Inatel - SmartHome - SH2Y - Sistema De Monitoramento E Segurança Física De Ambiente

Foi desenvolvido um "Sistema de Monitoramento e Segurança Física de Ambiente" para Smart Homes, com o intuito de monitorar o status de variáveis como "Temperatura", "Luminosidade" e "Sensor de Abertura de Portas/Janelas", bem como "disparar" ações em caso de violações quando o "Sistema de Segurança Física" estiver ativado.

Tal sistema pode ser controlado fisicamente ou através de aplicativo desenvolvido, sendo suportado automaticamente por iOS, Android ou outra plataforma.

Nosso sistema possui a capacidade de se comunicar com um servidor cloud, neste caso o Dweet.io, e assim, possibilitar a comunicação entre o equipamento local, o aplicativo e poder visualizar o status do sistema em qualquer lugar do mundo.

Para executar tal sistema, é necessário:

Hardware utilizado:

• Placa Dragonboard 410C e fonte de alimentação;
• Placa de expansão Linker Base Mezzanine Card;
• Kit de sensores e atuadores da Linker Mezzanine:
  
  • Sensor de temperatura – Linker Temperature;
  • Sensor de Tilt - Linker Tilt;
  • Sensor de Luminosidade - Light Sensor;
  • Relé – Linker Relay;
  • Potenciômetro - Sliding Potentiometer;

Software utilizado na Placa Dragonboard 410C:

• Sistema Operacional Linaro;
• Bibliotecas adicionais necessárias:
  
  • LIBSOC;
  • SPIDEV;
  • 96BoardsGPIO;
  • Requests;

Software utilizado no computador pessoal do desenvolvedor:

• NODE JS
• Ionic
• Visual Studio Code

Abaixo detalhamento das conexões a serem realizadas nas portas da DragonBoard:

• ADC1: Sensor de temperatura – Linker Temperature;
  
  • Objetivo: Monitorar a temperatura do ambiente;
• ADC2: Sensor de Luminosidade - Light Sensor;
  
  • Objetivo: Monitorar a intensidade luminosa do ambiente;
• D1: Relé – Linker Relay;
  
  • Objetivo: Acionar o Sistema Sonoro (Alarme) caso ocorra um evento indevido quando o Sistema de Seguranca estiver ativado
• D2: Sensor de Tilt - Linker Tilt;
  
  • Objetivo: Simular se ocorreu a abertura de Porta/Janela do ambiente;
• D3: Potenciômetro - Sliding Potentiometer;
  
  • Objetivo: Simular uma chave fisica, na casa do usuario, para Ativar/Desativar o Sistema de Seguranca;

Uma das etapas principais do sistema, é possuir comunicação com um servidor externo (cloud), desta forma podendo verificar o status do sistema e bem como efetuar "alterações" de forma remota no sistema.

Para isso, foi escolhido o provedor Dweet.io (www.dweet.io).

Configurado o seguinte item:

• https://dweet.io:443/dweet/for/Smart_Home_SH2Y_1
• Thing: Smart_Home_SH2Y_1
• Content:
  • {"Sistema_Seguranca": 0, "Temperatura": 0, "Luminosidade": 0, "Sensor_PJ": 0, "Sistema_Aviso_Sonoro":0, "Sistema_Seg_APP": 0, "Numero_Alertas":0 }

Foi desenvolvido um APP em através da plataforma Ionic, no computador do desenvolver, no qual todo o código fonte encontra-se em anexo.

Após descompactar, executar na linha de comando (cmd) o seguinte comando:

ionic serve

Nos próximos capítulos, mostraremos o funcionamento.

O Sistema foi desenvolvido em Python, no qual os arquivos encontram-se em Anexo.

Na pasta escolhida pelo usuário, onde os arquivos foram salvos, deve-se executar o seguinte comando (cmd):

sudo python smart_home.py

Com este comando executado, o sistema se iniciará através da seguinte mensagem:

• ####################################################################################
• # Iniciando sistema de Monitoramento e Segurança Física de Ambiente, composto por: #
• # 1. Interruptor para Ligar/Desligar o Sistema de Segurança Física #
• # 2. Temperatura; #
• # 3. Luminosidade; #
• # 4. Sensor de Abertura de Porta/Janela; #
• # 5. Relé para acionamento do sistema de aviso sonoro - Alarme # ####################################################################################

No próximo capítulo mostraremos o funcionamento completo do sistema.

Após a execução dos Step 3, 4 e 5, o Sistema de Monitoramento e Segurança Física de Ambiente estará em funcionamento. Agora iremos demonstrar o seu funcionamento:

O sistema inicia e passa na tela (Dragonboard) as seguintes informações:

• 1. Sistema de Segurança Física:
  
  • ARMADO e PROTEGENDO: Habilitado pelo APP ou pelo acionamento fisico do "potenciômetro";
  • DESARMADO e SEM PROTEÇÃO: Desabilitado pelo APP ou pelo acionamento fisico do "potenciômetro"

• 2. Temperatura:
  
  • Medição: em °C da temperatura ambiente

• 3. Luminosidade:
  

  • Medição: em lumens da intensidade luminosa do ambiente

• 4. Sensor de Porta/Janela: (Simulado através do sensor de tilt)
  
  • ALERTA - Abertura indevida detectada!: Caso o Sistema esteja em "ARMADO e PROTEGENDO" e ocorra identificação de abertura indevida de Porta/Janela;
  • Abertura identificada!: Caso o Sistema esteja em "DESARMADO e SEM PROTEÇÃO" e ocorra identificação de abertura de Porta/Janela;
  • OK: Independente do estado do Sistema e não ocorra abertura de Porta/Janela;

• 5. Sistema de Aviso Sonoro:
  
  • ATIVADO: Caso o Sensor de Porta/Janela identifique "ALERTA - Abertura indevida detectada!", o sistema sonoro (alarme) é acionado;
  • DESATIVADO: Caso o Sensor de Porta/Janela identifique "Abertura identificada!" ou "OK" , o sistema sonoro (alarme) nao é acionado;

• 6. Número de Alertas:
  • Alertas: Número de vezes (cumulativo) desde o acionamento do Sistema, que o Sistema de Aviso Sonoro foi acionado.

Todas as informações acima, são enviadas periodicamente para a nuvem (em média de 13s em 13s) e podem ser visualizadas pelo aplicativo desenvolvido em Ionic.

No aplicativo, as mesmas informações são disponibilizadas (em uma disposição mais amigável) e com a possibilidade de ATIVAR/DESATIVAR o sistema com o simples toque de um botão. O aplicativo pode ser acessado:

• Local: http://localhost:8111 (importante sempre checar a porta na execução do Ionic)
• External: http://<<local_ip_ionic>>:8111 (importante sempre checar a porta na execução do Ionic)