Desenvolvimento de um sistema de comunicação IoT para gerenciamento energético de casas inteligentes

• Autor(a) principal: Souza, Gustavo Vinicius Pelisser de
• Data de Publicação: 2022
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UTFPR (da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (RIUT))
• Texto Completo: http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/30772
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; Automação residencial; Internet das coisas; Energia - Consumo; Home automation; Internet of things; Energy consumption

A Internet das Coisas é o conceito que se refere a conexão de objetos físicos com a internet, ou seja, uma rede de objetos que enviam e/ou recebem dados. Os avanços tecnológicos recentes impulsionaram o interesse tanto da indústria quanto da população sobre o tema e suas aplicações. Neste contexto há o cenário de casas inteligentes, que são controladas por equipamentos IoT (do inglês, Internet of Things), que interligam os periféricos à pessoas através de uma comunicação Wi-Fi para entregar uma melhor qualidade de vida. Essa automação traz muitos benefícios, como conforto, praticidade e também a possibilidade de economia, tornando o consumo mais consciente em um cenário atual de preocupação com o uso ineficiente de energia elétrica. Logo, o objetivo deste trabalho é gerenciar e monitorar o consumo energético de casas inteligentes demonstrando os valores de consumo individuais para cada equipamento que possui o módulo, desenvolvendo um sistema de análise de dados e atuação em tempo real, elaborando um kit de comunicação Wi-Fi desenvolvido através de firmware e hardware, utilizando de linguagem C/C++ para programar os microcontroladores ESP32 através da plataforma de desenvolvimento Arduino IDE, tendo como módulo principal o servidor, responsável pelo controle, gerenciamento e alocação dos valores obtidos no servidor MQTT e ao banco de dados utilizando SQL; A relação servidor-cliente, para realizar uma comunicação para controle de GPIO’s (do inglês, General Purpose Input/Output); O ESP cliente, o qual recebe sinais de comando do servidor, e envia seus dados de consumo ao mesmo; Um wattímetro para leitura dos valores de potência do equipamento elétrico, e uma página HTML (do inglês, HyperText Markup Language) alocada no ESP servidor, responsável por enviar ao microcontrolador as requisições de ligar e desligar os equipamentos através de um circuito de acionamento de carga via relé e também exibir os valores de consumo consultados no banco de dados. Como resultado do trabalho foi obtido uma resposta de aproximadamente 4 segundos de acionamento através da página HTML, a qual exibe a interface dos botões para o ESP servidor e o ESP cliente. A inserção e leitura no banco de dados foi bem sucedida, ocorrendo periodicamente a cada 60 segundos. O consumo é exibido na página para cada equipamento correspondente, demonstrado em reais calculado através da tarifa disponibilizada pela concessionária. O trabalho também possibilita a ampliação de aplicações no ramo de IoT em casas inteligentes implementando módulos adicionais ao sistema.