quarta-feira, 9 de fevereiro de 2011

Zigbee aplicado à automação residencial


Os equipamentos de automação com fio aos poucos (ou melhor, aos muitos) vem sendo substituídos por equipamentos sem fio, com as vantagens de não ter a necessidade de quebrar paredes para passagem de fios e de serem de fácil configuração.
Dentre as redes sem fio existentes no mercado estão wi-fi, Bluetooth, infra vermelho, zigbee, z-wave, dentre outras.
Porém um inconveniente das redes sem fio é que a área de cobertura da comunicação sem fio é limitado pelo alcance do dispositivo sem fio. Um dispositivo com uma área maior de cobertura vai ser mais caro e sem falar que vai consumir mais energia.
Na tecnologia zigbee o problema da cobertura de área é minimizado, pois cada módulo tem em si um transceptor (transmissor e receptor) que é capaz de receber o sinal e passar adiante para outro módulo. Como em uma rede com protocolo zigbee capacita um total de 65 mil pontos, que são os módulos zigbee no caso (também chamados de nó da rede), a distância é somente limitada pelo numero de módulos na rede.


Partindo um pouco para parte técnica do produto, o zigbee foi desenvolvido por um grupo de empresas com interesses em comum, com uma tecnologia embasada no padrão 802.15.4 da IEEE, e suporta a topologia estrela, arvore e malha (mesh). Possui capacidade multiponto o que permite utilizar módulos que estão no meio do caminho para ampliar o alcance do sinal. A bateria utilizada pode durar entre 100 e 1000 dias contra os 5 dias no máximo de um wi-fi ou os 7 dias de um Bluetooth. Pode conter até especificamente 65536 pontos na rede. Com uma largura de banda de 250Kbps é capaz de atender o seu propósito de monitoração e controle.
Enquanto wi-fi é utilizado para transmissão de vídeo, acesso a internet e e-mails, o zigbee é utilizado especificamente para monitoração e controle, com isso o custo de seu módulo acaba sendo bem inferior, pelo fato de ser limitado no que diz respeito á aplicações que exigem maior processamento de dados e até mesmo imagens.
Com baixo custo, facilidade de integração, baixo consumo de energia, zigbee tornou-se a menina dos olhos para as empresas fabricantes de dispositivos destinados a automação residencial.
Alunos da Universidade de Tecnologia da Malásia desenvolveram um projeto para automação residencial usando o zigbee. Com o microcontrolador PIC 18f452 como cérebro do controlador principal.
No controlador principal tem um teclado e um display para interface com o usuário alem de possuir integrado um modem GSM para envio de mensagens ou para receber comando através do celular. Neste controlador é possível ligar e desligar o sistema, configurar quais os números de celulares para onde serão mandadas as mensagens SMS, incluir novo dispositivo, e alterar a senha. A programação usada para programar os microcontroladores é feita em linguagem C.
No projeto proposto, atende requisitos exigidos tanto em automação residencial como em segurança residencial.
Para o caso de intrusão ou fogo dentro de sua casa, o sensor através do modulo zigbee irá enviar a informação por meio dos módulos intermediários (comunicação multiponto) até o controlador principal e este através do modem GSM vai enviar uma mensagem para o numero de telefone cadastrado.


No caso voltado para automação residencial o morador irá mandar uma mensagem SMS para o controlador principal, e depois o comando vai sendo enviado ponto a ponto novamente através da comunicação multiponto até chegar ao destino e efetuar a tarefa.

Quando um novo módulo é adicionado na rede o controlador principal detectará automaticamente, porém caberá ao usuário informar qual a aplicação especifica através do teclado do controlador principal.

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