O conjunto de protocolos pode ser visto como um modelo de camadas, onde cada camada é responsável por um grupo de tarefas, fornecendo um conjunto de serviços bem definidos para o protocolo da camada superior. As camadas mais altas estão logicamente mais perto do usuário (chamada camada de aplicação) e lidam com dados mais abstratos, confiando em protocolos de camadas mais baixas para tarefas de menor nível de abstração. 3.2.2 ACIONADORES Acionadores são equipamentos microcontrolados que devem ser instalados dentro de tomadas ou interruptores (Figura 6) para respeitar o requisito de não interferir na estética da residência ele deve ter tamanho reduzido e ter algumas características que permitam se adaptar aos dispositivos elétricos. A especificação dos acionadores é dividida em especificação física e software. Cada um desses assuntos é tratado em um tópico a seguir.
  30. 30. 30 Figura 6: Acionadores Fonte: http://www.alfamatcm.com.br/images/tomadas2.jpg Especificação física diz respeito à parte eletrônica do sistema. O acionador precisa possuir algum meio de acionar dispositivos elétricos, possuir uma interface RS-485 para comunicação com a central, ter algum tipo de entrada binária, possuir seguranças para evitar que queime o microprocessador e ter um tamanho reduzido de tal forma que caiba dentro de uma tomada convencional. A norma TIA/EIA-485, conhecida popularmente como RS-485, descreve uma interface de comunicação operando em linhas diferenciais capaz de se comunicar com 32 “unidades de carga”. Entretanto, existem dispositivos que consomem frações de unidade de carga, o que aumenta o numero de dispositivos a serem interligados. O meio físico mais utilizado é um par trançado. Através deste único par de fios, cada dispositivo transmite e recebem dados. Cada dispositivo aciona o seu transmissor apenas no instante que necessita transmitir, mantendo-o desligado no resto do tempo de modo a permitir que outros dispositivos transmitam dados. Em um determinado instante de tempo, somente um dispositivo pode transmitir, o que caracteriza esta rede como half-duplex.
  31. 31. 31 Com o esquema pronto pode-se usar um software de desenho da placa elétrica. A Figura 7 mostra o desenho da placa do Arduino e do esquema elétrico. Figura 7: Montagem Arduino, Relé e Lâmpada. Fonte: http://routeequipe.blogspot.com.br/2012/09/esquema-rele-Arduino.html 3.2.2.1 ESPECIFICAÇÃO DO SOFTWARE A Figura 8 mostra o fluxograma principal do sistema. Observe que antes de iniciar o loop são iniciadas algumas variáveis para controle. A inicialização das variáveis do microcontrolador é feita atribuindo valores aos registradores de configuração das interrupções. Logo em seguida é lido o endereço do acionador.
  32. 32. 32 Figura 8: Fluxograma de funcionamento Arduino 3.2.2.2 FERRAMENTAS UTILIZADAS  XAMPP A utilização do Xampp no trabalho é baseada no fato de que ele é um software livre independente de plataforma (Microsoft Windows, GNU/Linux, Solaris e MacOS X), que consiste na base de dados MySQL, o servidor Web Apache e os interpretadores para linguagens de script: PHP e Perl. É um sistema portátil, que pode ser executado sem a necessidade de instalação (Figura 9).
  33. 33. 33 Figura 9: XAMPP A Figura 10 mostra como é simples ativar e desativar recursos que devem ser utilizados no projeto. Figura 10: Acionamento do XAMPP
  34. 34. 34  PHP O PHP (Hypertext Preprocessor) é uma linguagem de script open source de uso geral, muito utilizada e especialmente guarnecida para o desenvolvimento de aplicações Web embútivel dentro do HTML (HyperText Markup Language). Entre as principais funções que determinaram a escolha de utilização do PHP neste trabalho, está o fato de ele ser executado no servidor. Com isso, o código nunca é mostrado ao usuário final mantendo a integridade do código. O PHP surgiu em meados de 1994, como um pacote de programas CGI, com o nome de Personal Home Page Tools, para substituir um conjunto de scripts Perl que era utilizado no desenvolvimento de sua pagina pessoal. O PHP já se mostrou superior ao ASP2 em quesitos como simplicidade de conexão a bancos de dados, desempenho e gerenciamento de memória, além de ser distribuído sob licença GPL (General Public License) e de rodar em inúmeras plataformas.  APACHE O trabalho utiliza linguagens interpretadas pelo navegador, com isso é necessário à utilização de um servidor web capaz de interpretar as consultas que chegam à porta associada ao protocolo HTTP (por padrão, porta 80), e de fornecer uma resposta com este mesmo protocolo. Entre os principais servidores web está o Apache (www.apache.org) sendo o servidor mais conhecido da Internet. É uma aplicação que roda em diferentes tipos de sistemas operacionais. O nome Apache foi tirado do modo como ele foi desenvolvido ("A patchy server”), pois é o produto de uma série de correções dos softwares, para torná-lo uma solução segura. 2 ASP: (Active Server Pages) é uma estrutura de bibliotecas básicas (e não uma linguagem) para processamento de linguagens de script no lado servidor para geração de conteúdo dinâmico na Web
  35. 35. 35 Logo que as falhas de segurança são detectadas, elas são corrigidas imediatamente e uma nova versão do aplicativo é publicada.  MYSQL O MySql é um gerenciador de banco de dados gratuito e de código aberto, ele se destaca por ser desenvolvido pela colaboração de sua comunidade, através do modelo de Software Livre . Ele utiliza a linguagem de programação SQL (Structured Query Language), que é um padrão e a linguagem mais usada em bancos de dados. Existem vários bancos de dados que suportam e seguem o padrão SQL, porém cada um deles possui extensões proprietárias que possibilitam novas funcionalidades ao padrão. Na internet atual, praticamente todos os servidores de hospedagem suportam MySQL, exatamente pelo fato dele ser gratuito como o PHP e os dois trabalharem muito bem em conjunto. (Pedro M. C. Neves e Rui P. F. Ruas, 2005, p. 21). Alguns concorrentes do MySQL são: Oracle, PostgreSQL, SQLServer e Firebird. Entre estes, o único banco de dados de grande porte totalmente livre e com código fonte aberto é o MySQL.
  36. 36. 36 4. RESULTADOS E DISCUSSÕES O fluxograma representado pela Figura 11 mostra o funcionamento do projeto desenvolvido. Figura 11: Funcionamento do projeto Inicialmente, se faz necessário o cadastro do usuário no banco de dados, para que o mesmo possa ter acesso ao sistema Web, Este cadastro é feito por meio de uma pagina desenvolvida em PHP, onde somente o administrador do sistema, que é o responsável pela implantação do sistema em residências, tem acesso ao cadastramento de usuário e senha (Figura 12).
  37. 37. 37 Figura 12: Página de castrado utilizada no sistema. Depois que o administrador fizer o cadastramento do usuário com seus dados, o cliente estará habilitado ao acesso no sistema Web por meio da página de login. Na realização do cadastrado dos dados no banco de dados o campo senha é criptografada utilizando a tecnologia MD5, dificultando assim, que outros usuários possam ter acesso à senha. Em seguida, a senha já criptografada no banco de dados, permite a validação do usuário. Figura 13: Página de login utilizada no sistema
  38. 38. 38 Na página inicial do sistema Web, aparece a tela de login, mostrada na Figura 13, onde o usuário terá que digitar seu login e senha para acessar o sistema Web de sua residência. Ao clicar em “Enviar” o sistema realiza uma consulta no banco de dados, para confirmar se o login e senha são válidos. Em caso positivo o sistema redireciona para a página principal do sistema. Figura 14:Página principal do sistema Web. Fonte da planta: http://www.ionline.com.br/wp-content/imagens/planta-casa2.png A Figura 14 mostra a página principal do sistema Web, que foi toda desenvolvida em HTML e PHP, pelo fato de ser uma ferramenta altamente utilizada em Web e ser uma página leve, podendo ser utilizada em internet com pouca largura de banda.
  39. 39. 39 Figura 15: Foto do sistema em funcionamento. A interface do programa foi criada como um modelo de casa com poucos cômodos, podendo ser alterada de acordo com a residência a ser instalada. Outra caracteristica desse sistema, é que o mesmo pode ser utilizado em qualquer lugar e hora, basta ter acesso a internet (Figura 15). Figura 16: Foto da montagem do Arduino
  40. 40. 40 As Figuras 16 e 17 mostram a montagen do sistema com o Arduino. Ao selecionar um dispositivo em algum cômodo ele já estará atualizado no banco de dados com o status de ligado ou desligado, de acordo com os dados anteriormente modificados no banco de dados. Figura 17: Esquema do Arduino Ao clicar sobre um determinado botão de um dispositivo, o mesmo envia um comando PHP, confirmando alguma ação realizada, seja de desligar ou de ligar uma lâmpada. Sabendo desses dados, é realizada o envio do comando para o Arduino atualizando o sistema.
  41. 41. 41 Figura 18: Lampada Acesa. Cada uma das lâmpadas pode receber como valor ON e OFF, representando ligado e desligado respectivamente. Por exemplo, o campo Luz_Quarto1 com valor ON, representa que a luz do cômodo está ligada (Figura 18 e 20). Figura 19: Sistema em funcionamento com lâmpada acesa. O sistema foi desenvolvido no intuito de além de fornecer os benefícios da automação ser um sistema eficiente, seguro e de fácil utilização (Figura 19 e 21).
  42. 42. 42 Figura 20: Lampada apagada. Com o uso do PHP foi possível implantar métodos de criptografia para a segurança do dados informados e mecanismos de bloqueios a usuários não cadastrados, que aliado ao banco de dados MySQL tornaram as páginas dinâmicas, ou seja, sofrem alterações de acordo com as ações. Figura 21: Sistema com a lampada apagada.
  43. 43. 43 5. CONCLUSÃO A sociedade moderna tem sofrido inúmeros problemas no uso racional dos recursos naturais e de segurança. Os avanços tecnológicos dos últimos anos permitiram que algumas das questões envolvidas nesses problemas fossem abordadas. O uso de sensores de presença permitem que os gastos de água e luz em residências, shoppings, empresas sejam reduzidos consideravelmente. Tais sensores associados com cameras permitem que locais sejam mais seguros. Neste contexto, o presente trabalho apresentou um sistema desenvolvido com plataforma Arduino para a automação de uma residência (domótica). O Arduino é uma plataforma open-source de prototipagem eletrônica que integra flexibilidade visando facilitar o uso tanto do hardware e do software. Esse trabalho desenvolveu um sistema de baixo custo para automação de uma residência. Tal sistema permite que residências inteligentes sejam monitoradas via Web, sendo o resultado da interação da internet com a automação, permitindo o total controle de diversos cômodos e dispositivos existentes com muita praticidade. A utilzação do sistema na Web possibilitou ao usuário final ter a praticidade de escolher o que lhe for mais conveniente dentre celulares, tablets, computares ou qualquer eletrônico que possua conexão com a internet. A interface do site foi criada para facilitar o usuário final. Bastando poucas instruções para operar todo o sistema. 5.1 PERSPECTIVAS FUTURAS Como continuação do projeto objetiva-se a integração do sistemas a fontes de energia renováveis, como energia solar. Além disso, um aplicativo para smartphones também deverá ser desenvolvido utilizando a plataforma Android.
  44. 44. 44 REFERENCIAS BIBILIOGRAFICAS TANENBAUM, A., Redes de Computadores, Tradução da 4ª edição. Rio de janeiro: Campus, 2003. ARDUINO. Arduino. Disponível em: <http://www.Arduino.cc/> Acesso em 23/07/2012. MARGOLIS MICHAEL, Arduino CookBook, 1ª Ed. USA: O’Reilly Media, 2011. ROBOCORE. Arduino. Disponível em: <http://www.robocore.net/modules.php?name=GR_LojaVirtual&prod=120> Acessado em 25/07/12 ARDUINO, Ethernet Shield. Disponível em: <http://Arduino.cc/en/Main/ArduinoEthernetShield> Acessado em 25/07/12. KUROSE, J. F. e ROSS, K.W. Redes de Computadores e a internet, 3ª Ed. São Paulo: Pearson, 2007. SOARES, L. F.G. Redes locais. Rio de Janeiro: Campus, 1986. 250 p. SOARES NETO, V. Comunicação de dados: conceitos fundamentais. São Paulo: Erica, 1993. 168 p. ROQUE, A. Introdução a domótica. Publicado na Revista O Electricista, nº1 Jul, Ago e Set de 2002. Disponível em: <http://www.antonioroque.com/textos.asp?idCat=11&idArtigo=12> Acessado em 06/08/2012. TANENBAUN, S. ANDREW. Redes de computadores, 4ª Ed. Amsterdam: Campus, 2003. 47 p. OLIVEIRA, A. M.; Automação Residencial. Monografia apresentada ao Departamento de Ciências da Administração e Tecnologia, do Centro Universitário
  45. 45. 45 de Araraquara. 2005. Associação Brasileira de Automação Residencial - AURESIDE.<www.aureside.org.br> Acessado em 06/08/2012. FOROUZAN, B.A. Comunicação de dados e redes de computadores / Behrouz A Fourouzan: tradução Gleyson Eduardo de Figueiredo, 3ª Ed. Porto Alegre: Bookman, 2006. SOLTERO, M.; ZHANG, J.; COCKRILL, C. 422 and 485 Standards Overview and System Configurations. Application Report SLLA070C, Texas Instruments, Jun. 2002Texas Instruments. Interface Circuits for TIA/EIA-485 (RS-485) – Design Notes. Jun. 2002.Gingerich, Kevin. The RS-485 unit load and maximum number of bus connections. Texas Instruments, 2004.Stanek, Jan. Introduction to RS 422 & RS 485. HW Server, Czech Republic, 1998. NEVES, P.M.C.; RUAS, R. P. F. O GUIA PRÁTICO DO MYSQL; 2005, 1ª edição. PERRIN, B. The Art and Science of RS-485. Circuit Cellar Magazine, Jul. 1999.Dallas/Maxim Semiconductor. Guidelines for Proper Wiring of an RS-485 (TIA/EIA-485-A) Network. Application Note 763, Jul. 2001.). SENA, Daiane; Automação residencial. 2005. Monografia em Engenharia Elétrica do Centro Tecnológico da Universidade Federal do Espírito Santo. ABREU, Roterdan S. automacao_residencial.ppt: automação residencial, um pouco de história. Ribeirão Preto, 2003. 46 eslaides, color. PowerPoint for Windows 10.26. Arquivo baixado da Internet. Disponível em: <http://www.aureside.org.br/publicacoes/download/automacao_residencial.zip>. Acesso em: 16/09/2012. APACHE – introduction. Disponível em: <http://www.commentcamarche.net/contents/apache/apacintro.php3>, Acessado em 19/10/2012.
  46. 46. 46 Jornal O globo, Banco Mundial diz que crescimento fraco do Brasil foi causado por economia externa < http://migre.me/dxQxu>. Acessado em 07 de março de 2013. MINISTÉRIO DAS MINAS E ENERGIA, Usina Hidrelétrica de Belo Monte < http://www.mme.gov.br/mme/galerias/arquivos/belomonte/BELO_MONTE_- _Fatos_e_Dados.pdf >. Acessado em 01 de junho de 2013. Portal ISP (Instituto de Segurança Publica.), Niterói sofre com aumento de roubos a residências. Disponível em: <http://www.jb.com.br/rio/noticias/2012/10/09/niteroi- sofre-com-aumento-de-roubos-a-residencias/>. Acessado em 12 de março de 2013. GOMES, F. O SETOR ENERGÉTICO BASILEIRO: DA CRISE À BUSCA PELA SUSTENTABILIDADE. 2008. Monografia (Curso de Física do Centro de Ciências e Tecnologia da Universidade Estadual do Ceará).
  47. 47. 47 APÊNDICE I – CONFIGURANDO O ROTEADOR Inicialmente deve-se descobrir o IP do roteador, no sistema operacional Windows aperte as teclas Windows (bandeira do Windows) + R conforme indicadas na Figura 22. Figura 22: Atalho. Fonte: http://0.malwareexperts.com/wp-content/uploads/2011/12/windows-key-r-key-keyboard.png Logo em seguida irá aparecer à tela do executar (Figura 23), digite cmd e clique OK para abrir o Prompt de comando. Figura 23: Executar.
  48. 48. 48 Após esse comando basta escrever na tela do Prompt de Comando (Figura 24) a palavra IPCONFIG para descobrir qual o IP do roteador, ele aparece na linha do Gateway padrão (esses campos estão destacados com um sublinhado vermelho). Figura 24: Prompt de Comando. Sabendo o IP do roteador, digite esse numero no navegador para acessar a área administrativa, conforme na Figura 25. Figura 25: IP no Navegador. O usuário e senha geralmente são informados na parte de baixo do roteador, caso o administrador da rede não tenha alterado esse valor é padrão (Figura 26). O roteador utilizado nesse projeto foi um NetGear WGR614v9, caso o utilizado no projeto seja diferente desse, pode-se encontrar o manual na internet. Ele mostrará como configurar o direcionamento dos pacotes.
  49. 49. 49 Figura 26: Login Roteador. Caso a página esteja na internet, ela deve acessar o IP público do roteador. Para verificar o IP público basta acessar esse site: http://meuip.com.br/ e adicionar ao código PHP este IP. Agora é necessário definir nas configurações do roteador que todo acesso à porta 8090 será redirecionado ao IP local e Porta do Arduino. Para isso, procure no Google por “Redirecionamento Porta” + o modelo do seu roteador que com certeza achará instruções (Figura 27). (Em inglês: “port forwarding”). Figura 27: Direcionamento de porta
  50. 50. 50 APÊNDICE II – CONFIGURANDO O ARDUINO Para executar os comandos que o Arduino irá receber é necessário uma IDE (Integrated Development Environment) que pode ser baixada diretamente no site do fabricante (Figura 28). Desenvolvida pela mesma equipe que mantém o hardware, a IDE segue a mesma ideia open-source, e o código fonte é liberado para download no site oficial. Como a IDE é feita em Java ela se torna multiplataforma. Dentro da IDE Arduino existe um compilador que realiza as análises (léxica, sintática e semântica) no código digitado e sinaliza os possíveis erros. Esses arquivos de códigos fonte gerados pelo compilador são chamados sketchs. De dentro da própria IDE o desenvolvedor faz o upload dos sketchs para a placa Arduino. Durante o upload o compilador converte os sketchs em arquivos assembly e transfere para a placa via porta serial. Figura 28: IDE do Arduino.

×